[发明专利]由相干波对目标成像的方法和系统

说明书

本发明涉及一种成像方法，其包括以下步骤：‑响应于包含在发射器/接收器的激励频率范围内的分离的第一频带和第二频带中的第一电激励信号和第二电激励信号的连续施加，连续发射第一波和第二波，接收相应的第一声学或电磁回声和第二声学或电磁回声，并且将相应的第一声学或电磁回声和第二声学或电磁回声转换成相应的第一电接收信号和第二电接收信号，‑对第一电接收信号和第二电接收信号进行数字化(100)，‑以不同的解调频率对第一数字信号和第二数字信号进行混合(200)，‑对第一解调后的信号和第二解调后的信号进行滤波(300)，‑对第一滤波后的信号和第二滤波后的信号进行抽取(400)。

技术领域

本发明涉及通过相位可测量的波(具体地，声波或超声波、或者电磁波)的发射进行成像的一般技术领域。

更准确地，本发明涉及用于对目标物体或诸如生物、人类或动物组织的弥散介质进行成像的设备和方法。

在下文中，将参考超声医学成像来描述本发明，应当理解的是，这里描述的教示可以用于利用振幅、频率和相位可控的波(即，相干波)的其他类型的应用(非医学超声、声纳、雷达等)。

背景技术

1.常规成像系统和超便携成像系统

超声成像由于其非侵入性质、其相对较低的成本以及不会使患者暴露于有害电离辐射而被用于许多诊断程序中。

参考图1，常用的超声成像系统包括：

-包括多个换能器的声学探头1，以及

-控制和处理控制台2，具体地包括：

o处理装置21，其用于处理由探头采集的信号，

o输入装置22，其用于配置成像系统，以及

o显示装置23，其用于显示超声图像和/或与目标物体相关的其他信息，例如，声音或光信号的发射。

探头1通过有线通信装置11(例如，导电电线)连接到控制台2，以向探头1提供电力并且在探头1与控制台2之间传输数据。

探头1包括压电换能器阵列，该压电换能器阵列：

-在发射阶段，接收电脉冲并且发射激励超声波(聚焦或非聚焦波)，所述激励超声波在一个或更多个给定方向上朝向目标物体，并且根据基于施加于不同换能器的电压的相移或延迟的一个或更多个可变入射角进行发射，

-在接收阶段，接收由于每个入射超声波在不同声阻抗的区域(其可以是目标物体的界面处的不同密度的区域)之间的界面处的反射而产生的声学回声。

然后，由换能器接收的声学回声被转换成电信号，并且被处理以计算图像的每个点的回声的值及其位置(例如，通过测量超声波的发射与声学回声的接收之间经过的时间)。

由于探头1与控制台2通过有线通信装置11连接，这种传统的成像系统具有如下优点：具有较大的计算能力并且不受可以在探头1与控制台2之间传输的数据量的限制。

然而，这些传统的成像系统的主要缺点涉及它们的体积，特别是探头与控制台之间的有线连接的体积的管理。另一个缺点涉及更新这种系统的困难，这是由于这种系统的硬件能力(存储器、计算能力等)是在制造时确定的。

在过去的十五年中，超便携超声成像系统已经出现。这种超便携成像系统(其尺寸基本上相当于智能手机的尺寸)可以非常容易地运输。超便携成像系统(或“超便携探头)具体地包括用于采集超声信号的换能器阵列、通信装置、存储器和计算机。

现有技术的已知超便携成像系统具有在超便携探头内部设置图像形成的架构。

这有许多缺点。事实上，在超便携探头中执行图像形成处理将导致其升温，这种升温能够减慢超声波检查图像的形成速率，这是不希望的。此外，在某些情况下，成像技术的实施可能需要超过超便携探头的计算机能力的处理资源。