專利名稱：超聲掃描的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及超聲掃描領(lǐng)域，更特殊地，本發(fā)明涉及醫(yī)學(xué)應(yīng)用的生物組織的超聲掃描。
生物組織的超聲掃描是醫(yī)學(xué)中廣泛使用的診斷方法。超聲掃描是無(wú)創(chuàng)傷的，快速的，對(duì)受檢者只具很低的危險(xiǎn)，且與其它掃描技術(shù)相比需要比較低的設(shè)備花費(fèi)。超聲掃描使用的一個(gè)例子是檢查血管壁，以便檢測(cè)動(dòng)脈和確定其性能。
有毛病的血管是主要的病因。不僅使血流受阻，有毛病的血管壁可以釋放或引起栓塞的產(chǎn)生，它可能在別處完全阻塞對(duì)某些人體器官的血液供應(yīng)并引起如中風(fēng)的臨床問(wèn)題。超聲掃描可用來(lái)產(chǎn)生血管橫向或縱向剖面的灰度圖象，以便辨識(shí)血管壁內(nèi)的斑塊。
B超的灰度圖象難于整理實(shí)驗(yàn)結(jié)果，為了就此有所幫助，并試圖和獲得更定量的斑塊嚴(yán)重程度的評(píng)估，已發(fā)展了使用超聲掃描的血流測(cè)量技術(shù)。這種技術(shù)的一個(gè)例子是用多普勒效應(yīng)檢測(cè)通過(guò)血管管腔的血流速度的彩色血流映射圖。如果血管壁上存在結(jié)構(gòu)/斑塊，因此，這些往往干擾了均勻一致的血流(例如，導(dǎo)致血流的下游擾動(dòng))，該血流可以用帶顏色的流量映射圖技術(shù)非常快的辨識(shí)并用多普勒技術(shù)定量測(cè)量。
供這種診斷用的超聲掃描裝置和方法的現(xiàn)行發(fā)展計(jì)劃主要朝著增加由超聲掃描器所產(chǎn)生的像的幀速率，以產(chǎn)生實(shí)時(shí)光滑移動(dòng)的圖2和血管內(nèi)的血流的顯示，雖然這些努力改進(jìn)了診斷，它們也存在許多固有的和明顯的問(wèn)題。
血管內(nèi)的斑塊可以考慮分成幾種不同的特征類型。第一種類型是由于血管內(nèi)纖維變粗形成的血管管腔內(nèi)的結(jié)構(gòu)。這種纖維變粗具相對(duì)低的折斷危險(xiǎn)，因?yàn)樗鼈儾惶赡軘嗔?break free)或?qū)е卵?。另一種斑塊類型是一種包含較硬和較脆鈣化區(qū)域的變厚，這種鈣化區(qū)域稍許存在破裂的危險(xiǎn)，另一方面，它又可能導(dǎo)致血管壁的組織損傷，出血和形成血栓。然而，最危險(xiǎn)的斑塊類型是脂肪性斑塊，增厚的血管壁內(nèi)的脂肪性斑塊由脂肪組織的囊組成，且由纖維的復(fù)蓋層(罩)支托在位。如果纖維復(fù)蓋層在應(yīng)力作用下(或其它原因)斷裂，脂肪材料帶著潛在的有害后果釋放到血流中，而斷裂的復(fù)蓋層本身有可能引起潛在的血栓。在愈合過(guò)程中，血塊將圍繞斷裂區(qū)域形成，所述的區(qū)域潛在著引起血栓或血管阻塞。
可以看出，增厚的血管壁可以導(dǎo)致不同類型的與它們本身有關(guān)的具非常不同的危害程度的斑塊。這些不同的危害程度具有相應(yīng)的不同治療結(jié)果。然而，使用超聲掃描器，雖然可以辨識(shí)血管和增厚的血管壁的結(jié)構(gòu)，但非常難于分辨是存在什么類型的斑塊。這個(gè)難度在纖維性斑塊和脂肪性斑塊之間特別嚴(yán)重。
按照本發(fā)明的一個(gè)方面，提供了一種用于生物組織成象的超聲成象裝置，所說(shuō)的超聲成象裝置包括一個(gè)用于向欲成象的生物組織發(fā)射超聲能量和用于從所接收的反射的超聲能量產(chǎn)生射頻信號(hào)的超聲傳感器；和一個(gè)用于把所說(shuō)的射頻信號(hào)與表示不同類型的生物組織的組織結(jié)構(gòu)的預(yù)定信號(hào)參數(shù)比較的信號(hào)處理器，以便辨識(shí)一個(gè)或幾個(gè)不同組織結(jié)構(gòu)的區(qū)域，所述的信號(hào)處理裝置還用于產(chǎn)生能目視區(qū)分一個(gè)或多個(gè)不同組織結(jié)構(gòu)區(qū)域的組織結(jié)構(gòu)圖象。
本發(fā)明采用不同的途徑分析超聲掃描產(chǎn)生的信號(hào)。本發(fā)明的辨識(shí)不只使用來(lái)自反射的超聲能量的射頻信號(hào)來(lái)產(chǎn)生灰度圖象(盡力增加分辨率和幀速率)，所述的射頻信號(hào)包含在它們本身內(nèi)隱藏的信息，通過(guò)對(duì)它們的仔細(xì)分析可以顯示被掃描組織的組織結(jié)構(gòu)特征。這不是真正的顯微鏡載片的組織結(jié)構(gòu)圖象，而是一種給出和指示組織的組織結(jié)構(gòu)特性的圖象。這種組織結(jié)構(gòu)信息在很多情況下比任何增加分辨率或幀速率更有價(jià)值。
更特殊地，射頻信號(hào)可以通過(guò)信號(hào)處理器與預(yù)定的信號(hào)參數(shù)(例如，幅度特征，峰或谷的電平特征，離散特征，相位不規(guī)則特征等)比較，且這種比較可以是單個(gè)的，集體的且在某些情況下是與周圍區(qū)域的特征相結(jié)合的，以辨識(shí)特殊組織的組織結(jié)構(gòu)。在上述的例子中，本發(fā)明可以用于正常組織，脂肪性斑塊，纖維性斑塊和血管壁上的鈣化斑塊之間的區(qū)分。本發(fā)明也可以用于對(duì)其它生物組織的掃描，例如，乳房X線照相術(shù)，肝掃描，腎掃描等。
通過(guò)本發(fā)明產(chǎn)生的組織結(jié)構(gòu)圖象可以單獨(dú)地顯示。然而，在本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例中，所說(shuō)的信號(hào)處理器產(chǎn)生一個(gè)基于所說(shuō)的射頻信號(hào)強(qiáng)度的所說(shuō)的生物組織的灰度圖象。所說(shuō)的灰度圖象復(fù)蓋在所說(shuō)的組織結(jié)構(gòu)圖象上面。
由灰度圖象復(fù)蓋的組織結(jié)構(gòu)圖象使每個(gè)所含的信息能在確認(rèn)掃描結(jié)果的解釋中對(duì)診斷目的彼此相互支持。
組織結(jié)構(gòu)圖象的解釋在本發(fā)明的實(shí)施例中是很容易進(jìn)行的，其中所說(shuō)的組織結(jié)構(gòu)圖象是一個(gè)用不同的顏色表示不同組織的組織結(jié)構(gòu)或均質(zhì)性的彩色圖象。
如前所述，本發(fā)明可以用于多種不同類型的生物組織檢查。然而，本發(fā)明特別適合于用于如下的系統(tǒng)其中所說(shuō)的生物組織是在人體內(nèi)的血管，而所說(shuō)的不同組織結(jié)構(gòu)區(qū)域包括不同類型的血管壁斑塊。
在這種血管分析中，可以發(fā)現(xiàn)是很方便的，信號(hào)處理器可以在如下的方式下操作，即體內(nèi)血管的管腔區(qū)域可以通過(guò)對(duì)具信號(hào)峰到谷的值在預(yù)定的管腔幅度閾值之下的和信號(hào)峰值在預(yù)定的管腔電平閾值之下的連續(xù)區(qū)域搜索所說(shuō)的射頻信號(hào)來(lái)辨認(rèn)。
所說(shuō)管腔區(qū)域搜索是從已知點(diǎn)開(kāi)始，所說(shuō)的已知點(diǎn)是在所述的管腔區(qū)域內(nèi)手動(dòng)的或自動(dòng)的進(jìn)行辨認(rèn)的。這種辨認(rèn)可以使用超聲血流檢測(cè)或由其協(xié)助進(jìn)行。
用于辨認(rèn)脂肪性斑塊的優(yōu)選方法是對(duì)于具有在預(yù)定噪音幅度閾值之上和在預(yù)定脂肪性斑塊幅度閾值之下的信號(hào)峰值到谷值、信號(hào)峰值在預(yù)定脂肪性班塊電平閾值以下和存在纖維罩的連續(xù)區(qū)搜索所說(shuō)的管腔區(qū)域外的射頻信號(hào)之一。
用于辨認(rèn)鈣化斑塊的優(yōu)選方法是對(duì)于具有在預(yù)定鈣化斑塊電平閾值上的信號(hào)峰值、在預(yù)定的鈣化斑塊谷值電平閾值之下的信號(hào)谷值，信號(hào)的峰值到谷值的變化在預(yù)定鈣化斑塊幅度變化閾值之下的和信號(hào)周期的變化在預(yù)定的鈣化斑塊周期變化閾值之下的連續(xù)區(qū)域搜索所說(shuō)的管腔區(qū)域外的視頻信號(hào)之一。
另一個(gè)可供診斷上使用的組織結(jié)構(gòu)的特征可以在實(shí)施例中得出，其中所說(shuō)的信號(hào)處理器從以所說(shuō)的射頻信號(hào)為特征的參數(shù)變化中計(jì)算表示在所說(shuō)的組織結(jié)構(gòu)圖象的一個(gè)或多個(gè)區(qū)域內(nèi)組織同質(zhì)程度的均質(zhì)性值并控制在一個(gè)或多個(gè)區(qū)域的組織結(jié)構(gòu)圖象內(nèi)顯示，對(duì)于所述的圖象中所計(jì)算的均質(zhì)性值能目視表示所說(shuō)的計(jì)算的均質(zhì)性值。
在優(yōu)選的實(shí)施例中，均質(zhì)性值只是對(duì)于沒(méi)有經(jīng)辨別的這些區(qū)域，例如管腔，脂肪性斑塊或鈣化斑塊進(jìn)行計(jì)算。纖維性斑塊作為具有高均質(zhì)性值的變厚的血管壁區(qū)域示出，所述的區(qū)域是沒(méi)有作其它辨識(shí)的區(qū)域，如管壁斑塊。
為了更可靠地辨認(rèn)組織的組織結(jié)構(gòu)，所說(shuō)的信號(hào)處理裝置把射頻信號(hào)分成幾個(gè)信號(hào)區(qū)域，至少有幾個(gè)被檢測(cè)的信號(hào)區(qū)域能夠通過(guò)參考它們本身與周圍的信號(hào)區(qū)域的信號(hào)特征結(jié)合的信號(hào)特征來(lái)辨別生物組織。
應(yīng)該理解，本發(fā)明可以附加到現(xiàn)有超聲掃描儀上實(shí)施，所說(shuō)超聲掃描儀具有射頻信號(hào)和控制信號(hào)輸出接口，該接口允許訪問(wèn)由所反射的超聲能量產(chǎn)生的射頻信號(hào)。因此，按照本發(fā)明的另一個(gè)方面，提供了一種用于使用由被反射的超聲能量反射產(chǎn)生的射頻信號(hào)使生物組織成象的超聲成象裝置，所說(shuō)的超聲成象裝置包括一個(gè)信號(hào)處理裝置，該裝置用于把所說(shuō)的射頻信號(hào)與表示不同類型的生物組織的組織結(jié)構(gòu)的預(yù)定信號(hào)參數(shù)進(jìn)行比較，以辨認(rèn)一個(gè)或多個(gè)不同組織結(jié)構(gòu)的區(qū)域，和用于產(chǎn)生能目視區(qū)分的一個(gè)或多個(gè)不同組織結(jié)構(gòu)區(qū)域的組織結(jié)構(gòu)圖象。
按照本發(fā)明的再一個(gè)方面在于提供一種使生物組織成象的超聲成象方法，所說(shuō)的超聲成象方法包括如下步驟向被成象的生物組織發(fā)射超聲能量；由所接收到的反射的超聲能量產(chǎn)生射頻信號(hào)；把所說(shuō)的射頻信號(hào)與表示不同類型的生物組織組織結(jié)構(gòu)的預(yù)定信號(hào)參數(shù)進(jìn)行比較，以辨認(rèn)一個(gè)或幾個(gè)不同組織結(jié)構(gòu)的區(qū)域；產(chǎn)生目視可區(qū)分的一個(gè)或幾個(gè)不同組織結(jié)構(gòu)區(qū)域的組織結(jié)構(gòu)圖象。
本發(fā)明通過(guò)附圖中所示實(shí)施例的方式進(jìn)行說(shuō)明，附圖有

圖1示意地示出了用于掃描血管的超聲掃描裝置；圖2示意地示出了由于未知類型的斑塊使血管壁變厚使結(jié)構(gòu)受損的血管的灰度圖象；圖3示出了射頻信號(hào)通過(guò)具有脂肪性斑塊特征指示的圖2血管的掃描路徑；圖4示出了如圖3所示的射頻信號(hào)，但此時(shí)還有表示鈣化斑塊的特征；圖5示出了如圖3所示的射頻信號(hào)，但此時(shí)還有表示纖維性斑塊的特征；圖6示出圖1所示裝置的信號(hào)處理部分的操作流程圖；圖7示出基于圖6的方法的組織結(jié)構(gòu)分析的策略。
圖1所示的超聲掃描裝置包括一個(gè)已有技術(shù)的超聲掃描器2(例如由惠普生產(chǎn)的Sonus 2500)，它具有一個(gè)用于研究病人胸腔8內(nèi)的血管6的(已知頻率的)超聲換能器4。超聲掃描器具有一個(gè)允許訪問(wèn)每個(gè)掃描線的原始射頻信號(hào)數(shù)據(jù)的射頻信號(hào)輸出口。與射頻信號(hào)掃描線類似于電視接收機(jī)的光柵掃描輸入)一起的是單獨(dú)的同步信號(hào)。
射頻信號(hào)通過(guò)放大器級(jí)送到高速的模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器10，該轉(zhuǎn)換器在控制單元的控制信號(hào)的控制下把信號(hào)數(shù)字化并在把它送到工作站計(jì)算機(jī)12之前暫存入緩沖存貯器，在此，作為整個(gè)信號(hào)數(shù)據(jù)幀的數(shù)字化射頻信號(hào)數(shù)據(jù)存在工作站計(jì)算機(jī)12的RAM內(nèi)。一旦這個(gè)數(shù)字化數(shù)據(jù)由工作站計(jì)算機(jī)12俘獲，它可以在軟件的控制下在那里操作，而工作站計(jì)算機(jī)起到信號(hào)處理裝置的作用。應(yīng)該理解如果需要的話，模數(shù)轉(zhuǎn)換器10和工作站計(jì)算機(jī)12的功能可以結(jié)合在超聲掃描器2內(nèi)，以形成一體化裝置，或者可以作為單獨(dú)的獨(dú)立的裝置。
圖2示出血管灰度圖象的一個(gè)例子。血管壁具有增厚的部分14，管腔16可以由操作員(可輔以血流映射圖技術(shù))人工地辨認(rèn)或自動(dòng)地辨認(rèn)(例如，用帶色的血流映射圖以辨認(rèn)具有最高血流速度的點(diǎn)，并把這個(gè)信息送到工作站)。雖然血管壁的增厚部分明顯地是一個(gè)某種類型的斑塊，但要操作員毫無(wú)疑問(wèn)地辨認(rèn)所示的斑塊的類型是有些困難的。
圖3示出了圖2所示的血管和通過(guò)血管沿掃描線A，B，C，D，E，F(xiàn)產(chǎn)生的射頻信號(hào)。在這種情況下，斑塊是脂肪性斑塊。未增厚的血管壁A，B在射頻信號(hào)中產(chǎn)生強(qiáng)的且相對(duì)不規(guī)則的一系列回波。這之后是相應(yīng)于由管腔16內(nèi)的血液反射的低幅度部分。脂肪性斑塊的纖維罩顯示為一個(gè)較強(qiáng)反射C、D的窄的區(qū)域。在D、E部份的脂肪性斑塊的主體具有較低的反射。最后部分是外壁E、F。
實(shí)際上，管腔16已經(jīng)可以通過(guò)使用者辨識(shí)，因此，射頻信號(hào)的B，C部分也已經(jīng)可以辨識(shí)。在這種情況下，來(lái)自管腔的低幅度反射不會(huì)與來(lái)自脂肪性斑塊的低幅度反射相混淆。當(dāng)其余的射頻信號(hào)沿掃描線掃描時(shí)，D，E部份具有在噪音電平之上但在預(yù)定的脂肪性斑塊閾值特征以下的由峰到谷的值(幅度)，且峰的絕對(duì)值是在表示脂肪性斑塊閾值之下。在這種情況下，當(dāng)相應(yīng)于脂肪性班塊和相應(yīng)的在掃描線附近的部分可以辨識(shí)時(shí)D，E部分也可以辨識(shí)，以形成在組織結(jié)構(gòu)圖象中的鄰接區(qū)域。當(dāng)掃描線的管腔和脂肪性部分已經(jīng)辨認(rèn)，剩余部分可以作為鈣化斑塊搜索(如以下所述的)，然后經(jīng)受確定均質(zhì)性值，該值等于峰值偏差與從峰到谷的值的偏差之積。這個(gè)均質(zhì)性值繪成相應(yīng)于彩色調(diào)色板的顏色范圍的圖形。脂肪性斑塊在彩色調(diào)色板中有其自己的區(qū)分顏色。
應(yīng)該理解，在脂肪性斑塊檢測(cè)和其它檢測(cè)中所使用的閾值對(duì)使用的特定的超聲掃描器和置定的功率是特定的。對(duì)于不同置定功率的周值掃描系數(shù)查詢表可以在信號(hào)處理器內(nèi)存儲(chǔ)，掃描器經(jīng)校正可以進(jìn)一步改進(jìn)使用閾值的可靠性。雖然閾值的絕對(duì)值可以是掃描器和調(diào)定的特定值，而周值的相對(duì)值非常的小，因此，它們一起提供良好的組織的組織結(jié)構(gòu)指示。閾值可以從查詢表檢索一個(gè)信號(hào)值。
圖4相應(yīng)于圖3，除出在區(qū)域D，E包含鈣化斑塊。鈣化斑塊的特征信號(hào)參數(shù)是強(qiáng)而有規(guī)則的回波。這些特征可以通過(guò)搜索管腔外的具有信號(hào)幅度在給定閾值之上。信號(hào)的谷值在給定的閾值之下和由峰值到谷值的偏差與信號(hào)持續(xù)期內(nèi)的偏差閾值之下的連續(xù)區(qū)域來(lái)辨認(rèn)。這些信號(hào)參數(shù)共同定義了一個(gè)高度有規(guī)則的和大幅度的信號(hào)。當(dāng)這樣一個(gè)鈣化斑塊區(qū)域已經(jīng)辨認(rèn)，可以指定它本身在組織結(jié)構(gòu)圖象中的區(qū)別顏色，并且可以從均質(zhì)性值計(jì)算中排除。
最后，圖5類似于圖3，除出斑塊是纖維性的，區(qū)域D，E包含纖維性組織，D，E區(qū)域不會(huì)滿足辨認(rèn)脂肪性斑塊或鈣化斑塊兩者之一的測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)。因此，無(wú)需如這兩種類型那樣辨別。因此，D，E區(qū)域遇到的是與A，B；C，D和E，F(xiàn)一起計(jì)算均質(zhì)性值，由此，在組織結(jié)構(gòu)的圖象中，增厚被看作為不含脂肪性或鈣化區(qū)域的血管壁相對(duì)同質(zhì)的部分。
圖6示出了信號(hào)處理器的運(yùn)算流程圖。在步驟18，信號(hào)處理器在信號(hào)最大動(dòng)態(tài)范圍內(nèi)截獲一幀數(shù)據(jù)(過(guò)去時(shí)間增益補(bǔ)償處理)并重建灰度圖象。在步驟20，使用者檢查該幀相應(yīng)的灰度圖象并辨認(rèn)管腔內(nèi)的一個(gè)點(diǎn)，在步驟22，信號(hào)處理器泛濫出(flood out)管腔區(qū)域并通過(guò)遠(yuǎn)離辨識(shí)點(diǎn)掃描把它標(biāo)為管腔，直到信號(hào)值超過(guò)表示達(dá)到管腔壁的幅度閾值。在靠近含辨識(shí)點(diǎn)的掃描線處掃描線可以從相應(yīng)于由超聲換能器辨識(shí)點(diǎn)的距離的位置上開(kāi)始搜索。
步驟24，使用者用指點(diǎn)裝置(如鼠標(biāo))在重建的灰度圖象內(nèi)通過(guò)圍繞血管追蹤辨識(shí)血管的外緣。辨識(shí)血管的最外面部分對(duì)于有經(jīng)驗(yàn)的操作員是比較簡(jiǎn)單的。血管的外緣用于對(duì)結(jié)構(gòu)的進(jìn)一步搜索和均質(zhì)性值的計(jì)算的界限。
步驟26，在管腔外部但在使用者確定的輪廓內(nèi)的這些區(qū)域以表示脂肪性組織的參數(shù)對(duì)這個(gè)區(qū)域搜索(例如，把四次信號(hào)循環(huán)區(qū)域處理為滿足其特征的足夠大小的區(qū)域處理)。如果找到這個(gè)區(qū)域，然后把它們標(biāo)在射頻信號(hào)數(shù)據(jù)內(nèi)，而且，不再作進(jìn)一步評(píng)估。
步驟28，完成對(duì)鈣化結(jié)構(gòu)的搜索，并對(duì)這些區(qū)域作類似的標(biāo)記。步驟30，圖象內(nèi)不是管腔、脂肪芯區(qū)域或鈣化區(qū)域的所有剩余的區(qū)域進(jìn)行取對(duì)數(shù)的均質(zhì)性值的計(jì)算，然后這個(gè)計(jì)算值用于查閱顏色范圍的調(diào)色板，纖維性組織具較低的均質(zhì)性值。
步驟32，用按照脂肪性區(qū)域和鈣化區(qū)域各自的區(qū)分顏色標(biāo)注它們來(lái)顯示組織結(jié)構(gòu)圖象，并按照計(jì)算的均質(zhì)性值的顏色對(duì)其它區(qū)域進(jìn)行顯示。管腔舍去墨色或者指定它自己的顏色。
圖7按照單個(gè)射頻掃描線的關(guān)系說(shuō)明圖6的操作流程圖。首先，通過(guò)搜索遠(yuǎn)離給定點(diǎn)找出信號(hào)值超過(guò)預(yù)定閾值的位置來(lái)辨識(shí)管腔部分B，C。然后把這個(gè)區(qū)域標(biāo)為管腔，并省去進(jìn)一步的搜索。第二次搜索對(duì)除管腔外的所有區(qū)域進(jìn)行并找出脂肪性組織的信號(hào)特征，在這種情況下，該信號(hào)應(yīng)在區(qū)域D，E內(nèi)發(fā)現(xiàn)，然后對(duì)該區(qū)域進(jìn)行標(biāo)注并省去進(jìn)一步的搜索。第三階段是對(duì)所有剩余的未標(biāo)注區(qū)域以鈣化組織信號(hào)參數(shù)進(jìn)行搜索。在這種情況下，辨識(shí)沒(méi)有這些特征的信號(hào)。最后，所有剩余的區(qū)域進(jìn)行均質(zhì)性值計(jì)算，并用這個(gè)均質(zhì)性值得出的顏色值標(biāo)注。
權(quán)利要求
1.一種用于生物組織成象的超聲成象裝置，所說(shuō)的超聲成象裝置包括一個(gè)超聲換能器，用于向欲成象的生物組織發(fā)射超聲能量和用于從接收到的反射的超聲能量產(chǎn)生射頻信號(hào)；和一個(gè)信號(hào)處理器，用于把所說(shuō)的射頻信號(hào)與表示不同類型的生物組織的組織結(jié)構(gòu)的預(yù)定信號(hào)參數(shù)比較，以辨識(shí)一個(gè)或多個(gè)不同組織結(jié)構(gòu)的區(qū)域，和用于產(chǎn)生可目視區(qū)分的一個(gè)或多個(gè)不同組織結(jié)構(gòu)區(qū)域的組織結(jié)構(gòu)圖象。
2.按照權(quán)利要求1所述的超聲成象裝置，其中所說(shuō)的信號(hào)處理器產(chǎn)生一個(gè)基于射頻信號(hào)強(qiáng)度的所說(shuō)的生物組織的灰度圖象，所說(shuō)的灰度圖象與所說(shuō)的組織結(jié)構(gòu)圖象疊加。
3.按照權(quán)利要求2所述的超聲成象裝置，其中所說(shuō)的組織結(jié)構(gòu)圖象是用不同顏色表示不同組織的組織結(jié)構(gòu)或均質(zhì)性的彩色圖象。
4.按照權(quán)利要求1、2或3所述的超聲成象裝置，其中所說(shuō)的生物組織是體內(nèi)的血管，所說(shuō)的不同組織結(jié)構(gòu)區(qū)域包括正常組織和不同類型的血管壁斑塊。
5.按照權(quán)利要求4所述的超聲成象裝置，其中體內(nèi)的血管的管腔區(qū)域是通過(guò)對(duì)具有信號(hào)的峰到谷的值低于預(yù)定管腔幅度閾值和信號(hào)峰值在預(yù)定管腔電平閾值之下的連續(xù)區(qū)域搜索所說(shuō)的射頻信號(hào)辨識(shí)的。
6.按照權(quán)利要求5所述的超聲成象裝置，其中所說(shuō)的管腔區(qū)域搜索是從管腔區(qū)域內(nèi)的一個(gè)已知的辨識(shí)的點(diǎn)開(kāi)始。
7.按照權(quán)利要求6所述的超聲成象裝置，其中所說(shuō)的已知點(diǎn)是用超聲血流檢測(cè)辨認(rèn)的。
8.按照權(quán)利要求4所述的超聲成象裝置，其中體內(nèi)血管的管腔是用超聲血流映射圖辨識(shí)的。
9.按照權(quán)利要求4所述的超聲成象裝置，其中體內(nèi)血管的管腔是由使用者的輸入辨識(shí)的。
10.按照權(quán)利要求4所述的超聲成象裝置，其中體內(nèi)血管的外邊緣是由使用者的輸入辨識(shí)的。
11.按照權(quán)利要求4-10的任一個(gè)所述的超聲成象裝置，其中脂肪性斑塊是通過(guò)對(duì)具有信號(hào)峰到谷的值在預(yù)定的噪音幅度閾值之上和預(yù)定的脂肪性斑塊幅度閾值之下、信號(hào)峰值在預(yù)定的脂肪性斑塊電平閾值之下、且存在纖維罩的連續(xù)區(qū)域搜索管腔外的射頻信號(hào)來(lái)辨識(shí)的。
12.按照權(quán)利要求4-11的任一個(gè)所述的超聲成象裝置，其中鈣化斑塊區(qū)域是通過(guò)對(duì)具有信號(hào)峰值在預(yù)定的鈣化斑塊峰值電平閾值之上的、信號(hào)谷值在預(yù)定的鈣化斑塊電平閾值之下的、信號(hào)峰值到谷值的偏差在預(yù)定的鈣化幅度偏差閾值之下和信號(hào)持續(xù)期的偏差在預(yù)定的鈣化斑塊持續(xù)期偏差閾值之下的連續(xù)區(qū)域搜索管腔外的射頻信號(hào)辨識(shí)的。
13.按照權(quán)利要求4-12的任一個(gè)所述的超聲成象裝置，其中所說(shuō)的信號(hào)處理器是從表征所說(shuō)的射頻信號(hào)的參數(shù)中的偏差來(lái)計(jì)算表示組織結(jié)構(gòu)圖象的一個(gè)或多個(gè)區(qū)域內(nèi)組織均質(zhì)性程度的均質(zhì)性值，并控制一個(gè)或多個(gè)區(qū)域的組織結(jié)構(gòu)圖象內(nèi)的顯示，其中所計(jì)算的均質(zhì)性值能目視表示所計(jì)算的均質(zhì)性值。
14.按照權(quán)利要求13所述的超聲成象裝置，其中對(duì)于沒(méi)有辯識(shí)為管腔、脂肪性斑塊和鈣化斑塊多個(gè)區(qū)域計(jì)算均質(zhì)性值。
15.按照前述權(quán)利要求的任一個(gè)所述的超聲成象裝置，其中所說(shuō)的信號(hào)處理器把所說(shuō)的射頻信號(hào)分成幾個(gè)信號(hào)區(qū)域，至少某些被檢測(cè)的信號(hào)區(qū)域通過(guò)參照它們自身的信號(hào)特征結(jié)合周圍信號(hào)區(qū)域的信號(hào)特征能辨識(shí)生物組織的組織結(jié)構(gòu)。
16.一種用于用由反射的超聲波能量產(chǎn)生的射頻信號(hào)使生物組織成象的超聲成象裝置，所說(shuō)的超聲成象裝置包括一個(gè)信號(hào)處理器，用于將所說(shuō)的射頻信號(hào)與表示不同類型的生物組織組織結(jié)構(gòu)的預(yù)定信號(hào)相比較，以辨識(shí)一個(gè)或多個(gè)不同的組織結(jié)構(gòu)區(qū)域，和用于產(chǎn)生能目視區(qū)分的所說(shuō)的一個(gè)或多個(gè)不同組織結(jié)構(gòu)區(qū)域的組織結(jié)構(gòu)圖象。
17.一種用于對(duì)生物組織成象的超聲成象方法，所說(shuō)的超聲成象方法包括如下步驟向欲成象的生物組織發(fā)射超聲能量；從所接收到的反射超聲能量產(chǎn)生射頻信號(hào)；把所說(shuō)的射頻信號(hào)與表示不同類型生物組織組織結(jié)構(gòu)的預(yù)定信號(hào)參數(shù)相比較，以辨識(shí)一個(gè)或多個(gè)不同組織結(jié)構(gòu)的區(qū)域；和產(chǎn)生能目視區(qū)分一個(gè)或多個(gè)不同組織結(jié)構(gòu)區(qū)域的組織結(jié)構(gòu)圖象。
全文摘要
一種用于生物組織的超聲掃描技術(shù)檢測(cè)由反射的超聲能量取得的射頻信號(hào),以辨識(shí)表示特定組織組織結(jié)構(gòu)的信號(hào)參數(shù)。因此,這種辨認(rèn)用于產(chǎn)生生物組織的組織結(jié)構(gòu)圖象。該技術(shù)特別有用于檢查血管,以辨識(shí)在生物組織中的不同類型斑塊。脂肪性斑塊產(chǎn)生較低的反射水平,鈣化斑塊產(chǎn)生高的有規(guī)反射水平,纖維性斑塊可以作為高度同質(zhì)的增厚壁區(qū)域辨識(shí),該區(qū)域不能顯示脂肪性斑塊的特征?？梢杂?jì)算所有不能作為脂肪性斑塊和鈣化斑塊辨識(shí)的區(qū)域的射頻信號(hào)的同質(zhì)值,然后把這個(gè)同質(zhì)值繪成在組織結(jié)構(gòu)圖象中顯示的彩色圖象。
文檔編號(hào)G01S15/00GK1245408SQ9718157
公開(kāi)日2000年2月23日 申請(qǐng)日期1997年11月27日 優(yōu)先權(quán)日1996年11月29日
發(fā)明者G·哈特, R·I·基特尼 申請(qǐng)人:帝國(guó)科技及醫(yī)學(xué)學(xué)院