CN111820945A - 执行超声成像的系统和方法 - Google Patents

Abstract

执行超声成像的系统和方法。响应于朝着对象区域发射的超声脉冲的对象区域的超声信息可以被采集。可以使用该超声信息来形成该对象区域的至少一部分的一个或多个超声图像。超声信息可以被存储在存储器中。继而，可以从存储器获取该超声信息。随后，被从存储器获取的该超声信息可以被重新处理以回顾性地生成该对象区域的至少一部分的一个或多个附加超声图像。

Description

执行超声成像的系统和方法

相关申请的交叉引用

本申请要求刘东来（Donglai Liu）等人的美国临时专利申请第62/834,547号的优先权，其名称为：回顾性多模式高帧率成像，申请日为2019年4月16日，该申请的全部内容在这里被通过本引用并入本文。

技术领域

本文涉及超声成像，特别是涉及将所采集的超声信息存储在存储器中并且对存储在存储器中的超声信息进行重新处理以回顾性地生成一个或多个附加超声图像。

背景技术

超声成像被广泛用于在各种不同应用中检查各种材料和物体。超声成像提供了一种快速的和容易的工具，可以以无创方式分析材料和物体。因此，超声成像在医学实践中作为疾病诊断、治疗和预防工具特别普遍。具体地，由于其相对非侵入性的性质、低成本和快速响应时间，超声成像在整个医疗行业中广泛用于诊断和预防疾病。而且，由于超声成像基于非电离辐射，因此它不会带来与其他诊断成像工具（例如X射线成像或其他使用电离辐射的成像系统）相同的风险。

不同的成像模式被用于研究生理学的不同方面，比如组织形态、组织运动和血流。当前系统的局限性在于成像模式（例如，B模式、彩色血流模式、脉冲波多普勒模式、组织多普勒模式、组织应变模式、组织弹性模式和向量血流模式）仅在实时扫描期间（例如检查任务期间）是可选择的。具体地，一旦检查任务结束并且对象区域被从超声成像系统移开，通常就不存储所采集的超声信息以供以后使用。继而，这限制了操作者使用所采集的超声信息通过不同的成像模式回顾性地形成图像的能力。如下文所述，这限制了在检查任务结束之后使用所采集的超声信息进行附加诊断的能力。

发明内容

根据各个实施例，一种执行超声成像的方法包括响应于被朝着对象区域发射的超声脉冲而采集对象区域的超声信息。可以使用该超声信息来形成对象区域的至少一部分的一个或多个超声图像。此外，该超声信息可以被存储在存储器中。继而，该超声信息可以被从存储器获取。如下文所述，被从存储器获取的超声信息可以被重新处理以回顾性地生成对象区域的至少一部分的一个或多个附加超声图像。

在一些实施例中，一种执行超声成像的系统包括超声换能器和主处理控制台。超声换能器可以响应于被朝着对象区域发射的超声脉冲而采集对象区域的超声信息。主处理控制台可以使用该超声信息形成该对象区域的至少一部分的一个或多个超声图像。主处理控制台还可以将该超声信息存储在存储器中。继而，主处理控制台可以从存储器获取该超声信息。如下文所述，主处理控制台可以重新处理从存储器获取的该超声信息，以回顾性地生成该对象区域的至少一部分的一个或多个附加超声图像。

在各个实施例中，一种执行超声成像的系统包括一个或多个处理器和计算机可读介质，该计算机可读介质提供该一个或多个处理器可访问的指令以使该一个或多个处理器响应于被朝着对象区域发射的超声脉冲而采集该对象区域的超声信息。该指令还可以使该一个或多个处理器使用该超声信息来形成该对象区域的至少一部分的一个或多个超声图像。此外，该指令可以使该一个或多个处理器将该超声信息存储在存储器中。继而，该指令可以使该一个或多个处理器从该存储器获取该超声信息。如下文所述，该指令可以使该一个或多个处理器重新处理从存储器获取的该超声信息，以回顾性地生成该对象区域的至少一部分的一个或多个附加超声图像。

附图说明

图1示出了一种超声系统的示例。

图2是在采集超声信息之后存储和重新处理所采集的超声信息以产生附加超声图像的示例方法的流程图。

图3示出了高帧率超声成像模式的示例性扫描序列。

图4示出了高帧率超声成像模式的另一示例扫描序列。

图5示出了示例显示格式，其中在实时成像检查期间，在与背景B模式图像分开的区域中显示高帧率图像。

图6示出了另一示例显示格式，其中高帧率图像被嵌入背景B模式图像中显示。

具体实施方式

在不同的超声成像模式下的成像可以用于识别对象区域的不同特征。如下文所述，可以使用不同的成像模式研究生理学的不同方面，比如组织形态、组织运动和血流。继而，不同的成像模式可以使医生更容易地诊断疾病并基于他们的诊断结果为疾病提供治疗。

如先前所讨论的，目前的超声成像系统仅允许在实际的超声检查期间（例如，当对象区域正在承受超声发射事件时）应用特定的成像模式，以及潜在地应用不同的成像模式。具体地，在超声检查已经结束并且对象区域被从超声成像系统移开之后，目前的超声成像系统不允许应用特定的成像模式，以及潜在地应用不同的成像模式。更具体地，目前的超声成像系统在超声检查之后不存储所采集的超声信息以允许在超声检查已经结束之后应用特定的成像模式以及潜在地应用不同的成像模式。结果，这使得医生难以在超声检查结束之后容易地诊断疾病和回顾性地处理超声信息。

此外，对于目前的超声系统中的每个发射事件，该系统的计算速度只能形成几个（例如1至8个）并行接收波束。因此，为了形成由数百波束形成的整个图像，需要许多发射事件。继而，由于声音传播所需的时间，这限制了当前超声系统的帧率能力。如下文所述，这可以增加整个超声检查时间。

下文中描述了用于解决这些问题/缺陷的系统、方法和计算机可读介质。具体地，本技术涉及用于存储在超声检查期间采集的超声信息以在检查之后进行重新处理的系统、方法和计算机可读介质。更具体地，本技术涉及用于在超声检查期间使用在检查期间采集的超声信息以第一成像模式形成一个或多个超声图像的系统、方法和计算机可读介质。继而，超声信息被存储以用于在检查之后取回和处理以以第二成像模式生成一个或多个附加超声图像。

具体地，并且如稍后将更详细地讨论的，对象区域的所采集的通道域数据或图像数据被以适用的格式存储在循环存储器中，例如，对于通道域数据，以RF数据格式存储，对于图像数据，以同相正交（IQ）数据格式存储。超声数据可以存储在循环存储器中一段可以覆盖多个心动周期的持续时间。此外，可以以不同的方式对存储的超声数据进行重新处理，以在超声检查已经结束之后，例如在患者已经离开医疗机构之后，追溯地应用特定的并且可能不同的成像模式。

另外，可以并行地形成大量（例如，数百个）接收波束。这些接收波束可以用宽发射波束形成，以通过单个发射事件形成对象区域的图像。结果，可以实现非常高的成像帧率，并且可以减少总的超声检查时间。

现在参考附图，其中贯穿本文，相似的部件由相似的附图标记表示。可以与本文公开的实施例一起使用的一些基础设施已经可用，比如通用计算机、计算机编程工具和技术、数字存储介质和通信网络。计算装置可以包括处理器，比如微处理器、微控制器、逻辑电路等等。处理器可以包括专用处理装置，比如ASIC、PAL、PLA、PLD、FPGA或其他定制或可编程的装置。计算装置还可以包括计算机可读存储装置，比如非易失性存储器、静态RAM、动态RAM、ROM、CD-ROM、磁盘、磁带、磁、光、闪存或其他非暂时性计算机可读存储介质。

一些实施例的各个方面可以使用硬件、软件、固件或其组合来实现。如本文所使用的，软件模块或组件可以包括位于计算机可读存储介质之内或之上的任何类型的计算机指令或计算机可执行代码。软件模块可以例如包括计算机指令的一个或多个物理或逻辑块，其可以被组织为例程、程序、对象、组件、数据结构等，其执行一个或多个任务或实现特定的抽象数据类型。

在一些实施例中，特定软件模块可以包括存储在计算机可读存储介质的不同位置中的不同指令，这些指令一起实现模块的所描述的功能。实际上，模块可以包括单个指令或多个指令，并且可以分布在多个不同的代码段上、不同的程序之间以及跨越多个计算机可读存储介质。一些实施例可以在分布式计算环境中实践，其中任务由通过通信网络链接的远程处理装置执行。

通过参考附图将最好地理解本文的实施例。如本文的附图中总体上描述和示出的，所公开的实施例的组件可以以多种不同的配置来布置和设计。此外，与一个实施例相关联的特征、结构和操作可以适用于或者组合于另一实施例中所描述的特征、结构或操作。在其他情况下，未详细示出或描述公知的结构、材料或操作，以避免使本公开的各方面不清楚。

因此，本文的系统和方法的实施例的以下详细描述并非旨在限制所要求保护的本文的范围，而仅是可能的实施例的代表。另外，方法的步骤不必然一定以任何特定顺序执行，甚至不必顺序地执行，也不必仅将步骤执行一次。

图1是比如超声成像装置100的医学成像装置的一个示例性实施例的示意框图。本领域技术人员将认识到，本文公开的原理可以应用于多种医学成像装置，包括但不限于X射线成像装置、计算机断层摄影（CT）成像装置、磁共振成像（MRI）装置和正电子发射断层摄影（PET）成像装置。这样，每个装置的组件可以与图2所示的不同。

在一个实施例中，超声成像装置100可以包括阵列聚焦单元，在此称为波束合成器102，通过该阵列聚焦单元可以在逐条扫描线的基础上执行图像形成。该装置可以由由微处理器等实现的主控制器104控制，该主控制器104通过操作者界面接受操作者输入，进而控制装置100的各个子系统。

对于每条扫描线，发射器106产生射频（RF）激励电压脉冲波形，并以适当的时序将其施加在发射孔径上（在一个实施例中，由活跃阵元的子阵列定义）以产生沿着该扫描线的聚焦声束。

由一个或多个接收孔径或接收器108接收的RF回波被放大、滤波，然后被馈送到波束合成器102中，波束合成器102可以执行动态接收聚焦，即，重新排列沿各条扫描线从相同位置产生的RF信号。集体地，发射器106和接收器108可以是换能器110的组件。在超声成像领域中，各种类型的换能器110是已知的，比如线性探头、弯曲探头和相控阵探头。

图像处理器112可执行特定于各种活动成像模式的处理任务，包括2D扫描变换，该变换将图像数据从声线网格变换为X-Y像素图像进行显示。对于其他模式，比如频谱多普勒模式，图像处理器112可以执行壁滤波，随后通常使用滑动FFT窗对多普勒频移信号样本进行频谱分析。图像处理器112还可产生与前向和反向流体信号相对应的立体音频信号输出。与主控制器104合作，图像处理器112还可以格式化来自两个或更多个活动成像模式的图像，包括显示注释、图形叠加以及电影和记录的时间轴数据的重放。

电影存储器114提供常驻数字图像存储以使能单幅图像或多幅图像循环查看，并且用作将图像传输到数字档案装置（比如硬盘驱动器或光学存储设备）的缓冲器。在一些系统中，数据处理路径末端的视频图像可以被存储到电影存储器。在最新技术的系统中，幅度检测后的波束合成了的数据也可以被存储在电影存储器114中。对于频谱多普勒模式，用户选择的采样门的壁滤波后的基带多普勒I/Q数据可以被存储在电影存储器114中。随后，比如计算机监视器的显示器116可以显示由图像处理器112创建的超声图像和/或使用存储在电影存储器114中的数据创建的图像。

波束合成器102、主控制器104、图像处理器112、电影存储器114和显示器116可以被包括为超声成像装置100的主处理控制台118的一部分，其可以包括比所图示的更多或更少的组件或子系统。超声换能器110可以被并入到与主处理控制台118分离的设备中，比如并入被有线或无线地连接到主处理控制台118的单独设备中。这允许在对患者执行特定超声过程时更容易操纵超声换能器110。此外，换能器110可以是阵列换能器，其包括用于发射和接收超声波的发射和接收阵元的阵列。

本领域技术人员将认识到，市场上可以买到各种各样的超声成像装置，并且对于彻底理解本文公开的原理而言，与如何产生图像有关的其他细节不是必需的。具体地，本文所述的系统、方法和计算机可读介质可以通过市场上可获得的各种超声成像装置中的可应用的超声成像装置来应用。

图2是一种在采集超声信息之后存储和重新处理所采集的超声信息以生成附加超声图像的示例方法的流程图200。图2中所示的示例方法，以及用于本文所述的超声成像的其他方法和技术，可以由适用的超声成像系统来执行，比如图1所示的超声系统100。例如，本文所述的用于超声成像的技术可以使用超声系统100的超声换能器110和主处理控制台118（例如，图像处理器112）中的一个或两者来实现。

在步骤202，响应于被朝着对象区域发射的超声脉冲，采集对象区域的超声信息。该超声信息可以包括与超声向对象区域的发射和从对象区域的反射有关的适用信息。具体地，超声信息可以包括被通过一个或多个发射事件朝着对象区域发射的超声脉冲的发射廓线（profile）。此外，超声信息可以包括响应于被朝着对象区域发射的超声脉冲的反射性信息。该反射性信息包括用于生成对象区域的至少一部分的超声图像的适用信息。具体地，该反射性信息可以包括被发射到对象区域中的超声脉冲的反射的信息，例如反向散射的超声脉冲的信息。进而，如稍后将更详细地讨论的，反射的信息可以被用于通过适用的成像/图像形成技术来生成超声图像。

步骤202中采集的超声信息可以包括通道域数据。如本文所使用的，通道域数据包括从每个换能器元件以及从用于产生超声图像的每个发射/接收周期产生的数据。例如，在使用单个聚焦区域并以弯曲阵列格式采样到16厘米深度的128通道系统中，可能会有大约192个发射接收周期。通道域数据可以包括在对数据进行任何处理之前的用于生成超声图像的数据。例如，通道域数据可以包括在对数据进行波束合成预处理之前、在波束合成实际发生之前、和/或在波束合成之后对数据进行后处理以生成超声图像之前，由超声换能器产生的数据。

在步骤204中，可以使用该超声信息来形成对象区域的至少一部分的一个或多个超声图像。当在超声检查期间收集超声信息时，可以使用该超声信息来形成一个或多个超声图像。具体地，在实时成像检查的期间，当一个或多个超声换能器保持被可操作地耦合至对象区域时，例如，超声脉冲发射的期间或者发射后立即地，该一个或多个超声图像可以被形成为实时图像。更具体地，在实时成像检查的期间，当通过在采集超声信息时实时处理该超声信息而采集超声信息时，生成该一个或多个超声图像。继而，在超声检查的期间，例如在超声检查期间实时地，该一个或多个超声图像可以被呈现给操作者。

在步骤204形成的对象区域的一个或多个图像可以被包括为在步骤202采集的超声信息的一部分。因此，形成该一个或多个图像的步骤可以被包括为采集对象区域的超声信息的步骤202的一部分。如下文所述，并且如稍后将更详细地讨论的，作为重新处理所采集的超声信息的一部分，对象区域的该一个或多个图像可以被重新处理，以回顾性地生成该对象的至少一部分的一个或多个附加超声图像。例如，在步骤204中形成的一个或多个图像稍后可以被修改，作为重新处理超声信息的一部分，以回顾性地生成该对象区域的至少一部分的一个或多个附加超声图像。

根据适用的超声成像模式，可以在步骤202采集超声信息，并且可以在步骤204形成一个或多个超声图像。例如，在步骤202和204，可以根据B模式成像模式采集超声信息以及使用该超声信息形成一个或多个超声图像。具体地，可以根据第一超声成像模式在步骤202采集超声信息并且在步骤204形成一个或多个超声图像。继而，并且如稍后将更详细地讨论的，可以稍后对超声信息进行重新处理以根据第二超声成像模式回顾性地生成一个或多个附加超声图像。此外，并且如稍后将更详细讨论的，第一和第二超声成像模式可以是不同的超声成像模式。

可以通过高帧率超声成像模式在步骤202采集超声信息并且在步骤204形成一个或多个超声图像。高帧率超声成像模式可以包括用于以高于常规超声成像模式的帧率采集超声信息和/或生成超声图像的成像模式或修改了的成像模式。例如，高帧率超声成像模式可以包括高帧率B模式成像模式，其以比常规B模式成像模式更高的帧率获取超声信息和/或生成超声图像。在另一个示例中，高帧率超声成像模式可以实现超过一百张图像每秒的帧率。

高帧率超声成像模式可以通过向对象区域发射一系列宽发射波束来实现。更具体地，可以通过向对象区域发射一系列在发射波束之间没有时间间隔的宽发射波束来实现高帧率超声成像模式。此外，可以通过相对于对象区域以多个不同的角度向对象区域发射一系列宽发射波束来实现高帧率超声成像模式。例如，宽发射波束可以从不同的原点或跨越不同的偏转角向对象区域发射，以改变宽发射波束向对象区域发射的角度。如后面将更详细讨论的那样，以多个不同的角度向对象区域发射宽发射波束可以通过重新处理所采集的超声信息来促进回顾性聚焦。

此外，可以通过适用的超声扫描格式来实现高帧率超声成像模式。例如，可以通过线性扫描格式、梯形扫描格式、矢量扫描格式、弯曲扫描格式或扇形扫描格式来实现高帧率超声成像模式。另外，可以将高帧率超声成像模式应用于将超声信息采集为适用的多维阵列，例如二维阵列、三维阵列和时间三维阵列。

高帧率超声成像模式可以通过适用的用于向对象区域发射宽发射波束的扫描序列来实现。具体地，可以通过适用的相对于对象区域以变化的角度向该对象区域发射宽发射波束的扫描序列来实现高帧率超声成像模式。

图3示出了高帧率超声成像模式的示例性扫描序列300。如该示例性扫描序列300中所示，不同角度θ ₁ ，θ ₂ ，⋯，θ _M 的宽发射波束可以被顺序地发射。具体地，如果总共M个发射角度被用于宽发射波束，则与这些角度相对应的宽发射波束可以被顺序地发射。继而，在所有这些角度的对应的宽发射波束被发射之后，可以重复该序列。针对不同的发射角度所形成的原始图像可以被相干地求和，以提高分辨率和信噪比（SNR）。在每个像素位置求和的原始图像的数量可以少于M。求和的图像可以在时间上均匀间隔，其帧率等于PRF_tx / M，其中PRF_tx是发射脉冲重复频率。如稍后将更详细地讨论的一样，在回顾性处理以根据超声信息形成一个或多个附加图像的期间，包的大小、或者用于血流或运动估计的作为包来处理的图像帧的数量，可以改变。包跳过（packetSkip），即相邻包之间跳过的帧的数量，可以小于包的大小。结果，相邻包之间可能存在重叠的帧。

图4示出了高帧率超声成像模式的另一示例扫描序列400。在图4所示的扫描序列400中，当与图3所示的扫描序列300相比时，较少数量（G）的发射角度形成一组角度。在另一组角度的相应宽发射脉冲被向对象区域发射之前，这个组被重复扫描N次。不同组角度中的角度可以重叠。在图4所示的序列400中，在高帧率超声成像模式下实现的帧率等于PRF_tx/ G。这高于通过图3所示的扫描序列300实现的帧率，因为G小于M。

虽然在扫描序列300和400中的发射角度被显示为在每个组内单调增加，为θ ₁ ,θ ₂ ， ⋯，θ _M ，但是，扫描序列300和400并不限于单调增加的发射角度。例如，发射角度可以交替为θ ₁ ，θ _M ，θ ₂ ，θ _M-1 ，⋯。或者，发射角度可以是三角形排序的。进而，具有三角形排序的发射角度的扫描序列可以用于组织运动估计和补偿。

应当理解，对于每个发射角，可以采用多次发射来形成用于提取非线性信息和改善SNR的最小序列。例如，双发射的小序列可以通过符号或相位相反的脉冲发射。在另一示例中，可以通过激活活跃发射孔径的特定阵元并且同时反转脉冲符号或相位来发射三发射最小序列。

本文现在描述了一种示例技术，该示例技术用于通过高帧率B模式成像模式采集超声信息并基于该超声信息形成一个或多个超声图像。最初，对象区域被以常规的B模式成像模式成像，例如使用聚焦的发射波前，可能还使用谐波成像，以及空间或频率复合。更具体地，可以以通常在常规B模式成像模式下使用的帧率（例如，在10-100Hz的范围内）来对对象区域进行成像。

随后，可以激活高帧率B模式成像模式，并且对象区域可以被通过该高帧率B模式成像模式进行成像。高帧率B模式成像模式可以通过前述用于实现高帧率成像模式的技术来实现。例如，可以在各种角度下以10 kHz的频率发射平面超声波，并且可以通过对来自于各种角度的原始图像进行相干求和以获得每个最终的图像，以实现10kHz/10 = 1kHz的帧率。

切换到高帧率成像模式（例如高帧率B模式成像模式）可以由超声系统的操作者控制。具体地，用户可以启动用于高帧率成像模式的设置模式。在设置模式期间，用户可以选择对象区域中的感兴趣区域以及用于高帧率成像模式的期望帧率，例如，基于血流或组织运动的速度选择。感兴趣区域可以包括整个对象区域或对象区域的一部分。

一旦激活了高帧率B模式成像模式，就可以冻结背景B模式图像。背景B模式图像可以包括对象区域的全部或一部分，潜在地包括对象区域中的所选感兴趣区域。然后，使用不同入射角度的宽波束（例如平面波或球面波）以根据高帧率B模式成像模式的用户选择的帧率来重复地扫查感兴趣区域。

在实时成像检查期间，显示通过高帧率成像模式生成的感兴趣区域的一个或多个图像。图像可以显示在单独的区域中，也可以嵌入背景B模式图像中。图5显示了示例显示格式500，其中在实时成像检查期间高帧率图像被显示在与背景B模式图像分离的区域中。在示例显示格式500中，感兴趣区域被显示在背景B模式图像中。例如，感兴趣区域的轮廓可以被显示在背景B模式图像中。图6显示了另一示例显示格式600，其中高帧率图像被嵌入在背景B模式图像中显示。

用户可以在实时成像检查期间根据高帧率B模式成像模式来控制成像。具体地，用户可以调节高帧率B模式成像模式的感兴趣区域和帧率中的一个或两者。继而，高帧率B模式成像模式的先前定义的设置和通过高帧率成像模式采集的数据中的一个或两者可以被从存储器中删除。用户还可以在实时成像检查期间根据高帧率B模式成像模式关闭成像，以转换回常规成像模式，例如B模式成像模式。

返回到图2所示的流程图200。在步骤206，采集的超声信息被存储在存储器中。超声信息可以包括例如在步骤202采集的原始图像数据。例如，超声信息可以包括在高帧率成像模式（例如，高帧率B模式成像模式）期间所采集的通道域数据。此外，超声信息可以包括一个或多个生成的超声图像（例如，在步骤204产生的超声图像）的图像数据。例如，超声信息可以包括在高帧率成像模式（例如，高帧率B模式成像模式）下产生的一个或多个图像的图像数据。超声信息可以以适用的格式存储在存储器中。具体地，可以以RF数据格式存储超声信息中所包括的通道域数据。此外，可以以IQ数据格式存储超声信息中所包括的图像数据。

在步骤206中存储在存储器中的超声信息可以例如在步骤202和204中在特定的时间内采集和/或产生。具体地，当对象区域是患者时，可以在患者的至少一个心动周期上采集和生成超声信息，以产生至少一个心动周期的超声信息。此外，可以在一或多秒的时间内采集和生成超声信息，以产生一或多秒的超声信息。

存储器可以是循环存储器，其中当新数据被添加到存储器中时，例如基于每个存储量，可以从存储器中删除数据。例如，图像数据（例如，求和后的IQ图像数据）可以被循环的方式存储在电影存储器中。可以基于数据的存储要求来存储图像数据。此外，在该示例中，如果IQ图像包含4*10⁴个样本（200x200），并且每个样本为8字节，以1*10³ Hz的帧率存储10秒的数据，则(4*10⁴)样本/帧* 8字节/样本* (1*10³)帧/秒* 10秒=需要3.2 GB来存储图像数据。

在实时超声检查期间，可以通过循环技术将超声信息存储在存储器中。具体地，通过实时超声检查产生的超声信息可以按照它在实时超声检查期间被产生或以其他方式采集的顺序被连续地添加到存储器中。继而，如果在实时超声检查期间存储器变满，则最旧的超声信息可以被从存储器中删除，而最新生成的超声信息被添加到存储器中。

在步骤208，该超声信息被从存储器中获取。在步骤210，被从存储器获取的超声信息被重新处理以回顾性地生成对象区域的至少一部分的一个或多个附加超声图像。如本文所使用的，回顾性地生成一个或多个附加超声图像包括在产生该超声信息之后的适用的时间生成该一个或多个附加超声图像。具体地，回顾性地生成一个或多个附加超声图像可以包括在采集该超声信息的超声检查已经结束之后生成该一个或多个附加超声图像。例如，可以在对象区域不再被可操作地耦合到超声系统的一个或多个超声换能器之后通过重新处理该超声信息来回顾性地生成该一个或多个附加超声图像。在另一示例中，可以在患者的超声检查已经结束之后通过重新处理该超声信息来回顾性地生成一个或多个附加超声图像。

当超声信息包括在步骤204形成的一个或多个超声图像的图像数据时，可以对图像数据进行重新处理以生成该一个或多个附加超声图像。具体地，可以对以IQ数据格式存储在存储器中的图像数据进行重新处理以生成该一个或多个附加超声图像。例如，以IQ数据格式存储的一个或多个图像可以被修改以通过重新处理超声信息而生成该一个或多个附加超声图像。与存储和重新处理通道数据相比，存储和重新处理图像数据是有利的，因为需要更少的存储空间和计算能力来存储和重新处理图像数据。

当超声信息包括采集的通道域数据（例如，在步骤202采集的通道域数据）时，该通道域数据可以被重新处理以生成一个或多个附加超声图像。具体地，以RF数据格式存储在存储器中的通道域数据可以被重新处理以生成一个或多个附加超声图像。在重新处理采集的通道域数据以生成一个或多个附加超声图像时，可以根据一个或多个图像形成参数的值来对采集的通道域数据进行重新处理。图像形成参数包括在应用适用的超声成像模式以从通道域数据生成超声图像时可以被改变的适用参数。例如，图像形成参数可以包括接收孔径大小参数、变迹参数和声速分布参数中的一个或组合。与重新处理图像数据相比，重新处理采集的通道域数据是有利的，因为其（例如，通过提供调节图像形成参数的能力）在图像形成中提供了更大的灵活性。

所应用的图像形成参数可以由用户选择。具体地，用户可以选择用于生成该一个或多个附加超声图像的超声成像模式，从而有效地选择特定于所选择的超声成像模式的图像形成参数。此外，可以选择图像形成参数的值，例如，由用户选择。具体地，可以在超声信息被采集或以其他方式产生之后选择图像形成参数的值，例如由用户选择。更具体地，图像形成参数的值可以被作为对超声信息进行重新处理以回顾性地生成一个或多个附加超声图像的一部分而选择。

可以根据适用的超声成像模式对超声信息进行重新处理。具体地，与在步骤204中在生成一个或多个超声图像中应用的第一超声成像模式相比，可以根据第二超声成像模式对超声信息进行重新处理。在生成该一个或多个附加超声图像中应用的第二超声成像模式可以 与在步骤204中用于生成一个或多个超声图像的第一超声成像模式不同。第二超声成像模式可以是用于生成超声图像的适用超声成像模式。例如，第二超声成像模式可以包括B模式成像模式、彩色血流模式、脉冲波多普勒模式、组织多普勒模式、B血流（B-flow）模式、组织应变模式、组织弹性模式和向量血流模式。

可以选择将在重新处理超声信息中应用的超声成像模式，例如在将超声信息存储在存储器中之后选择。具体地，用户可以选择将要应用于对超声信息进行重新处理以回顾性地生成一个或多个附加超声图像中的超声成像模式。进而，可以以特定速度回放该一个或多个附加超声图像的电影循环。具体地，用户可以为该一个或多个附加超声图像的电影循环选择回放速度，并且该附加图像可以被根据该选择的回放速度在电影循环中回放。此外，作为重新处理超声信息的一部分，可以在感兴趣区域（例如，感兴趣区域的附加超声图像）中放置（例如，由用户放置）脉冲波（PW）或组织多普勒成像（TDI）光标，以检查血流或组织运动。

下文的描述包括超声成像模式和能够被在重新处理超声信息中应用的超声成像模式的组合的示例。如本文中所使用的，组合成像模式可以包括潜在地在不同时间应用的两个超声成像模式。例如，组合成像模式可以包括在实时超声成像检查期间应用的第一成像模式和被应用以回顾性地生成一个或多个附加超声图像（例如，在实时超声成像检查已经结束之后）的第二成像模式。

在第一示例中，应用了B +彩色血流+ PW的组合成像模式。在这个组合成像模式中，感兴趣区域中的彩色血流图像被以用户选择的帧率显示。此外，在这个组合成像模式中，感兴趣区域内的背景B模式图像源自于通过高帧率成像模式所采集的一个或多个图像，这里称为高帧率图像。可以使用时间平均来产生高帧率图像，以提高SNR。对于给定的包大小，当产生连续输出彩色帧时，较高的帧率会导致更多的数据重叠。或者，可以用帧率来调整包的大小，以在血流动力学和血流灵敏度之间取得平衡。在这种组合成像模式下，可以计算并显示在多个用户选择的位置处的PW条。

在第二示例中，应用了B + TDI + TDI条的组合成像模式。在这个组合成像模式下，感兴趣区域中的TDI图像被以用户选择的帧率显示。此外，在这个组合成像模式中，感兴趣区域内的背景B模式图像源自于一个或多个高帧率图像。高帧率图像可以用时间平均来产生，以提高SNR。在这个组合成像模式下，可以计算并显示在多个用户选择的位置处的TDI条。

在第三示例中，应用了B + B血流（B-flow）的组合成像模式。B血流（B-flow）图像可以以高帧率成像模式的高帧率生成，其可以达到每秒数千帧。由于人眼只能感知到更低的频率，例如30 Hz，因此可以应用帧间低通滤波和抽取来实时显示图像。在查看过程中，B血流（B-flow）图像可以以慢动作播放，而无需进行时间抽取，因此可以可视化详细的血流动力学。

在第四示例中，应用了B + 剪切波弹性成像（SWE）+ 彩色血流的组合成像模式。在该组合成像模式下，平面波或发散波被用来检测由外部振动引起或由声辐射力产生的剪切波。B模式图像被以几千赫兹的帧率获取，以检测组织运动。通过过滤去除组织信号，可以使用同一组数据显示组织中的图像血流。

在第五示例中，应用了B + 向量血流的组合成像模式。在该组合成像模式中，可以在杂波滤波后对高帧率B模式图像使用斑点跟踪来生成向量血流图像。或者，从不同发射/接收角度估计的多普勒频移可以被求解以获得真实的血流速度和方向。

该一个或多个附加超声图像可以通过适用的显示格式来显示。具体地，通过前述组合成像模式产生的图像可以通过适用的显示格式来显示。例如，图5和图6中所示的显示格式500和600可以被用来显示通过前述组合成像模式产生的图像。

本文描述的技术具有许多潜在的临床应用。例如，本文描述的技术可以被应用于提供经颅彩色多普勒分析，其提供了比常规彩色流分析更好的灵敏度。此外，本文描述的技术可以应用于提供心脏组织运动分析，其比常规TDI具有更高的空间和时间分辨率。另外，本文描述的技术可以应用于在存在斑块的情况下提供血流动力学的可视化。此外，本文描述的技术可被应用于提供血流或组织的同步多采样门多普勒条，例如不同位置的高峰到达时间。此外，本文描述的技术可以被应用于提供胎儿心脏的心脏瓣膜的可视化。

本发明已经参考包括最佳模式的各种示例性实施例做出说明。然而，本领域技术人员将认识到，可以在不脱离本发明的范围的情况下对示例性实施例进行改变和修改。例如，取决于特定应用或考虑与系统的操作相关联的任何数量的成本函数，可以以替代方式来实现各种操作步骤以及用于执行这些操作步骤的组件，例如，这些步骤中的一个或多个可以被删除、修改或与其他步骤组合。

尽管已经在各种实施例中示出了本发明的原理，但是可以使用特别适合于特定环境和操作要求的结构、布置、比例、元件、材料和组件的许多修改，而不会背离本发明的原理和范围。这些和其他改变或修改旨在被包括在本发明的范围内。

上文中已经参考各种实施例进行了说明。然而，本领域的普通技术人员将理解，在不脱离本发明的范围的情况下，可以进行各种修改和改变。因此，本文应被认为是说明性的而不是限制性的，并且所有这样的修改旨在被包括在其范围内。同样，上面已经参考各种实施例描述了益处、其他优点和问题的解决方案。但是，益处、优点、问题的解决方案以及可能导致任何益处、优点或解决方案出现或变得更加明显的任何要素都不应被解释为是关键的、必需的或必要的特征或要素。如本文中所使用的，术语“包括”、“包含”及其任何其他变体旨在覆盖非排他性包括，使得包括一系列元素的过程、方法、物品或设备不仅仅包括列出的那些元素，也可以包括未明确列出的或此类过程、方法、系统、物品或设备所固有的其他要素。而且，如本文所使用的，术语“耦合”、“耦接”及其任何其他变体旨在覆盖物理连接、电连接、磁连接、光学连接、通信连接、功能连接和/或任何其他连接。

本领域技术人员将理解，可以在不脱离本发明的基本原理的情况下对上述实施例的细节进行许多改变。因此，本发明的范围应由所附权利要求书确定。

Claims (20)

1.一种用于执行超声成像的方法，其特征在于，包括：

响应于被朝着对象区域发射的超声脉冲而采集所述对象区域的超声信息；

使用所述超声信息形成所述对象区域的至少一部分的一个或多个超声图像；

将所述超声信息存储在存储器中；

从所述存储器获取所述超声信息；和

重新处理被从所述存储器获取的所述超声信息以回顾性地生成所述对象区域的至少一部分的一个或多个附加超声图像。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，当所述超声信息被采集时，通过当所述超声信息被采集时实时处理所述超声信息而生成所述一个或多个超声图像。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在朝着所述对象区域发射超声脉冲的检查的期间采集所述超声信息，并且在所述检查之后对所述超声信息进行重新处理以回顾性地生成所述一个或多个附加超声图像。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述超声信息包括所述对象区域的通道域数据和图像数据中的一个或两者。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，还包括：以与所述对象区域的所述通道域数据和所述图像数据相对应的射频（RF）数据格式或同相正交（IQ）数据格式中的一个或两者来将所述超声信息存储在所述存储器中。

6. 根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述超声信息包括通道域数据，所述方法还包括：

以射频（RF）数据格式将所述通道域数据存储在所述存储器中；和

根据一个或多个图像形成参数的值，重新处理从所述存储器获取的所述通道域数据以回顾性地生成所述一个或多个附加超声图像。

7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述一个或多个图像形成参数的值被在所述超声信息被采集并且所述一个或多个超声图像被根据所述超声信息形成之后选择。

8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述一个或多个图像形成参数的值由用户选择。

9.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述一个或多个图像形成参数包括接收孔径大小参数、一个或多个变迹参数和声速分布参数中的一个或组合。

10.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括：

将所述一个或多个超声图像的图像数据包括在所述超声信息中；

将包括所述一个或多个超声图像的图像数据的所述超声信息存储在所述存储器中；和

重新处理所述一个或多个超声图像的图像数据，以基于所述一个或多个超声图像回顾性地生成所述一个或多个附加超声图像。

11.根据权利要求10所述的方法，其特征在于，还包括：修改所述一个或多个超声图像，以基于所述一个或多个超声图像来回顾性地生成所述一个或多个附加超声图像。

12.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述一个或多个超声图像被通过第一超声成像模式生成，所述一个或多个附加超声图像被通过第二超声成像模式生成。

13.根据权利要求12所述的方法，其特征在于，所述第一超声成像模式和所述第二超声成像模式是不同的超声成像模式。

14.根据权利要求13所述的方法，其特征在于，所述第一超声成像模式是高帧率B模式。

15.根据权利要求14所述的方法，其特征在于，所述高帧率B模式被通过发射作为被朝着所述对象区域发射的超声脉冲的一部分的一系列宽发射波束来实现。

16.根据权利要求15所述的方法，其特征在于，所述宽发射波束被以相对于所述对象区域变化的角度朝着所述对象区域发射。

17.根据权利要求13所述的方法，其特征在于，所述第二超声成像模式包括B模式、彩色血流模式、脉冲波多普勒模式、组织多普勒模式、B血流（B-flow）模式、组织应变模式、组织弹性模式和向量血流模式中的至少一个。

18.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述对象区域是患者的一部分，并且所述存储器是循环存储器，其中，所述超声信息被在所述患者的多个心动周期的周期上以循环方式存储在所述循环存储器中。

19.一种执行超声成像的系统，其特征在于，包括：

超声换能器，所述超声换能器被配置为：

响应于被朝着对象区域发射的超声脉冲而采集所述对象区域的超声信息；

主处理控制台，所述主处理控制台被配置为：

使用所述超声信息形成所述对象区域的至少一部分的一个或多个超声图像；

将所述超声信息存储在存储器中；

从存储器获取所述超声信息；和

重新处理被从所述存储器获取的所述超声信息以回顾性地生成所述对象区域的至少一部分的一个或多个附加超声图像。

20. 一种执行超声成像的系统，其特征在于，包括：

一个或多个处理器；和

计算机可读介质，所述计算机可读介质提供所述一个或多个处理器可访问的指令以使所述一个或多个处理器执行操作，所述操作包括：

响应于被朝着对象区域发射的超声脉冲而采集所述对象区域的超声信息；

使用所述超声信息形成所述对象区域的至少一部分的一个或多个超声图像；

将所述超声信息存储在存储器中；

从所述存储器获取所述超声信息；和

重新处理被从所述存储器获取的所述超声信息以回顾性地生成所述对象区域的至少一部分的一个或多个附加超声图像。

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