适用于确定介质内精确位置的物理特性的方法适用于确定介质图像的方法及其实施所述方法的装置制造方法及图纸

一种适用于确定介质(11)内精确位置(P0)的物理特性的方法，包括下列步骤：发送包括具有不同振幅的发射脉冲的发射序列，接收包括与所述发射脉冲回波相对应的接收脉冲的接收序列，计算接收脉冲相对于发射脉冲的相位差，以及根据所述相位差来确定物理特性。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及利用超声来确定介质内精确位置的特性，以及涉及使用超声波在所述介质中的传输特性来确定所述介质内一个区域的图像的方法。本专利技术还涉及到实施所述方法的装置。
技术介绍
介质的超声成像对于介质成像而言，尤其是对于人体成像而言，是非常常见的技术。已知有很多种超声成像技术。例如，专利US6,095,980公开了一种成像系统以及检测介质内线性散射体和非线性散射体的方法，称之为“反向脉冲多普勒”。该系统测量多重激发能级下的超声响应，从而提高检测非线性响应时的灵敏度。此外，该方法经常利用在介质内注入造影剂进一步提高超声成像的灵敏度。可惜的是，使用这种成像系统，用户得到的对比度仍旧较差，而且，即使使用了造影剂，某些组织信号(即，没有造影剂的)仍旧保留在图像中，而且血管轮廓不能在图像中作充分地界定。
技术实现思路
本专利技术的一个目的第一点是提供一种适用于确定介质内精确位置的物理特性的方法。为此目的，该方法包括下列步骤：a)将超声波的发射序列对着位置发送到介质中，所述发射序列包括至少两个具有不同振幅的发射脉冲，b)接收来自位置的超声波的接收序列，所述接收序列包括与所述发射脉冲回波相对应的两个接收脉冲，c)计算接收脉冲相对于两个发射脉冲之间的相位差，以及，d)根据所述相位差来确定物理特性。由于这些特征，可以提高的精确度来确定介质精确位置的物理特性。在所述方法的各个实施例中，可选择性地包含下列特征中的一项和/或其它多项。在该方法的一方面，计算相位差的步骤c)包括下列子步骤：c1)确定接收序列中的各个接收脉冲的相位，以及，c2)通过结合所述相位来计算相位差。在该方法的一方面，计算相位差的步骤c)包括下列子步骤：c3)与所述接收脉冲相对应的接收信号通过加权因子进行加权并相加，以生成一个组合信号，确定所述加权因子，以便补偿发射脉冲的不同振幅，以及，c4)相位差是所述组合信号的相位。在该方法的一方面，物理特性与相位差成比例。在该方法的一方面，连续的步骤a)至c)多次重复，以提供多个相位差，而且，其中：在步骤d)中，通过所述多个相位差的平均值或标准偏差或方差来确定物理特性。在该方法的一方面，发射序列包括数量大于2的发射脉冲，接收序列包括数量至少与发射脉冲数量相同的接收脉冲，而且，其中：在步骤c)中，计算与两个接收脉冲和发射脉冲相对应的各对之间的多个相位差，各对发射脉冲具有不同振幅，以及，在步骤d)中，通过所述多个相位差的平均值或标准偏差或方差来确定物理特性。在该方法的一方面：物理特性如果小于或等于第一极限，则物理特性为第一种类型，而且物理特性如果大于第二极限，则物理特性为第二种类型。在该方法的一方面，第二极限大于第一极限。在该方法的一方面，第一极限为0.3弧度，最好为0.1弧度。在该方法的一方面，第二极限为0.3弧度，最好为0.5弧度。本专利技术的另一个目的第二点是提供一种适用于确定介质内精确位置的物理特性的装置。该装置包括：探头，包括超声换能器，电子单元，用于控制换能器，以及，处理单元，用于控制所述电子单元并处理来自所述电子单元的信号。处理单元实施上文所指定的适用于确定精确位置的物理特性的方法。本专利技术的另一个目的第三点是提供一种确定介质内区域的图像的方法，所述图像由多个像素构成，而且，其中，该方法包括区域内的多个位置。方法包括下列步骤：a)将超声波的发射序列对着位置发送到区域中，所述发射序列包括至少两个具有不同振幅的发射脉冲，b)接收来自位置的超声波的接收序列，所述接收序列包括与所述发射脉冲相对应的两个接收脉冲，c)计算接收脉冲相对于发射脉冲之间的相位差，以及，d)根据所述相位差来确定图像的像素。由于这些特征，可以提高的灵敏度和精确度来确定介质的图像。与已知超声技术相比，图像的图像对比度得到了提高。在该方法的各个实施例中，可选择性地包含下列特征中的一项和/或其它项。在该方法的一方面，计算相位差的步骤c)包括下列子步骤：c1)确定接收序列中各个接收脉冲的相位，以及，c2)通过结合所述相位来计算相位差。在该方法的一方面，计算相位差的步骤c)包括下列子步骤：c3)与所述接收脉冲相对应的接收信号通过加权因子进行加权并相加，以生成一个组合信号，确定所述加权因子，以便补偿发射脉冲的不同振幅，以及，c4)相位差是所述组合信号的相位。在该方法的一方面：在步骤d)中，像素与相位差成比例。在该方法的一方面，连续的步骤a)至c)多次重复，以便提供针对区域内各个位置的多个相位差，以及：在步骤d)中，通过计算所述多个相位差的平均值或标准偏差或方差来确定像素。在该方法的一方面，发射序列包括数量大于2的发射脉冲，接收序列包括至少相同数量的接收脉冲，而且：在步骤c)中，计算与两个接收脉冲和发射脉冲相对应的各对之间的多个相位差，各对发射脉冲具有不同振幅，以及，在步骤d)中，通过计算所述多个相位差的平均值或标准偏差或方差来确定像素。在该方法的一方面，图像中的各个像素都与区域内位置相对应。在该方法的一方面：把区域再分为多个子区域，在步骤c)和步骤d)之间，计算子区域的相位差，所述子区域的相位差是属于所述子区域的各位置的多个相位差的平均值，而且，图像中的各个像素都与一个子区域相对应。在该方法的一方面：各个像素如果小于或等于第一极限，则各个像素为第一种类型，而且各个像素如果大于第二极限，则各个像素为第二种类型。在该方法的一方面，第二极限大于第一极限。在该方法的一方面，第一极限为0.3弧度，最好为0.1弧度。在该方法的一方面，第二极限为0.3弧度，最好为0.5弧度。在该方法的一方面，发射序列的两个发射脉冲的振幅比大于或等于2。在该方法的一方面，在步骤a)之前，先把造影剂滴注入介质中。在该方法的一方面，造影剂包括微泡剂。本专利技术的另一个目的第四点是提供一种适用于确定介质内区域的图像的装置，所述装置包括：探头，包括超声换能器，电子单元，用于控制换能器，以及，处理单元，用于控制所述电子单元13并处理来自所述电子单元的信号。处理单元实施上文所指定的确定介质内一个区域的图像的方法。附图说明通过作为非限制性实例列出的本专利技术的实施例的如下详细描述，参考附图，本专利技术的其它特征和优点显而易见。在附图中：图1是用于实施根据本专利技术方法的第一种配置(适用于精确测量的方法)的装置的示意图；图2a是显示图1所示装置实施的方法所采用的信号的发射序列的时域曲线；图2b是显示与图2a所示发射序列相对应的信号的接收序列的时域曲线；图3a是关于具有拟线性材料特性的介质内位置的接收信号相对于发射信号的相位差的分布；图3b关于具有非线性材料特性的介质内位置的接收信号相对于发射信号的相位差的分布；图4是用于实施根据本专利技术的方法的第二种配置(成像方法)的装置的示意图；图5是图4所示的装置和方法生成图像的一个实例，显示了所述图像分割的两个分区，用于指出介质内所包含的两个器官。在各图中，相同的标号指代相同或相似的元件。具体实施方式图1显示了实施本专利技术方法的装置10，例如，其目的是确定介质11内位置的特性，或者，例如，其目的是使介质11内的区域成像。例如，介质11是一个活体，尤其是人体或动物体，或者可以是任何其它生物介质或理化介质(例如，体外介质)。介质体积包括其物理性质的变化。例如，介质可包括组织和血管，分别具有本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种适用于确定介质(11)内精确位置(P0)的物理特性的方法，包括下列步骤：a)将超声波(We)的发射序列(ES)对着位置(P0)发送到介质(11)中，所述发射序列(ES)包括至少两个具有不同振幅的发射脉冲，b)接收来自位置(P0)的超声波(Wr)的接收序列(RS)，所述接收序列(RS)包括与所述发射脉冲的回波相对应的两个接收脉冲，c)计算接收脉冲相对于发射脉冲的相位差(δ)，以及，d)根据所述相位差(δ)来确定物理特性。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.01.23 US 61/930,8051.一种适用于确定介质(11)内精确位置(P0)的物理特性的方法，包括下列步骤：a)将超声波(We)的发射序列(ES)对着位置(P0)发送到介质(11)中，所述发射序列(ES)包括至少两个具有不同振幅的发射脉冲，b)接收来自位置(P0)的超声波(Wr)的接收序列(RS)，所述接收序列(RS)包括与所述发射脉冲的回波相对应的两个接收脉冲，c)计算接收脉冲相对于发射脉冲的相位差(δ)，以及，d)根据所述相位差(δ)来确定物理特性。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述计算相位差的步骤c)包括下列子步骤：c1)确定接收序列(RS)中各个接收脉冲的相位，以及，c2)通过结合所述相位来计算相位差(δ)。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述计算相位差的步骤c)包括下列子步骤：c3)与所述接收脉冲相对应的接收信号通过加权因子进行加权并相加，以生成一个组合信号(CS)，确定所述加权因子，以便补偿发射脉冲的不同振幅，以及c4)相位差(δ)是所述组合信号(CS)的相位。4.根据权利要求1至3中任一项所述的方法，其特征在于，所述物理特性与相位差(δ)成比例。5.根据权利要求1至4中任一项所述的方法，其特征在于，所述连续的步骤a)至c)多次重复，以提供多个相位差(δ)，而且，其中：在步骤d)中，通过所述多个相位差的平均值或标准偏差或方差来确定物理特性。6.根据权利要求1至5中任一项所述的方法，其特征在于，所述发射序列包括数量大于2的发射脉冲，接收序列包括数量至少与发射脉冲数量相同的接收脉冲，而且，其中：在步骤c)中，计算与两个接收脉冲和发射脉冲相对应的各对之间的多个相位差，每对发射脉冲分部具有不同的振幅，以及，在步骤d)中，通过所述多个相位差的平均值或标准偏差或方差来确定物理特性。7.根据权利要求1至6中任一项所述的方法，其特征在于，：所述物理特性如果小于或等于第一极限，则为第一种类型，而且，所述物理特性如果大于第二极限，则为第二种类型。8.权利要求7所述的方法，其特征在于，所述第二极限大于第一极限。9.一种适用于确定介质(11)内精确位置(P0)的物理特性的装置，所述装置包括：探头12，包括超声换能器，控制换能器的一个电子单元13，用于控制换能器，以及，处理单元14，用于控制所述电子单元13并处理来自所述电子单元的信号，而且，其中，所述处理单元14实施根据权利要求1至8任一权利要求的方法。10.一种适用于确定介质(11)内一个区域(R)的图像的方法，所述图像由多个像素构成，而且，其中，该方法针对区域(R)内的多个位置(Pk)，包括下列步骤：a)将超声波(We)的发射序列(ES)对着位置(Pk)发送到区域(R)中，所述发射序列(ES)包括至少两个具有不同振幅的发射脉冲，b)接收来自位置(Pk)的超声波(Wr)的接收序列(RS)，所述接收序列(RS)包括与所述发射脉冲相对应的两个接收脉冲，c)计算接收脉冲相对于发射脉冲的相位差(δ)，...

【专利技术属性】
技术研发人员：马修·布鲁斯，查莱斯·特雷姆布莱达沃，
申请(专利权)人：超声成像，
类型：发明
国别省市：法国;FR