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一种面阵超声换能器及超声成像方法、电子设备

成果类型:: 发明专利

发布时间: 2023-09-05 11:47:46

科技成果产业化落地方案
方案提交机构:天津市滨海新区| 宋学姮 | 2023-09-05 13:31:14
本发明提供一种面阵超声换能器及超声成像方法、电子设备,其中,超声换能器包括多个阵元,相邻阵元之间的距离一致;所述多个阵元被划分为多个子阵列区域,各子阵列区域均具有M行、N列的阵元;各子阵列区域中同一行列位置的阵元可连接至同一通道线,各子阵列区域中不同行列位置的阵元连接至不同的通道线;所述通道线用于输入所述面阵超声换能器的激励信号和/或传输超声回波信号;在同一时刻,对于任意一个行列位置,最多只有一个子阵列区域的所述行列位置的阵元连接至通道线。该超声换能器减少了超声换能器的通道数量,并且能够在超声换能器面阵上的任意位置实现子孔径发射或接收,提高成像的灵活性。
1.一种面阵超声换能器,其特征在于,包括: 呈阵列分布的多个阵元,相邻阵元在第一方向上的距离一致,且相邻阵元在第二方向上的距离一致,其中所述第一方向与所述第二方向垂直; 所述多个阵元被划分为多个子阵列区域,各子阵列区域均具有M行、N列的阵元;各子阵列区域中同一行列位置的阵元可连接至同一通道线,各子阵列区域中不同行列位置的阵元连接至不同的通道线;所述通道线用于输入所述面阵超声换能器的激励信号和/或传输超声回波信号;其中,所述M、所述N为自然数; 在同一时刻,对于任意一个行列位置,最多只有一个子阵列区域的所述行列位置的阵元连接至通道线。 2.根据权利要求1所述的面阵超声换能器,其特征在于,在同一时刻,对于任意一个行列位置及所述行列位置对应的通道线,有且只有一个子阵列区域的所述行列位置的阵元连接至所述通道线。 3.根据权利要求1所述的面阵超声换能器,其特征在于,连接至各通道线的阵元形成一个连续的子孔径区域。

三维超声成像在医学临床与学术科研方面有重要的应用价值,它将传统的二维超声面成像提升一个维度至三维超声体成像,能体现更加丰富的结构层次信息,从而检测出二维超声成像无法评估的复杂病变或器官状态,进行更准确的临床诊断与科研探究。在各种三维超声扫描方法中,使用二维面阵换能器进行三维数据采集最为快速、精准。

全采样大孔径二维面阵超声换能器能达到好的成像质量和高的成像灵活性,但这种面阵换能器的阵元数有成千上万,要求成像系统的物理通道数也要成千上万,不仅布线难度大,成本也非常高。全采样二维面阵超声换能器阵元数量为N×N,所需系统通道数与阵元数相同,故需要高通道数的成像系统。

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本说明书第四方面提供一种计算机存储介质,所述计算机存储介质存储有计算机程序指令,所述计算机程序指令被处理器执行时实现第二方面任一项所述方法的步骤。

本说明书所提供的超声换能器,能够在行方向上的距离一致、列方向上的距离一致的情况下减少超声换能器的通道数量,并且能够在超声换能器面阵上的任意位置实现子孔径发射或接收,可以实现任意形状的子孔径。

本说明书所提供的超声成像方法,可以实现使用低通道、低成本的成像系统完成高通道全采样二维超声探头的三维超声成像,同时,通过灵活调整三维子孔径超声成像算法的成像参数,可以优化成像质量,大大提升三维超声成像的分辨率、对比度与信噪比。

技术合作

本申请可以在由计算机执行的计算机可执行指令的一般上下文中描述,例如程序模块。一般地,程序模块包括执行特定任务或实现特定抽象数据类型的例程、程序、对象、组件、数据结构等等。也可以在分布式计算环境中实践本申请,在这些分布式计算环境中,由通过通信网络而被连接的远程处理设备来执行任务。在分布式计算环境中,程序模块可以位于包括存储设备在内的本地和远程计算机存储介质中。

虽然通过实施方式描绘了本申请,本领域普通技术人员知道,本申请有许多变形和变化而不脱离本申请的精神,希望所附的权利要求包括这些变形和变化而不脱离本申请的精神。