[其他]組織特征跟蹤發射接收機

無效

• 申請號: 85108130
• 申請日: 1985-11-04
• 公開（公告）號: CN85108130A
• 公開（公告）日: 1987-05-13
• 發明（設計）人: 特倫斯·馬蘇克
• 申請（專利權）人: 迪馬克斯公司
• 主分類號: A61B5/02
• 分類號: A61B5/02
• 代理公司: 中國國際貿易促進委員會專利代理部
• 代理人: 張衛民

本發明涉及醫用超聲波系統，具體地說，涉及用于處理信號以便實時地提供位置和速度信息的超聲波方法和裝置。

多年來，臨床超聲波系統測試已經使用了脈沖的或連續波（CW）的超聲波技術進行組織結構以及通過其中的血流的成象。由于接受檢查的組織是一個散射介質，傳輸到組織之中并隨后從組織的間斷處反射的信號受到顯著的衰減。即，聲信號在被測物體內經過的路徑越長，信號的衰減就越大并且還另外發生改變。以往的系統已經包括了補償技術，例如時間控制增益，以此對信號在被測組織內預定的衰減提供校正。與此類似，還采用了其它的校正技術并獲得不同程度的成功。

無論到目前為止所采用的那種校正技術，都存在著一定的問題。其中典型的問題是在接受檢查的樣本表面和超聲波探頭內換能器表面之間發生的多重反射。此外，對于較深的信號穿透層，信號的衰減變得無法校正并且信號變得不聚焦，經常使關鍵的成象信息變模糊。

由于現存的多普勒系統一般采用一種對所有應用不夠完善的信號傳播模型，使這些問題仍然存在。其結果是，多普勒或脈沖-多普勒系統的分辨率和/或范圍受到不必要的限制。

本發明的超聲波發射接收機為從受測物體內組織界面上反射的信號提供了可變頻率的，固定帶寬的接收，提供了改進的多重表面反射抑制，并在極端的穿透深度結合了改進的信號分辨率。

本發明進一步提供了正交信號檢測，其中包括相位信息的恢復以便在大于以往所知的信號動態范圍內提供有用的信號。特別是，即使在超聲波信號完全落入接收機的噪音水平之內時仍提供有用的信息。另外，這些信號對組織結構有足夠的描繪以提供極端位置的細節。新增加的位置細節信息被用于確定血流的速度曲線。根據本發明的系統同時提供了組織的結構和血流速度信號，將這些信號相結合即可提供具有靜態和動態組織狀況的復合圖象。

另外，本發明描述的超聲波發射接收機具有一個受檢測的信號，該信號固有地解除了發射脈沖信號與組織反射響應的相互作用，提供了一個增強的信號分辨率。

本發明的另一個特征是將超聲波發射接收機與換能器結合在一起，其中，盡管超聲波換能器相對于發射頻率明顯地失調，但它仍減少了對用于時間-控制增益信號校正功能的外電路依賴。

通過結合附圖閱讀以下的詳細描述可以更好的理解本發明的上述以及其它的特征，其中：

圖1是典型超聲波探頭的圖解表示;

圖2是一個波形，示出了與用于換能器晶體的一個典型的激勵信號;

圖3是一個曲線，示出了與圖2的信號相關的頻譜;

圖4是一個曲線，示出了發射波的典型頻率分布;

圖5是一族曲線，示出了相對于信號反射深度的偏移和頻率分布;

圖6是一個波形序列，示出了對應于圖5的時域信號;

圖7是一個曲線，示出了多重反射信號;

圖8是一個曲線，示出了圖7的多重反射信號的相對衰減率;

圖9是一個頻率曲線序列，顯示了根據本發明的可變帶通概念;

圖10是一個頻率曲線序列，示出了與時間增益補償相結合的可變帶通概念;

圖11是本發明的幾個信號波形的一個序列;

圖12是一個波形的匯集，示出了與換能器運行相關的幾個信號;

圖13是一個波形的匯集，示出了不同的濾波器對換能器信號的效果;

圖14示出了點擴散功能;

圖15是根據本發明的可移動帶通接收機的一個實施方案的方框圖;

圖16是圖15的系統中不同波形的匯集;

圖17是一個曲線匯集，示出了圖15的系統的可移動高通和低通濾波器曲線;

圖18是一個信號波形的匯集，說明了典型的信號缺陷;

圖19是一組信號波形的匯集，示出了根據本發明的脈沖信號和參考信號的校準;

圖20是一個波形的匯集，示出了滑動頻率的參考導頻信號;

圖21是一個曲線的匯集，示出了參考導頻的時間-頻率調制曲線;

圖22是一個曲線的匯集，示出了對應于圖21中所示導頻的變化，聲反射的頻譜峰值的移動;

圖23是一組與時間相關的信號波形，示出了本發明第二實施方案的乘積檢測器的輸出;

圖24是本發明第二實施方案的乘積檢波器輸出信號的相位表示;

圖25是根據本發明的第二實施方案說明正弦和余弦信號分量的相位表示;

圖26是根據本發明的一個實施方案的超聲波發射接收機第二實施方案的方框圖;

圖27是根據本發明的一個實施方案的正交信號后處理機的方框圖;