CN108888236A - 一种多模态成像***及方法 - Google Patents

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杨芳
向兰茜
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Shenzhen Mindray Bio Medical Electronics Co Ltd
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Abstract

本发明的多模态成像***及方法，将光声成像与超声多普勒成像结合，在对目标组织成像时，利用光声成像来获取目标组织的功能信息，利用超声多普勒成像来获取目标组织中流体的流速大小和方向，不仅可以克服光声成像与超声多普勒成像各自成像的不足，同时又结合它们的优点，提供给了用户关于目标组织更全面有效的信息。

Description

一种多模态成像***及方法
技术领域
本发明涉及一种多模态成像***及方法。
背景技术
超声(Ultrasound，简称US)成像是利用超声波束扫描人体组织器官，通过对反射信号的接收和处理，来获得体内组织器官的图象。
以超声多普勒成像技术(ultrasonic Doppler technique)为例，它是研究和应用超声波由运动物体反射或散射所产生的多普勒效应的一种技术，当超声源与反射或散射目标之间存在相对运动时，接收到的回波信号将产生多普勒频移，频移程度与相对运动速度幅值和方向有关。因此医学上利用超声多普勒成像技术，主要是探测人体内的血流速度的大小和方向等信息，虽然多普勒成像技术也可以检测血管深度及内径尺寸等组织结构或功能信息，但其受血流速度、血流方向与发射的超声波方向之间的夹角影响很大。
发明内容
考虑到上述问题，本申请提供一种多模态成像***及方法。
根据第一方面，一种实施例中提供一种多模态成像***，包括：
激光器，用于向目标组织发射激光；
探头，用于向目标组织执行超声波的发射和接收，其中超声波的接收包括接收光声信号和超声回波信号；
控制器，用于控制激光器的发射时序，以及探头发射和接收超声波的时序；
B型成像处理装置，用于处理超声回波信号以得到用于目标组织B超成像的信息；
多普勒成像处理装置，用于分析所述超声回波信号的多普勒信息以得到用于目标组织多普勒成像的信息；
光声成像处理装置，用于处理所述光声信号以得到用于目标组织光声成像的信息；
融合处理装置，用于至少根据B型成像处理装置得到的用于目标组织B超成像的信息、多普勒成像处理装置得到的用于目标组织多普勒成像的信息和所述光声成像处理装置得到的用于目标组织光声成像的信息，生成关于目标组织的图像。
根据第二方面，一种实施例中提供一种多模态成像***，包括：
激光器，用于向目标组织发射激光；
探头，用于向目标组织执行超声波的发射和接收，其中超声波的接收包括接收光声信号和超声回波信号；
控制器，用于控制激光器的发射时序，以及探头发射和接收超声波的时序；
多普勒成像处理装置，用于分析所述超声回波信号的多普勒信息以得到用于目标组织多普勒成像的信息；
光声成像处理装置，用于处理所述光声信号以得到用于目标组织光声成像的信息；
融合处理装置，用于至少根据多普勒成像处理装置得到的用于目标组织多普勒成像的信息和所述光声成像处理装置得到的用于目标组织光声成像的信息，生成关于目标组织的图像。
根据第三方面，一种实施例提供一种多模态成像方法，包括：
控制激光器向目标组织发射激光；
控制探头接收光声信号；
控制探头向目标组织执行超声波的发射以进行B型成像扫描；
控制探头接收超声波进行B型成像扫描的超声回波信号；
控制探头向目标组织执行超声波的发射以进行多普勒成像扫描；
控制探头接收超声波进行多普勒成像扫描的超声回波信号；
对所述光声信号进行处理，以得到用于目标组织光声成像的信息；
对所述B型成像扫描的超声回波信号进行处理，以得到用于目标组织B超成像的信息；
分析所述多普勒成像扫描的超声回波信号的多普勒信息，以得到用于目标组织多普勒成像的信息；
至少根据所述用于目标组织光声成像的信息、用于目标组织B超成像的信息和用于目标组织多普勒成像的信息，生成关于目标组织的图像。
根据第四方面，一种实施例提供一种多模态成像方法，包括：
控制激光器向目标组织发射激光；
控制探头接收光声信号；
控制探头向目标组织执行超声波的发射以进行多普勒成像扫描；
控制探头接收超声波进行多普勒成像扫描的超声回波信号；
对所述光声信号进行处理，以得到用于目标组织光声成像的信息；
分析所述多普勒成像扫描的超声回波信号的多普勒信息，以得到用于目标组织多普勒成像的信息；
至少根据所述用于目标组织光声成像的信息和用于目标组织多普勒成像的信息，生成关于目标组织的图像。
根据第五方面，一种实施例提供一种计算机可读存储介质，其特征在于，包括程序，所述程序能够被处理器执行以实现任一项所述的方法。
依据上述实施例的多模态成像***及方法、计算机可读存储介质，将光声成像与超声多普勒成像结合，在对目标组织成像时，利用光声成像来获取目标组织的功能信息，利用超声多普勒成像来获取目标组织中流体的流速大小和方向，不仅可以克服光声成像与超声多普勒成像各自成像的不足，同时又结合它们的优点，提供给了用户关于目标组织更全面有效的信息。
附图说明
图1为一种实施例的多模态成像***的结构示意图；
图2为一种实施例的多模态成像***中激光器与探头通过光纤耦合的示意图；
图3为一种实施例中扫描帧中光声扫描和超声扫描的示意图；
图4为另一种实施例中扫描帧中光声扫描和超声扫描的两种具体的示意图；
图5为另一种实施例的多模态成像***的结构示意图；
图6为再一种实施例的多模态成像***的结构示意图；
图7为包括回波接收处理装置的多模态成像***的结构示意图；
图8为一种实施例的多模态成像方法的流程图；
图9为一种实施例的多模态成像方法中对光声信号进行处理的流程步骤图；
图10为又一种实施例的多模态成像***的结构示意图；
图11为又一种实施例中扫描帧中光声扫描和超声扫描的一种具体的示意图；
图12为还一种实施例的多模态成像***的结构示意图；
图13为又再一种实施例的多模态成像***的结构示意图；
图14为另一种实施例的多模态成像方法的流程图。
具体实施方式
下面通过具体实施方式结合附图对本发明作进一步详细说明。其中不同实施方式中类似元件采用了相关联的类似的元件标号。在以下的实施方式中，很多细节描述是为了使得本申请能被更好的理解。然而，本领域技术人员可以毫不费力的认识到，其中部分特征在不同情况下是可以省略的，或者可以由其他元件、材料、方法所替代。在某些情况下，本申请相关的一些操作并没有在说明书中显示或者描述，这是为了避免本申请的核心部分被过多的描述所淹没，而对于本领域技术人员而言，详细描述这些相关操作并不是必要的，他们根据说明书中的描述以及本领域的一般技术知识即可完整了解相关操作。
另外，说明书中所描述的特点、操作或者特征可以以任意适当的方式结合形成各种实施方式。同时，方法描述中的各步骤或者动作也可以按照本领域技术人员所能显而易见的方式进行顺序调换或调整。因此，说明书和附图中的各种顺序只是为了清楚描述某一个实施例，并不意味着是必须的顺序，除非另有说明其中某个顺序是必须遵循的。
本文中为部件所编序号本身，例如“第一”、“第二”等，仅用于区分所描述的对象，不具有任何顺序或技术含义。而本申请所说“连接”、“联接”，如无特别说明，均包括直接和间接连接(联接)。(也可根据情况省略)
光声成像(Photoacoustic Imaging，PAI)是上世纪末兴起的新型生物医学成像技术。光声成像原理基于光声效应：当生物组织受到短脉冲(一般为纳秒量级)激光照射时，组织中具有强光学吸收特性的物质(例如血液)吸收光能量之后引起局部升温和热膨胀，从而产生超声信号，一般称这种由光激发所产生的超声信号为光声信号。光声成像技术就是通过探测该光声信号，再利用相应的重建算法就可以高分辨地重建吸收体在组织内的位置和形态。
发明人考虑到：光声成像反映的是生物体的功能信息，当用其探测血流时，成像过程中不用考虑探头与血管之间的角度及位置关系，但其只能显示血管的位置及形态，并不能反映血流的方向及大小(速度)等信息；超声多普勒成像则可以反映血流的方向和大小等信息，但其反映的血管深度及内径尺寸等组织结构或功能信息受血流速度、血流方向与探头发射的超声波方向之间的夹角影响很大；超声B图像可以呈现血管周围组织的结构和形态，但是B图像本身并不能提供血管及血流本身的信息。综合这些因素，发明人考虑将光声成像与超声多普勒成像和/或超声B模式成像结合，提出一种多模态成像***及方法，在对目标组织成像时，利用光声成像来获取目标组织的功能信息，利用超声多普勒成像来获取目标组织中流体的流速大小和方向和/或利用超声B模式成像获得血管周围组织的结构和形态，例如对血管组织成像时，利用光声成像来获取血管的位置和形态，利用超声多普勒成像来获取血流的流速大小和方向，这样可以克服光声成像与超声多普勒成像和/或超声B模式成像各自成像的不足，同时又结合它们的优点，提供给了用户关于目标组织更全面有效的信息。
请参照图1，一实施例中提供一种多模态成像***，包括激光器10、探头20、控制器30、B型成像处理装置40、多普勒成像处理装置50、光声成像处理装置60和融合处理装置70；在一实施例中，多模态成像***还可以包括显示装置80，下面具体说明。
激光器10用于产生并发射激光，例如产生可变波长的激光，或产生固定波长的激光。
探头20用于向目标组织执行超声波的发射和接收，其中超声波的接收包括接收光声信号和超声回波信号。在一实施例中，探头20包括用于将电信号转换为超声波以及将超声波转换为电信号的元件阵列，以及激光出射口；探头20通过上述元件阵列执行超声波的发射和接收，其中超声波的接收包括接收光声信号和超声回波信号；探头20的激光出射口通过光纤与激光器10连接，用于出射由激光器10发射并由光纤传输过来的激光。在一实施例中，上述激光出射口包括两个，分别设置于探头10的两侧，如图2所示。
控制器30用于控制激光器10的发射时序，以及探头20发射和接收超声波的时序。由于两次激光的发射频率较低，即相邻两次激光发射的中间时间间隔相对比较长，所以可以在这中间***超声扫描。因此，如图3所示，在一实施例中，控制器30控制激光器10按照一定时序向目标组织发射激光，以及控制探头20在相邻两次激光发射的中间时段向目标组织执行超声波的发射；图中PA表示发射的激光，US指超声扫描。例如在一个扫描控制帧中，如图4(a)所示，依次发射激光，进行超声的B型成像扫描，进行超声的多普勒成像扫描；或者，在一个扫描控制帧中，如图4(b)所示，依次发射激光，进行超声的多普勒成像扫描，进行超声的B型成像扫描，其中图中US-B表示B型成像扫描，US-D表示多普勒成像扫描；下面具体说明。
以依次发射激光，进行超声的B型成像扫描，进行超声的多普勒成像扫描为例：在每一个扫描控制帧中，控制器30控制激光器10发射激光，以及控制探头20接收光声信号，以供光声成像处理装置60进行处理；控制器30再控制探头20执行超声波的发射以进行B型成像扫描，以及控制探头20接收超声回波信号，以供B型成像处理装置40处理；控制器30再控制探头20执行超声波的发射以进行多普勒成像扫描，以及控制探头20接收超声回波信号，以供多普勒成像处理装置50处理。
以依次发射激光，进行超声的多普勒成像扫描，进行超声的B型成像扫描为例：在每一个扫描控制帧中，控制器30控制激光器10发射激光，以及控制探头20接收光声信号，以供光声成像处理装置60进行处理；控制器30再控制探头20执行超声波的发射以进行多普勒成像扫描，以及控制探头20接收超声回波信号，以供多普勒成像处理装置50处理；控制器30再控制探头20执行超声波的发射以进行B型成像扫描，以及控制探头20接收超声回波信号，以供B型成像处理装置40处理。
B型成像处理装置40用于处理超声回波信号以得到用于目标组织B超成像的信息。
多普勒成像处理装置50用于分析超声回波信号的多普勒信息以得到用于目标组织多普勒成像的信息。在一实施例中，用于目标组织多普勒成像的信息至少包含目标组织中流体的运动方向和/或速度信息。例如当目标组织为血管组织时，则用于血管组织多普勒成像的信息至少包含血液的流速方向和大小。请参照图5，在一实施例中，多普勒成像处理装置50至少包括下面的一者：彩色多普勒血流成像装置51、能量多普勒成像装置52、脉冲多普勒成像装置53，需要说明的是，图中显示的是三者都包括的情况。彩色多普勒血流成像装置51是利用彩色多普勒血流图像(Color Doppler Flow Image，CDFI)技术进行超声成像的装置，彩色多普勒血流成像装置51用于处理超声回波信号以获取用于目标组织彩色多普勒血流成像的信息。能量多普勒成像装置52是利用能量多普勒成像(Power DopplerImaging，PDI)技术进行超声成像的装置，能量多普勒成像装置52用于处理超声回波信号以获取用于目标组织能量多普勒成像的信息。脉冲多普勒成像装置53是利用脉冲多普勒成像(pulse-wave Doppler Imaging，PWDI)技术进行超声成像的装置，脉冲多普勒成像装置53用于处理超声回波信号以获取用于目标组织脉冲多普勒成像的信息。相应地，多普勒成像处理装置50得到的用于目标组织多普勒成像的信息，也可以至少包括下面的一者：用于目标组织彩色多普勒血流成像的信息、用于目标组织能量多普勒成像的信息、用于目标组织脉冲多普勒成像的信息。
光声成像处理装置60用于处理光声信号以得到用于目标组织光声成像的信息。在一实施例中，用于目标组织光声成像的信息至少包含目标组织的位置和/或形态信息。例如当目标组织为血管组织时，则用于目标组织光声成像的信息至少包含血管的位置和/或形态信息。在光声成像处理中需要知道激光发射的能量值，由于每次激光发射的能量值都不同，激光器10会被设置成在每次激光发射完成后记录当前激光发射的能量值，因此需要每次激光发射完成后都去读取能量值，例如可以由上述的控制器30通知什么时候去读取能量值。因此，在一实施例中，在一实施例中，请参照图6，光声成像处理装置60包括激光能量读取装置61和光声处理装置62。激光器10会记录每次激光发射的能量值，激光能量读取装置61用于读取激光器10每次激光发射的能量值，例如激光能量读取装置61可以在控制器30的控制下去读取激光器10记录的能量值。光声处理装置62用于根据光声信号以及激光能量读取的能量值，得到用于目标组织光声成像的信息。
融合处理装置70用于至少根据B型成像处理装置40得到的用于目标组织B超成像的信息、多普勒成像处理装置50得到的用于目标组织多普勒成像的信息和光声成像处理装置70得到的用于目标组织光声成像的信息，生成关于目标组织的图像。
显示装80用于显示由融合处理装置70生成的关于目标组织的图像。
以上就是本发明的多模态成像***的基本结构，其还可以包括一些常用的其他结构部件，例如，请参照图7，多模态成像***还可以包括回波接收处理装置90，回波接收处理装置用于对由探头20接收到的信号——例如光声信号和超声回波信号进行处理，例如对信号进行滤波、放大、波束合成等处理。回波接收处理装置90再将处理后的信号发送给相应的装置，例如将光声信号处理后发送给光声成像处理装置60，将由B型成像扫描得到的超声回波信号处理后发送给B型成像处理装置40，将由多普勒成像扫描得到的超声回波信号处理后发送给多普勒成像处理装置50。
请参照图8，一实施例中提供一种多模态成像方法，包括步骤S101～S119，在一实施例中，还可以步骤S121，下面具体说明。
步骤S101：控制激光器10向目标组织发射激光。
步骤S103：控制探头20接收光声信号。
步骤S105：控制探头20向目标组织执行超声波的发射以进行B型成像扫描。
步骤S107：控制探头20接收超声波进行B型成像扫描的超声回波信号。
步骤S109：控制探头20向目标组织执行超声波的发射以进行多普勒成像扫描。
步骤S111：控制探头20接收超声波进行多普勒成像扫描的超声回波信号。
步骤S113：对步骤S103所接收的光声信号进行处理，以得到用于目标组织光声成像的信息。在一实施例中，用于目标组织光声成像的信息至少包含目标组织的位置和/或形态信息。请参照图9，在一实施例中，步骤S113包括步骤S113a、S113b和S113c，下面具体说明。
步骤S113a：控制激光器10记录每次激光发射的能量值。
步骤S113b：读取激光器10每次激光发射的能量值。例如在激光器10每次发射激光后，去读取该次激光器10所记录的该次激光发射的能量值。
步骤S113c：根据光声信号以及激光能量读取的能量值，得到用于目标组织光声成像的信息。
步骤S115：对步骤107所接收的B型成像扫描的超声回波信号进行处理，以得到用于目标组织B超成像的信息。
步骤S117：分析步骤S111所接收的多普勒成像扫描的超声回波信号的多普勒信息，以得到用于目标组织多普勒成像的信息。在一实施例中，在一实施例中，用于目标组织多普勒成像的信息至少包含目标组织中流体的运动方向和/或速度信息。在一实施例中，用于目标组织多普勒成像的信息，至少包括下面一者：用于目标组织彩色多普勒血流成像的信息、用于目标组织的能量多普勒成像的信息、用于目标组织的脉冲多普勒成像的信息。
步骤S119：至少根据所述用于目标组织光声成像的信息、用于目标组织B超成像的信息和用于目标组织多普勒成像的信息，生成关于目标组织的图像。
步骤S121：显示步骤S119所生成的关于目标组织的图像。
在上述步骤中，步骤S101、S105和S109是关于激光或超声的发射，步骤S103、S107和S111是关于光声信号或超声回波信号的接收；在一实施例中，控制这些步骤的时序，例如控制激光器10按照一定时序向目标组织发射激光，以及控制探头20在相邻两次激光发射的中间时段向目标组织执行超声波的发射。例如，控制激光器10向目标组织发射激光，以及控制探头20接收光声信号；再控制探头20向目标组织执行超声波的发射以进行B型成像扫描，以及控制探头20接收超声回波信号；再控制探头20向目标组织执行超声波的发射以进行多普勒成像扫描，以及控制探头20接收超声回波信号；或者，控制激光器10向目标组织发射激光，以及控制探头20接收光声信号；再控制探头20向目标组织执行超声波的发射以进行多普勒成像扫描，以及控制探头20接收超声回波信号；再控制探头20向目标组织执行超声波的发射以进行B型成像扫描，以及控制探头20接收超声回波信号。
请参照图10，一实施例中提供一种多模态成像***，包括激光器10、探头20、控制器30、多普勒成像处理装置50、光声成像处理装置60和融合处理装置70；在一实施例中，多模态成像***还可以包括显示装置80，下面具体说明。
激光器10用于产生并发射激光，例如产生可变波长的激光，或产生固定波长的激光。
探头20用于向目标组织执行超声波的发射和接收，其中超声波的接收包括接收光声信号和超声回波信号。在一实施例中，探头20包括用于将电信号转换为超声波以及将超声波转换为电信号的元件阵列，以及激光出射口；探头20通过上述元件阵列执行超声波的发射和接收，其中超声波的接收包括接收光声信号和超声回波信号；探头20的激光出射口通过光纤与激光器10连接，用于出射由激光器10发射并由光纤传输过来的激光。在一实施例中，上述激光出射口包括两个，分别设置于探头10的两侧，如上面的图2所示。
控制器30用于控制激光器10的发射时序，以及探头20发射和接收超声波的时序。由于两次激光的发射频率较低，即相邻两次激光发射的中间时间间隔相对比较长，所以可以在这中间***超声扫描。因此，如上面的图3所示，在一实施例中，控制器30控制激光器10按照一定时序向目标组织发射激光，以及控制探头20在相邻两次激光发射的中间时段向目标组织执行超声波的发射；图中PA表示发射的激光，US指超声扫描。例如在一个扫描控制帧中，如图11所示，依次发射激光，进行超声的多普勒成像扫描；图中US-D表示多普勒成像扫描。具体地，在每一个扫描控制帧中，控制器30控制激光器10发射激光，以及控制探头20接收光声信号，以供光声成像处理装置60进行处理；控制器30再控制探头20执行超声波的发射以进行多普勒成像扫描，以及控制探头20接收超声回波信号，以供多普勒成像处理装置50处理。
多普勒成像处理装置50用于分析超声回波信号的多普勒信息以得到用于目标组织多普勒成像的信息。在一实施例中，用于目标组织多普勒成像的信息至少包含目标组织中流体的运动方向和/或速度信息。例如当目标组织为血管组织时，则用于血管组织多普勒成像的信息至少包含血液的流速方向和大小。请参照图12，在一实施例中，多普勒成像处理装置50至少包括下面的一者：彩色多普勒血流成像装置51、能量多普勒成像装置52、脉冲多普勒成像装置53，需要说明的是，图中显示的是三者都包括的情况。彩色多普勒血流成像装置51是利用彩色多普勒血流图像(Color Doppler Flow Image，CDFI)技术进行超声成像的装置，彩色多普勒血流成像装置51用于处理超声回波信号以获取用于目标组织彩色多普勒血流成像的信息。能量多普勒成像装置52是利用能量多普勒成像(Power DopplerImaging，PDI)技术进行超声成像的装置，能量多普勒成像装置52用于处理超声回波信号以获取用于目标组织能量多普勒成像的信息。脉冲多普勒成像装置53是利用脉冲多普勒成像(pulse-wave Doppler Imaging，PWDI)技术进行超声成像的装置，脉冲多普勒成像装置53用于处理超声回波信号以获取用于目标组织脉冲多普勒成像的信息。相应地，多普勒成像处理装置50得到的用于目标组织多普勒成像的信息，也可以至少包括下面的一者：用于目标组织彩色多普勒血流成像的信息、用于目标组织能量多普勒成像的信息、用于目标组织脉冲多普勒成像的信息。
光声成像处理装置60用于处理光声信号以得到用于目标组织光声成像的信息。在一实施例中，用于目标组织光声成像的信息至少包含目标组织的位置和/或形态信息。例如当目标组织为血管组织时，则用于目标组织光声成像的信息至少包含血管的位置和/或形态信息。在光声成像处理中需要知道激光发射的能量值，由于每次激光发射的能量值都不同，激光器10会被设置成在每次激光发射完成后记录当前激光发射的能量值，因此需要每次激光发射完成后都去读取能量值，例如可以由上述的控制器30通知什么时候去读取能量值。因此，在一实施例中，在一实施例中，请参照上面的图13，光声成像处理装置60包括激光能量读取装置61和光声处理装置62。激光器10会记录每次激光发射的能量值，激光能量读取装置61用于读取激光器10每次激光发射的能量值，例如激光能量读取装置61可以在控制器30的控制下去读取激光器10记录的能量值。光声处理装置62用于根据光声信号以及激光能量读取的能量值，得到用于目标组织光声成像的信息。
融合处理装置70用于至少根据多普勒成像处理装置50得到的用于目标组织多普勒成像的信息和光声成像处理装置70得到的用于目标组织光声成像的信息，生成关于目标组织的图像。
显示装80用于显示由融合处理装置70生成的关于目标组织的图像。
以上就是本发明的多模态成像***的基本结构，其还可以包括一些常用的其他结构部件，例如多模态成像***还可以包括回波接收处理装置，回波接收处理装置用于对由探头20接收到的信号——例如光声信号和超声回波信号进行处理，例如对信号进行滤波、放大、波束合成等处理。回波接收处理装置再将处理后的信号发送给相应的装置，例如将光声信号处理后发送给光声成像处理装置60，将由多普勒成像扫描得到的超声回波信号处理后发送给多普勒成像处理装置50。
请参照图14，一实施例中提供一种多模态成像方法，包括步骤S201～S213，在一实施例中，还可以步骤S215，下面具体说明。
步骤S201：控制激光器10向目标组织发射激光。
步骤S203：控制探头20接收光声信号。
步骤S205：控制探头20向目标组织执行超声波的发射以进行多普勒成像扫描。
步骤S207：控制探头20接收超声波进行多普勒成像扫描的超声回波信号。
步骤S209：对步骤S203所接收的光声信号进行处理，以得到用于目标组织光声成像的信息。在一实施例中，用于目标组织光声成像的信息至少包含目标组织的位置和/或形态信息。在一实施例中，步骤S113包括：控制激光器10记录每次激光发射的能量值；读取激光器10每次激光发射的能量值——例如在激光器10每次发射激光后，去读取该次激光器10所记录的该次激光发射的能量值；根据光声信号以及激光能量读取的能量值，得到用于目标组织光声成像的信息。
步骤S211：分析步骤S207所接收的多普勒成像扫描的超声回波信号的多普勒信息，以得到用于目标组织多普勒成像的信息。在一实施例中，在一实施例中，用于目标组织多普勒成像的信息至少包含目标组织中流体的运动方向和/或速度信息。在一实施例中，用于目标组织多普勒成像的信息，至少包括下面一者：用于目标组织彩色多普勒血流成像的信息、用于目标组织的能量多普勒成像的信息、用于目标组织的脉冲多普勒成像的信息。
步骤S213：至少根据所述用于目标组织光声成像的信息和用于目标组织多普勒成像的信息，生成关于目标组织的图像。
步骤S215：显示步骤S213所生成的关于目标组织的图像。
在上述步骤中，步骤S201和S205是关于激光或超声的发射，步骤S203、和S207是关于光声信号或超声回波信号的接收；在一实施例中，控制这些步骤的时序，例如控制激光器10按照一定时序向目标组织发射激光，以及控制探头20在相邻两次激光发射的中间时段向目标组织执行超声波的发射。例如，控制激光器10向目标组织发射激光，以及控制探头20接收光声信号；再控制探头20向目标组织执行超声波的发射以进行多普勒成像扫描，以及控制探头20接收超声回波信号。
本文参照了各种示范实施例进行说明。然而，本领域的技术人员将认识到，在不脱离本文范围的情况下，可以对示范性实施例做出改变和修正。例如，各种操作步骤以及用于执行操作步骤的组件，可以根据特定的应用或考虑与***的操作相关联的任何数量的成本函数以不同的方式实现(例如一个或多个步骤可以被删除、修改或结合到其他步骤中)。
在上述实施例中，可以全部或部分地通过软件、硬件、固件或者其任意组合来实现。另外，如本领域技术人员所理解的，本文的原理可以反映在计算机可读存储介质上的计算机程序产品中，该可读存储介质预装有计算机可读程序代码。任何有形的、非暂时性的计算机可读存储介质皆可被使用，包括磁存储设备(硬盘、软盘等)、光学存储设备(CD-ROM、DVD、Blu Ray盘等)、闪存和/或诸如此类。这些计算机程序指令可被加载到通用计算机、专用计算机或其他可编程数据处理设备上以形成机器，使得这些在计算机上或其他可编程数据处理装置上执行的指令可以生成实现指定的功能的装置。这些计算机程序指令也可以存储在计算机可读存储器中，该计算机可读存储器可以指示计算机或其他可编程数据处理设备以特定的方式运行，这样存储在计算机可读存储器中的指令就可以形成一件制造品，包括实现指定功能的实现装置。计算机程序指令也可以加载到计算机或其他可编程数据处理设备上，从而在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生一个计算机实现的进程，使得在计算机或其他可编程设备上执行的指令可以提供用于实现指定功能的步骤。
虽然在各种实施例中已经示出了本文的原理，但是许多特别适用于特定环境和操作要求的结构、布置、比例、元件、材料和部件的修改可以在不脱离本披露的原则和范围内使用。以上修改和其他改变或修正将被包含在本文的范围之内。
前述具体说明已参照各种实施例进行了描述。然而，本领域技术人员将认识到，可以在不脱离本披露的范围的情况下进行各种修正和改变。因此，对于本披露的考虑将是说明性的而非限制性的意义上的，并且所有这些修改都将被包含在其范围内。同样，有关于各种实施例的优点、其他优点和问题的解决方案已如上所述。然而，益处、优点、问题的解决方案以及任何能产生这些的要素，或使其变得更明确的解决方案都不应被解释为关键的、必需的或必要的。本文中所用的术语“包括”和其任何其他变体，皆属于非排他性包含，这样包括要素列表的过程、方法、文章或设备不仅包括这些要素，还包括未明确列出的或不属于该过程、方法、***、文章或设备的其他要素。此外，本文中所使用的术语“耦合”和其任何其他变体都是指物理连接、电连接、磁连接、光连接、通信连接、功能连接和/或任何其他连接。
具有本领域技术的人将认识到，在不脱离本发明的基本原理的情况下，可以对上述实施例的细节进行许多改变。因此，本发明的范围应仅由以下权利要求确定。

Claims (25)

1.一种多模态成像***，其特征在于，包括：
激光器，用于向目标组织发射激光；
探头，用于向目标组织执行超声波的发射和接收，其中超声波的接收包括接收光声信号和超声回波信号；
控制器，用于控制激光器的发射时序，以及探头发射和接收超声波的时序；
B型成像处理装置，用于处理超声回波信号以得到用于目标组织B超成像的信息；
多普勒成像处理装置，用于分析所述超声回波信号的多普勒信息以得到用于目标组织多普勒成像的信息；
光声成像处理装置，用于处理所述光声信号以得到用于目标组织光声成像的信息；
融合处理装置，用于至少根据B型成像处理装置得到的用于目标组织B超成像的信息、多普勒成像处理装置得到的用于目标组织多普勒成像的信息和所述光声成像处理装置得到的用于目标组织光声成像的信息，生成关于目标组织的图像。
2.如权利要求1所述的多模态成像***，其特征在于，所述控制器控制激光器按照一定时序向目标组织发射激光，以及控制探头在相邻两次激光发射的中间时段向目标组织执行超声波的发射。
3.如权利要求2所述的多模态成像***，其特征在于：
所述控制器控制激光器发射激光，以及控制探头接收光声信号，以供所述光声成像处理装置进行处理；所述控制器再控制探头执行超声波的发射以进行B型成像扫描，以及控制探头接收超声回波信号，以供B型成像处理装置处理；所述控制器再控制探头执行超声波的发射以进行多普勒成像扫描，以及控制探头接收超声回波信号，以供多普勒成像处理装置处理；或者，
所述控制器控制激光器发射激光，以及控制探头接收光声信号，以供所述光声成像处理装置进行处理；所述控制器再控制探头执行超声波的发射以进行多普勒成像扫描，以及控制探头接收超声回波信号，以供多普勒成像处理装置处理；所述控制器再控制探头执行超声波的发射以进行B型成像扫描，以及控制探头接收超声回波信号，以供B型成像处理装置处理。
4.一种多模态成像***，其特征在于，包括：
激光器，用于向目标组织发射激光；
探头，用于向目标组织执行超声波的发射和接收，其中超声波的接收包括接收光声信号和超声回波信号；
控制器，用于控制激光器的发射时序，以及探头发射和接收超声波的时序；
多普勒成像处理装置，用于分析所述超声回波信号的多普勒信息以得到用于目标组织多普勒成像的信息；
光声成像处理装置，用于处理所述光声信号以得到用于目标组织光声成像的信息；
融合处理装置，用于至少根据多普勒成像处理装置得到的用于目标组织多普勒成像的信息和所述光声成像处理装置得到的用于目标组织光声成像的信息，生成关于目标组织的图像。
5.如权利要求4所述的多模态成像***，其特征在于，所述控制器控制激光器按照一定时序向目标组织发射激光，以及控制探头在相邻两次激光发射的中间时段向目标组织执行超声波的发射。
6.如权利要求5所述的多模态成像***，其特征在于，所述控制器控制激光器发射激光，以及控制探头接收光声信号，以供所述光声成像处理装置进行处理；所述控制器再控制探头执行超声波的发射以进行多普勒成像扫描，以及控制探头接收超声回波信号，以供多普勒成像处理装置处理。
7.如权利要求1或4所述的多模态成像***，其特征在于，所述探头包括用于将电信号转换为超声波以及将超声波转换为电信号的元件阵列，以及激光出射口；所述探头通过所述元件阵列执行超声波的发射和接收，其中超声波的接收包括接收光声信号和超声回波信号；所述探头的激光出射口通过光纤与所述激光器连接，用于出射由所述激光器发射并由光纤传输过来的激光。
8.如权利要求7所述的多模态成像***，其特征在于，所述激光出射口包括两个，分别设置于所述探头的两侧。
9.如权利要求1或4所述的多模态成像***，其特征在于，所述多普勒成像处理装置至少包括下面一者：
彩色多普勒血流成像装置，用于处理超声回波信号以获取用于目标组织彩色多普勒血流成像的信息；
能量多普勒成像装置，用于处理超声回波信号以获取用于目标组织能量多普勒成像的信息；
脉冲多普勒成像装置，用于处理超声回波信号以获取用于目标组织脉冲多普勒成像的信息。
10.如权利要求1或4所述的多模态成像***，其特征在于，所述用于目标组织多普勒成像的信息至少包含目标组织中流体的运动方向和/或速度信息。
11.如权利要求1或4所述的多模态成像***，其特征在于，所述用于目标组织光声成像的信息至少包含目标组织的位置和/或形态信息。
12.如权利要求1或4所述的多模态成像***，其特征在于，所述光声成像处理装置包括：
激光能量读取装置，用于读取激光器每次激光发射的能量值，其中所述激光器会记录每次激光发射的能量值；
光声处理装置，用于根据所述光声信号以及激光能量读取的能量值，得到用于目标组织光声成像的信息。
13.如权利要求1或4所述的多模态成像***，其特征在于，还包括显示装置，用于显示由融合处理装置生成的关于目标组织的图像。
14.一种多模态成像方法，其特征在于，包括：
控制激光器向目标组织发射激光；
控制探头接收光声信号；
控制探头向目标组织执行超声波的发射以进行B型成像扫描；
控制探头接收超声波进行B型成像扫描的超声回波信号；
控制探头向目标组织执行超声波的发射以进行多普勒成像扫描；
控制探头接收超声波进行多普勒成像扫描的超声回波信号；
对所述光声信号进行处理，以得到用于目标组织光声成像的信息；
对所述B型成像扫描的超声回波信号进行处理，以得到用于目标组织B超成像的信息；
分析所述多普勒成像扫描的超声回波信号的多普勒信息，以得到用于目标组织多普勒成像的信息；
至少根据所述用于目标组织光声成像的信息、用于目标组织B超成像的信息和用于目标组织多普勒成像的信息，生成关于目标组织的图像。
15.如权利要求14所述的多模态成像方法，其特征在于，控制激光器按照一定时序向目标组织发射激光，以及控制探头在相邻两次激光发射的中间时段向目标组织执行超声波的发射。
16.如权利要求15所述的多模态成像方法，其特征在于：
控制激光器向目标组织发射激光，以及控制探头接收光声信号；再控制探头向目标组织执行超声波的发射以进行B型成像扫描，以及控制探头接收超声回波信号；再控制探头向目标组织执行超声波的发射以进行多普勒成像扫描，以及控制探头接收超声回波信号；或者，
控制激光器向目标组织发射激光，以及控制探头接收光声信号；再控制探头向目标组织执行超声波的发射以进行多普勒成像扫描，以及控制探头接收超声回波信号；再控制探头向目标组织执行超声波的发射以进行B型成像扫描，以及控制探头接收超声回波信号。
17.一种多模态成像方法，其特征在于，包括：
控制激光器向目标组织发射激光；
控制探头接收光声信号；
控制探头向目标组织执行超声波的发射以进行多普勒成像扫描；
控制探头接收超声波进行多普勒成像扫描的超声回波信号；
对所述光声信号进行处理，以得到用于目标组织光声成像的信息；
分析所述多普勒成像扫描的超声回波信号的多普勒信息，以得到用于目标组织多普勒成像的信息；
至少根据所述用于目标组织光声成像的信息和用于目标组织多普勒成像的信息，生成关于目标组织的图像。
18.如权利要求17所述的多模态成像方法，其特征在于，控制激光器按照一定时序向目标组织发射激光，以及控制探头在相邻两次激光发射的中间时段向目标组织执行超声波的发射。
19.如权利要求18所述的多模态成像方法，其特征在于：控制激光器向目标组织发射激光，以及控制探头接收光声信号；再控制探头向目标组织执行超声波的发射以进行多普勒成像扫描，以及控制探头接收超声回波信号。
20.如权利要求14或17所述的多模态成像方法，其特征在于，所述用于目标组织多普勒成像的信息，至少包括下面一者：用于目标组织彩色多普勒血流成像的信息、用于目标组织的能量多普勒成像的信息、用于目标组织的脉冲多普勒成像的信息。
21.如权利要求14或17所述的多模态成像方法，其特征在于，所述用于目标组织多普勒成像的信息至少包含目标组织中流体的运动方向和/或速度信息。
22.如权利要求14或17所述的多模态成像方法，其特征在于，所述用于目标组织光声成像的信息至少包含目标组织的位置和/或形态信息。
23.如权利要求14或17所述的多模态成像方法，其特征在于，所述对所述光声信号进行处理，以得到用于目标组织光声成像的信息，包括：
控制所述激光器记录每次激光发射的能量值；
读取激光器每次激光发射的能量值；
根据所述光声信号以及激光能量读取的能量值，得到用于目标组织光声成像的信息。
24.如权利要求14或17所述的多模态成像方法，其特征在于，还包括：显示所述生成的关于目标组织的图像。
25.一种计算机可读存储介质，其特征在于，包括程序，所述程序能够被处理器执行以实现如权利要求14至24中任一项所述的方法。
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