CN1317293A - 图像形成方法及装置和超声成像装置 - Google Patents

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Abstract

根据超声回波的多普勒变换，形成无杂波的图像，来指示回波源的动态，其中回波源包括谐波强反差作用剂，根据多普勒变换估算回波源的速度方差T，并且依靠方差值，调整图像的信号强度。

Description

图像形成方法及装置和超声成像装置
本发明涉及图像形成方法及装置，和超声成像装置，并且特别涉及根据超声回波的多普勒变换形成动态图像的图像形成方法及装置，并且涉及装备有图像形成装置的超声成像装置。
根据使用超声回波的多普勒变换，使血流的动态超声成像，其中超声回波由包括在血液中的小颗粒，如血红细胞建立。产生的图像作为彩色多普勒图像显示。
如果需要增加血液部分回波的量级，那么在血液中加入超声强反差作用剂。超声强反差作用剂是包括多个细微泡的液体，细微泡具有几微米左右的直径。这样的强反差作用剂被称为谐波强反差作用剂，其中细微气泡产生回波，而回波包括传输的超声波的谐波。
由于身体组织运动的超声回波多普勒变换，会产生与血液无关的多普勒信号，即杂波。由于超声传输的非线性，身体组织的超声回波进一步包括谐波部分，由此也在谐波区产生杂波。
由于身体组织的杂波与血液产生的信号相比，其特征在于具有大的功率和小的速度，并且使用这个事实，来从血液产生的信号中分离杂波，由此消除杂波。然而，这个方案不足以完全去除杂波。
本发明的目的是实现图像形成方法和装置，它能够产生无杂波的动态图像，并且实现装备有图像形成装置的超声成像装置。
在描述解决问题的方法之前，将解释谐波强反差作用剂产生的超声回波的特点。除了传输的超声波建立的谐波回波，谐波强反差作用剂其特征在于具有能够显示LOC(Loss of Correlation，即相关损失)现象的多普勒变换。
根据具有LOC现象的多普勒变换而估算的速度，具有特别大的方差，并且可以从杂波中清晰地分辨出来，其中杂波方差通常很小。本发明使用谐波强反差作用剂多普勒变换的这样的特点。
(1)为了解决上述问题的第一点，本发明提供图像形成方法，它根据超声回波的多普勒变换，形成指示回波源动态的图像，其中回波源包括谐波强反差作用剂，并且其特征在于根据多普勒变换，估算回波源的速度方差，并且根据方差值调整图像的信号强度。
在这一点上，本发明被设计为依靠回波源的速度方差值，调整图像的信号强度，结果能够防止杂波成分在图像中出现，其中杂波成分方差通常很小。还能够增强谐波强反差作用剂的动态图像，其中谐波强反差作用剂方差通常很大。
(2)为了解决上述问题的另一点，本发明提供图像形成方法，它根据超声回波的多普勒变换，形成指示回波源动态的图像，其中回波源包括谐波强反差作用剂，并且其特征在于根据多普勒变换，估算回波源的速度方差，并且当方差小于预定值时，减小图像的信号强度。
在这一点上，本发明被设计为当回波源的速度方差小于预定值时，减小图像的信号强度，结果能够防止杂波成分在图像中出现，其中杂波成分方差通常很小。
(3)为了解决上述问题的另一点，本发明提供图像形成方法，它根据超声回波的多普勒变换，形成指示回波源动态的图像，其中回波源包括谐波强反差作用剂，并且其特征在于根据多普勒变换，估算回波源的速度方差，并且将增益放大到所述图像的信号强度，其中增益作为方差的函数给出。
在这一点上，本发明被设计为将增益放大到所述图像的信号强度，其中增益作为方差的函数给出，结果能够防止杂波成分在图像中出现，其中杂波成分方差通常很小。还能够增强谐波强反差作用剂的动态图像，谐波强反差作用剂方差通常很大。
(4)为了解决上述问题的另一点，本发明提供图像形成方法，它根据超声回波的多普勒变换，形成指示回波源动态的图像，其中回波源包括谐波强反差作用剂，并且其特征在于根据多普勒变换，估算回波源的速度方差，估算具有多普勒变换的信号功率，并且将增益放大到所述图像的信号强度，其中增益作为方差和功率的函数给出。
在这一点上，本发明被设计为将增益放大到所述图像的信号强度，其中增益作为方差和功率的函数给出，结果能够防止杂波成分在图像中出现，其中杂波成分方差通常很小而功率很大。还能够增强谐波强反差作用剂的动态图像，其中谐波强反差作用剂方差通常很大而功率很小。
(5)为了解决上述问题的另一点，本发明提供(1)项到(4)项中任何之一的图像形成方法，它其特征在于动态是速度。
在这一点上，本发明能够产生去除杂波的速度图像。
(6)为了解决上述问题的另一点，本发明提供(1)项到(4)项中任何之一的图像形成方法，它其特征在于动态是速度方差(variance of velocity)。
在这一点上，本发明能够产生去除杂波的方差图像。
(7)为了解决上述问题的另一点，本发明提供(1)项到(4)项中任何之一的图像形成方法，它其特征在于动态是速度和方差的结合。
在这一点上，本发明能够产生去除杂波的速度/方差结合图像。
(8)为了解决上述问题的另一点，本发明提供(1)项到(4)项中任何之一的图像形成方法，它其特征在于动态是具有多普勒变换的信号功率。
在这一点上，本发明能够产生去除杂波的功率图像。
(9)为了解决上述问题的另一点，本发明提供(1)项到(4)项中任何之一的图像形成方法，它其特征在于动态是具有多普勒变换的信号功率与速度方差的结合。
在这一点上，本发明能够产生去除杂波的功率/方差结合图像。
(10)为了解决上述问题的另一点，本发明提供图像形成方法，它根据超声回波的多普勒变换，形成指示回波源动态的图像，其中回波源包括谐波强反差作用剂，并且其特征在于根据多普勒变换，估算回波源的速度方差，并且根据信号形成图像，其中信号作为方差的函数给出。
在这一点上，本发明被设计为根据信号形成图像，其中信号作为方差的函数给出，结果能够防止杂波成分在图像中出现，其中杂波成分方差通常很小。还能够增强谐波强反差作用剂的动态图像，其中谐波强反差作用剂方差通常很大。
(11)为了解决上述问题的另一点，本发明提供图像形成方法，它根据超声回波的多普勒变换，形成指示回波源动态的图像，其中回波源包括谐波强反差作用剂，并且其特征在于根据多普勒变换，估算回波源的速度方差，估算具有多普勒变换的信号功率，并且根据信号形成图像，其中信号作为方差和功率的函数给出。
在这一点上，本发明被设计为根据信号形成图像，其中信号作为方差和功率的函数给出，结果能够防止杂波成分在图像中出现，其中杂波成分方差通常很小而功率很大。还能够增强谐波强反差作用剂的动态图像，其中谐波强反差作用剂方差通常很大而功率很小。
(12)为了解决上述问题的另一点，本发明提供图像形成装置，它根据超声回波的多普勒变换，形成指示回波源动态的图像，其中回波源包括谐波强反差作用剂，并且其特征在于包括：方差计算装置，它根据多普勒变换，估算回波源的速度方差；和信号强度调整装置，它依靠方差值调整图像的信号强度。
在这一点上，本发明被设计，使信号强度调整装置依靠回波源的速度方差值，调整图像的信号强度，结果能够防止杂波成分在图像中出现，其中杂波成分方差通常很小。还能够增强谐波强反差作用剂的动态图像，其中谐波强反差作用剂方差通常很大。
(13)为了解决上述问题的另一点，本发明提供图像形成装置，它根据超声回波的多普勒变换，形成指示回波源动态的图像，其中回波源包括谐波强反差作用剂，并且其特征在于包括：方差计算装置，它根据多普勒变换，估算回波源的速度方差；和信号强度调整装置，当方差方差小于预定值时，它使图像的信号强度最小化。
在这一点上，本发明被设计，当回波源的速度方差小于预定值时，信号强度调整装置使图像的信号强度最小化，结果防止杂波成分在图像中出现，其中杂波成分方差通常很小。
(14)为了解决上述问题的另一点，本发明提供图像形成装置，它根据超声回波的多普勒变换，形成指示回波源动态的图像，其中回波源包括谐波强反差作用剂，并且其特征在于包括：方差计算装置，它根据多普勒变换，估算回波源的速度方差；和信号强度调整装置，它将增益放大到所述图像的信号强度，其中增益作为方差的函数给出。
在这一点上，本发明被设计，使信号强度调整装置将增益放大到所述图像的信号强度，其中增益作为方差的函数给出，结果能够防止杂波成分在图像中出现，其中杂波成分方差通常很小。还能够增强谐波强反差作用剂的动态图像，其中谐波强反差作用剂方差通常很大。
(15)为了解决上述问题的另一点，本发明提供图像形成装置，它根据超声回波的多普勒变换，形成指示回波源动态的图像，其中回波源包括谐波强反差作用剂，并且其特征在于包括：方差计算装置，它根据多普勒变换，估算回波源的速度方差；功率计算装置，它估算具有多普勒变换的信号功率；和信号强度调整装置，它将增益放大到所述图像的信号强度，其中增益作为方差和功率的函数给出。
在这一点上，本发明被设计，使信号强度调整装置将增益放大到所述图像的信号强度，其中增益作为方差和功率的函数给出，结果能够防止杂波成分在图像中出现，其中杂波成分方差通常很小而功率很大。还能够增强谐波强反差作用剂的动态图像，谐波强反差作用剂方差通常很大而功率很小。
(16)为了解决上述问题的另一点，本发明提供(12)项到(15)项中任何之一的图像形成装置，它其特征在于动态是速度。
在这一点上，本发明能够产生去除杂波的速度图像。
(17)为了解决上述问题的另一点，本发明提供(12)项到(15)项中任何之一的图像形成装置，它其特征在于动态是速度方差。
在这一点上，本发明能够产生去除杂波的速度图像。
(18)为了解决上述问题的另一点，本发明提供(12)项到(15)项中任何之一的图像形成装置，它其特征在于动态是速度和方差的结合。
在这一点上，本发明能够产生去除杂波的速度/方差结合图像。
(19)为了解决上述问题的另一点，本发明提供(12)项到(15)项中任何之一的图像形成装置，它其特征在于动态是具有多普勒变换的信号功率。
在这一点上，本发明能够产生去除杂波的功率图像。
(20)为了解决上述问题的另一点，本发明提供(13)项到(16)项中任何之一的图像形成装置，它其特征在于动态是具有多普勒变换的信号功率，与速度方差的结合。
在这一点上，本发明能够产生去除杂波的功率/方差结合图像。
(21)为了解决上述问题的另一点，本发明提供图像形成装置，它根据超声回波的多普勒变换，形成指示回波源动态的图像，其中回波源包括谐波强反差作用剂，并且其特征在于包括：方差计算装置，它根据多普勒变换，估算回波源的速度方差；和图像形成装置，它根据信号形成图像，其中信号作为方差的函数给出。
在这一点上，本发明被设计，使图像形成装置根据信号形成图像，其中信号作为方差的函数给出，结果能够防止杂波成分在图像中出现，其中杂波成分方差通常很小。还能够增强谐波强反差作用剂的动态图像，其中谐波强反差作用剂方差通常很大。
(22)为了解决上述问题的另一点，本发明提供图像形成装置，它根据超声回波的多普勒变换，形成指示回波源动态的图像，其中回波源包括谐波强反差作用剂，并且其特征在于包括：方差计算装置，它根据多普勒变换，估算回波源的速度方差；功率计算装置，它估算具有多普勒变换的信号功率；和图像形成装置，它根据信号形成图像，其中信号作为方差和功率的函数给出。
在这一点上，本发明被设计，使图像形成装置根据信号形成图像，其中信号作为方差和功率的函数给出，结果能够防止杂波成分在图像中出现，其中杂波成分方差通常很小而功率很大。还能够增强谐波强反差作用剂的动态图像，其中谐波强反差作用剂方差通常很大而功率很小。
(23)为了解决上述问题的另一点，本发明提供超声成像装置，它传输超声波，接收其回波，并且根据超声回波的多普勒变换，形成指示回波源动态的图像，其中回波源包括谐波强反差作用剂，并且其特征在于包括：方差计算装置，它根据多普勒变换，估算回波源的速度方差；和信号强度调整装置，它依靠方差值调整图像的信号强度。
在这一点上，本发明被设计，使信号强度调整装置依靠回波源的速度方差值，调整图像的信号强度，结果能够防止杂波成分在图像中出现，其中杂波成分方差通常很小。还能够增强谐波强反差作用剂的动态图像，其中谐波强反差作用剂方差通常很大。
(24)为了解决上述问题的另一点，本发明提供超声成像装置，它传输超声波，接收其回波，并且根据超声回波的多普勒变换，形成指示回波源动态的图像，其中回波源包括谐波强反差作用剂，并且其特征在于包括：方差计算装置，它根据多普勒变换，估算回波源的速度方差；和信号强度调整装置，当方差小于预定值时，它使图像的信号强度最小化。
在这一点上，本发明被设计，当方差小于预定值时，信号强度调整装置使图像的信号强度最小化，结果能够防止杂波成分在图像中出现，其中杂波成分方差通常很小。
(25)为了解决上述问题的另一点，本发明提供超声成像装置，它传输超声波，接收其回波，并且根据超声回波的多普勒变换，形成指示回波源动态的图像，其中回波源包括谐波强反差作用剂，并且其特征在于包括：方差计算装置，它根据多普勒变换，估算回波源的速度方差；和信号强度调整装置，它将增益放大到所述图像的信号强度，其中增益作为方差的函数给出。
在这一点上，本发明被设计，使信号强度调整装置将增益放大到所述图像的信号强度，其中增益作为方差的函数给出，结果能够防止杂波成分在图像中出现，其中杂波成分方差通常很小。还能够增强谐波强反差作用剂的动态图像，谐波强反差作用剂方差通常很大。
(26)为了解决上述问题的另一点，本发明提供超声成像装置，它传输超声波，接收其回波，并且根据超声回波的多普勒变换，形成指示回波源动态的图像，其中回波源包括谐波强反差作用剂，并且其特征在于包括：方差计算装置，它根据多普勒变换，估算回波源的速度方差；功率计算装置，它估算具有多普勒变换的信号功率；和信号强度调整装置，它将增益放大到所述图像的信号强度，其中增益作为方差和功率的函数给出。
在这一点上，本发明被设计，使信号强度调整装置将增益放大到所述图像的信号强度，其中增益作为方差和功率的函数给出，结果能够防止杂波成分在图像中出现，其中杂波成分方差通常很小而功率很大。还能够增强谐波强反差作用剂的动态图像，谐波强反差作用剂方差通常很大而功率很小。
(27)为了解决上述问题的另一点，本发明提供(23)项到(26)项中任何之一的超声成像装置，其特征在于动态是速度。
在这一点上，本发明能够产生去除杂波的速度图像。
(28)为了解决上述问题的另一点，本发明提供(23)项到(26)项中任何之一的超声成像装置，它其特征在于动态是速度方差。
在这一点上，本发明能够产生去除杂波的方差图像。
(29)为了解决上述问题的另一点，本发明提供(23)项到(26)项中任何之一的超声成像装置，它其特征在于动态是速度与方差的结合。
在这一点上，本发明能够产生去除杂波的速度/方差结合图像。
(30)为了解决上述问题的另一点，本发明提供(23)项到(26)项中任何之一的超声成像装置，它其特征在于动态是具有多普勒变换的信号功率。
在这一点上，本发明能够产生去除杂波的功率图像。
(31)为了解决上述问题的另一点，本发明提供(23)项到(26)项中任何之一的超声成像装置，它其特征在于动态是具有多普勒变换的信号功率，与速度方差的结合。
在这一点上，本发明能够产生去除杂波的功率/方差结合图像。
(32)为了解决上述问题的另一点，本发明提供超声成像装置，它传输超声波，接收其回波，并且根据超声回波的多普勒变换，形成指示回波源动态的图像，其中回波源包括谐波强反差作用剂，并且其特征在于包括：方差计算装置，它根据多普勒变换，估算回波源的速度方差；和图像形成信装置，它根据信号形成图像，其中信号作为方差的函数给出。
在这一点上，本发明被设计，使图像形成装置根据信号形成图像，其中信号作为方差的函数给出，结果能够防止杂波成分在图像中出现，其中杂波成分方差通常很小。还能够增强谐波强反差作用剂的动态图像，其中谐波强反差作用剂方差通常很大。
(33)为了解决上述问题的另一点，本发明提供超成成像装置，它传输超声波，接收其回波，并且根据超声回波的多普勒变换，形成指示回波源动态的图像，其中回波源包括谐波强反差作用剂，并且其特征在于包括：方差计算装置，它根据多普勒变换，估算回波源的速度方差；功率计算装置，它估算具有多普勒变换的信号功率；和图像形成装置，它根据信号形成图像，其中信号作为方差和功率的函数给出。
在这一点上，本发明被设计，使图像形成装置根据信号形成图像，其中信号作为方差和功率的函数给出，结果能够防止杂波成分在图像中出现，其中杂波成分方差通常很小而功率很大。还能够增强谐波强反差作用剂的动态图像，其中谐波强反差作用剂方差通常很大而功率很小。
由此，本发明可以实现图像形成方法和装置，能够产生无杂波动态图像，和装备有图像形成装置的超声成像装置。
如在所附发明中所说明的，从后面本发明优选实施例的描述中，本发明进一步的目标和优点将变得更加明显。
图1是装置的方块图，它是本发明实施例的例子。
图2是图1显示的装置中传输/接收部分的方块图。
图3是通过图1显示的装置进行声束扫描的示意图。
图4是通过图1显示的装置进行声束扫描的示意图。
图5是通过图1显示的装置进行声束扫描的示意图。
图6是图1显示的装置中B模式处理部分的方块图。
图7是图1显示的装置中多普勒处理部分的方块图。
图8是图1显示的装置中多普勒处理部分的局部方块图。
图9是图8显示的装置中显示增益调节特性的图。
图10是图8显示的装置中显示增益调节特性的图。
图11是图1显示的装置中多普勒处理部分的局部方块图。
图12是图11显示的装置中显示增益调节特性的图。
图13是图1显示的装置中图像处理部分的方块图。
本发明的实施例将参考图示具体解释。图1通过方块图显示了超声成像装置，它是本发明实施例的例子。这个装置的安排显示了本发明装置的实施例的例子。这个装置的操作显示了本发明方法的实施例的例子。
如图1所示，这个所述装置包括超声探针2。这个超声探针2包括一个由若干超声传感器形成的阵列(未画出)。每个超声传感器由压电材料，例如PZT(titanium(Ti)acid zirconium(Zr)acid，即钛酸锆酸)陶瓷形成。
超声探针2由操作者使用来接触被测对象4，被测对象4通过静脉注射或相似，被预先注入超声强反差作用剂42。谐波强反差作用剂用作超声强反差作用剂42。
超声探针2连接到传输/接收部分6上。传输/接收部分6将驱动信号提供给超声探针2，然后它传输超声波。传输/接收部分6得到回波信号，其中回波信号通过超声探针2接收。
图2通过方块图显示了传输/接收部分6。如图所示，传输/接收部分6包括传输计时发生单元602。传输计时发生单元602周期性地产生传输计时信号，并且将信号输入传输束形成器604。传输计时信号通过控制部分18控制它的周期，控制部分18将在后面解释。
传输束形成器604完成用于传输的束形成，传输束形成器604根据传输计时信号产生束形成信号，用于产生前面描述方位的超声束。束形成信号包括几个具有时间差的驱动信号，其中时间差相应于方位。束形成由控制部分18控制，控制部分18将在后面解释。传输束形成器604将传输束形成信号输入到传输/接收转换单元606。
传输/接收转换单元606将束形成信号输入超声传感器阵列。组成传输孔的超声传感器，产生具有相位差的超声波，其中相位差相应于驱动信号的时间差。根据这些超声波组成的波前，产生沿适当方位线的超声束。
传输/接收转换单元606连接到接收束形成器610上。传输/接收转换单元606将回波信号输入到接收束形成器610，其中回波信号由超声传感器阵列的接收孔接收。接收束形成器610相应于传输声束，完成用于接收的束形成，接收束形成器610产生接收到的回波中的时间差，来调整它们的相位，然后将所有回波之和沿适当方位的声束形成回波接收信号。
在相应于传输计时信号的适当时间间隔，超声束的传输重复地发生，其中传输计时信号由传输计时发生单元602产生。与束传播同步，传输束形成器604和接收束传播形成器610，在适当步骤交替声束的方位。结果，声束连续扫描被测对象4的内部。例如具有这个安排的传输/接收部分6，如图3所示执行扫描。特别地，它沿着声束202的θ方向扫描二维扇形区206，其中声束202在z方向上从放射点200预定，由此执行所谓的扇形扫描。
在传输和接收孔形成作为超声传感器阵列的一部分的情况下，例如孔沿着阵列连续移动，由此如图4显示实现扫描。特别地，在z方向上从放射点200预定的声束202，沿着直线的轨迹204移动，而在x方向上扫描二维矩形区206，由此执行所谓的线性扫描。
在超声传感器阵列是所谓的凸阵列的情况下，其中超声传感器阵列沿圆弧安排，而圆弧向超声传输方向突出，例如明显能够根据与线性扫描相似的声束扫描，而通过沿着圆弧轨迹204移动声束202的放射点200，从而沿着θ方向扫描二维扇形区206，如图5所示。
传输/接收部分6连接到B模式处理部分10和多普勒处理部分12上。由传输/接收部分6释放的每个声束的回波接收信号，输入到B模式处理部分10和多普勒处理部分12中。
B模式处理部分10用于产生B模式图像数据。如图6所示，B模式处理部分10包括对数放大单元102和包络检测单元104。B模式处理部分10用它的对数放大单元102，完成回波接收信号的对数放大，而用它的包络检测单元104，完成放大信号的包络检测，由此在回波束，即A型信号上的每个反射点，产生指示回波强度的信号，并且通过A型信号振幅的取样作为光强度值，而产生B模式图像数据。
多普勒处理部分12用于产生多普勒图像数据。多普勒图像数据包括流速数据、方差数据和功率数据，它们将在后面解释。
如图7所示，多普勒处理部分12具有正交检测单元120、MTI(Moving TargetIdentification，即移动目标识别)滤波器122、自相关计算单元124、平均流速计算单元126、方差计算单元128和功率计算单元130。
多普勒处理部分12用正交检测单元120，完成回波接收信号的正交检测，并且用MTI滤波器122完成MTI处理，来估算回波信号的多普勒变换。它进一步用自相关计算单元124，完成MTI滤波器122输出信号的自相关计算；用它的流速计算单元126，从自相关结果中估算流速V的平均值；用方差计算单元128，从自相关计算结果中估算流速的方差T，并且用功率计算单元130，从自相关结果中估算多普勒信号的功率PW。流速的平均值被简单地称作流速，流速的方差被简单地称作方差，而多普勒信号的功率被简单地称作功率。
方差计算单元128是本发明的方差计算装置实施例的例子。功率计算单元130是本发明的功率计算装置实施例的例子。
多普勒处理单元12产生每个声束的数据，指示移动的回波源在被测对象4中的流速V、方差T和功率PW。数据指示声束上每个象素的流速、方差和功率。流速代表声束方向的部分，使方向朝向或远离识别的超声探针2。
如图8所示，多普勒处理部分12进一步包括可变增益单元132。可变增益单元132将可变增益放大到流速V、方差T和功率PW，并且将结果流速V｀、方差T｀和功率PW｀传送到下一级。
可变增益单元132通过增益调整单元134将它的增益调整。增益调整单元134接收方差T作为输入信号，增益调整单元134相应于输入信号值，调整可变增益单元132的增益。可变增益单元132和增益调整单元134组成的部分，是本发明的信号强度调整单元实施例的例子。
例如由增益调整单元134对可变增益单元132的增益进行的调整，各自依靠方差大于还是小于适当的阈值TH，而具有增益1和增益0，如图9所示。
结果，当方差超过阈值TH时，增益1应用于流速V、方差T和功率PW，并且可变增益单元132的输入信号完整无缺地发送到下一级。另外，当方差小于阈值TH时，增益0应用于输入信号，并且发送到下一级的信号全部被清零。对每个象素执行这个增益调整。
阈值TH依靠方差值确定，其中方差值由谐波强反差作用剂的LOC现象产生。确定的阈值TH足以大于移动身体组织的速度方差。由此，根据上述上述增益调整单元132的增益调整，由身体组织移动产生的明显的流速、方差和功率，不被发送到下一级。也就是，防止杂波的信号同时被发送到下一级。
方差大于阈值TH的区，可以给予大于1的增益，使指示谐波强反差作用剂动态的流速V、方差T和功率PW被增强。
如图10所示，除了上面描述的双能级方式，通过增益调整单元134的增益调整，可以继续作为方差的函数。特别地，增益调整单元134对方差小于阈值TH1的区提供增益0，对方差大于阈值TH2的区提供增益1，并且对于阈值TH1与TH2之间的方差值，连续地从0到1改变增益。
阈值TH1被确定为稍大于杂波的方差。阈值TH2被确定为稍小于谐波强反差作用剂的方差。根据这个增益调整方案，能够将例如血流部分的信号增益放大，其中信号发送到下一级，增益依靠方差值，而血流不包括谐波强反差作用剂。
除了调整的流速V｀、方差T｀和功率PW｀，具有图9或图10显示特点的增益调整单元134的增益值G，变为到下一级的输入信号。对每个声束的每个象素产生增益值G。增益值G包括在多普勒图像数据中。增益值G是本发明的信号实施例的例子，其中信号作为方差的函数给出。
如图11所示，增益调整单元134可以被设计，来接收功率PW作为另一个输入信号，使它以方差和增益的函数的方式，调整可变增益单元132的增益。
在这种情况下，等于或小于阈值TH2的区，使它的增益与功率成反比增加。根据这个调整方案，变得能够对杂波产生足够小的增益，其中杂波方差通常很小而功率很大，而将适当的增益放大到血流中获得的信号，其中血流不包含谐波强反差作用剂，并且将结果信号发送到下一级。
阈值从TH1到TH2的区可以被给予适当的增益。阈值TH2以上的区可以被给予大于1的增益，使指示谐波强反差作用剂动态的流速V、方差T和功率PW被增强。
除了调整的流速V｀、方差T｀和功率PW｀，具有图12显示特点的增益调整单元134的增益值G，变为到下一级的输入信号。对每个声束的每个象素产生增益值G。增益值G包括在多普勒图像数据中。增益值G是本发明的信号实施例的例子，其中信号作为方差和功率的函数给出。
B模式处理部分10和多普勒处理部分12连接到图像处理部分14上。图像处理部分14根据B模式处理部分10和多普勒处理部分12各自提供的数据，形成B模式图像和多普勒图像。图像处理部分14是本发明的图像形成装置实施例的例子。
如图13所示，图像处理部分14包括输入数据存储器142、数字扫描转换器144、图像存储器146和处理器148，它们通过总线140连接。
由B模式处理部分10和多普勒处理部分12，对每个声束提供的B模式图像数据和多普勒图像数据，存储在输入数据存储器142中。输入数据存储器142中的数据，被数字扫描转换器144进行扫描转换，并且被存储在图像存储器146中。处理器148对输入数据存储器142和图像存储器146中的数据完成适当的处理。
图像处理部分14连接有显示部分16。显示部分16从图像处理部分14接收图像信号，使它根据信号显示图像。显示部分16是图形显示单元，它能够显示彩色图像。
前面的传输/接收部分6、B模式处理部分10、多普勒处理部分12、图像处理部分14和显示部分16连接有控制部分18。控制部分18通过对这些部分提供控制信号来控制它们。控制部分18使各种信息信号从受控部分输入。在控制部分18的控制下，发生B模式操作和多普勒模式操作。
控制部分18连接有操作部分20。操作者将命令和信息输入控制部分18，而使操作部分20***作。操作部分20是操作面板，它装备有键盘、指示器设备和其它操作设备。
下面将解释这个装置的操作。操作者使超声探针2接触被测对象4的预定部分，并且使操作部分20执行成像操作，成像操作包括例如B模式和多普勒模式。在控制部分18的控制下，B模式成像和多普勒模式成像基于时间段发生。特别地，例如，用于B模式和多普勒模式的扫描以这样的比例发生，适当的每几个多普勒模式扫描后，进行一个B模式扫描。
在B模式中，传输/接收部分6在超声探针2上操作，来扫描被测对象4的内部，并且接收每个声束的回波。B模式处理部分10用它的对数放大单元102，将传输/接收部分6提供的回波接收信号放大，并且用它的包络检测单元104完成包络检测，来产生A型信号，由此根据信号，对每个声束产生B模式数据。
图像处理部分14将每个声束的B模式数据，存储在输入数据存储器142中。结果，用于B模式图像数据的声束数据空间，形成在输入数据存储器142中。
在多普勒模式中，传输/接收部分6在超声探针2上操作，来扫描被测对象4的内部，并且接收每个声束的回波。在这种操作中，对每个声束发生几次超声波传输和接收。
多普勒处理部分12用它的正交检测单元120，对回波接收信号完成正交检测；用它的MTI滤波器122完成MTI处理；并且用它的自相关计算单元124估算自相关。它进一步用它的流速计算单元126，从自相关结果中估算流速V；用它的方差计算单元128估算方差T；并且用它的功率计算单元130估算功率PW。这些计算的值变成数据，来指示每个象素的每个回波源和每个声束的流速、方差和功率。
这些数据通过输入可变增益单元132，产生流速V｀，方差T｀和功率PW｀，可变增益单元132还提供增益值G。流速V｀，方差T｀、功率PW｀和增益值G｀，被输入图像处理部分14作为多普勒图像数据。
图像处理部分14将每个象素和每个声束的多普勒数据，存储在输入数据存储器142中，其中每个象素和每个声束的多普勒数据由多普勒图像处理部分12提供。结果，每个多普勒图像数据的声束数据空间，形成在输入数据存储器142中。
处理器148用它的数据扫描转换器144，完成B模式图像数据和多普勒模式图像数据的扫描转换，其中B模式图像数据和多普勒模式图像数据在输入数据存储器142中，并且将结果数据写入图像存储器146中。
在这种情况下，多普勒图像数据被表示为流速分布图像数据，这是流速V｀与方差T｀的结合；具有方差的功率多普勒图像数据，这是使用功率PW｀或功率PW｀与方差T｀结合的的多普勒图像数据；使用方差T｀的方差图像数据；和使用增益值G的增益图像数据。
处理器148将B模式图像数据和每个多普勒图像数据写入分离的区域。显示部分16显示图像，图像根据B模式图像数据和每个多普勒图像数据。
B模式图像数据变成身体组织在声束扫描能级上的层析图像。在彩色多普勒图像中，流速分布图像变成指示回波源二维流速分布的图像。这个图像对不同的流向具有不同的颜色，对不同的流速具有不同的光强度，并且增强适当的颜色，由此对不同的方差改变显示色彩的纯度。
功率多普勒图像变成指示多普勒信号功率二维分布的图像。这个图像反映了运动回波源的出现。在图像的显示颜色中，光强度相应于功率。通过方差与之结合，适当的颜色被增强，由此对不同的方差改变显示颜色的纯度。
方差图像变成指示方差值二维分布的图像。这个图像还反映了运动回波源的出现。显示颜色的光强度相应于方差值。
增益图像变成指示象素增益二维分布的图像。它还反映了运动回波源的出现。显示颜色的光强度相应于增益的值。在使用图9中显示的增益特点的情况下，运动回波源的出现以双能级图像的方式反映。在使用图10或图11中显示的增益特点的情况下，回波源以饱和调色图像的方式显示。
如图9、图10或图12所示，根据增益调整，通过去除杂波，并且增强用于谐波强反差作用剂42的图像，来显示每个彩色多普勒图像。结果，观察者可以知道被测对象4中掺杂谐波强反差作用剂42的状态。
在强反差作用剂注射的早期阶段，观察者可以知道掺杂部分中动脉血流的出现。例如在强反差作用剂注射的中期阶段，观察者可以知道掺杂部分中pylic血流的出现。在强反差作用剂注射的后期阶段，观察者可以知道掺杂部分中静脉血流的出现。
通过在显示部分16上，以B模式图像上的重叠方式显示的这些图像，能够观察到彩色多普勒图像，其中彩色多普勒图像清楚地反映了身体组织的位置关系。
根据上述说明可以构成本发明的很多不同的实施例，它们均未从本发明的思想和范围中分离出来，并且除了所附权利要求书中定义的，本发明不限于在说明书内描述的特定实施例。

Claims (18)

1．图像形成方法，根据超声回波的多普勒变换，形成指示回波源动态的图像，其中回波源包括谐波强反差作用剂，包括如下步骤：
根据多普勒变换，估算所述回波源的速度方差；并且
依靠方差值调整图像的信号强度。
2．图像形成方法，根据超声回波的多普勒变换，形成指示回波源动态的图像，其中回波源包括谐波强反差作用剂，包括如下步骤：
根据多普勒变换，估算所述回波源的速度方差；并且
当方差小于预定值时，使图像的信号强度最小化。
3．图像形成方法，根据超声回波的多普勒变换，形成指示回波源动态的图像，其中回波源包括谐波强反差作用剂，包括如下步骤：
根据多普勒变换，估算所述回波源的速度方差；并且
将增益放大到所述图像的信号强度，其中增益作为方差的函数给出。
4．图像形成方法，根据超声回波的多普勒变换，形成指示回波源动态的图像，其中回波源包括谐波强反差作用剂，包括如下步骤：
根据多普勒变换，估算所述回波源的速度方差；
估算具有多普勒变换的信号功率；并且
将增益放大到所述图像的信号强度，其中增益作为方差和功率的函数给出。
5．图像形成方法，根据超声回波的多普勒变换，形成指示回波源动态的图像，其中回波源包括谐波强反差作用剂，包括如下步骤：
根据多普勒变换，估算所述回波源的速度方差；并且
根据信号形成图像，其中信号作为方差的函数给出。
6．图像形成方法，根据超声回波的多普勒变换，形成指示回波源动态的图像，其中回波源包括谐波强反差作用剂，包括如下步骤：
根据多普勒变换，估算所述回波源的速度方差；
估算具有多普勒变换的信号功率；并且
根据信号形成图像，其中信号作为方差和功率的函数给出。
7．图像形成装置，根据超声回波的多普勒变换，形成指示回波源动态的图像，其中回波源包括谐波强反差作用剂，所述装置包括：
方差计算装置，用于根据多普勒变换，估算所述回波源的速度方差；和
信号强度调整装置，用于依靠方差值调整图像的信号强度。
8．图像形成装置，根据超声回波的多普勒变换，形成指示回波源动态的图像，其中回波源包括谐波强反差作用剂，所述装置包括：
方差计算装置，用于根据多普勒变换，估算所述回波源的速度方差；和
信号强度调整装置，当方差小于预定值时使图像的信号强度最小化。
9．图像形成装置，根据超声回波的多普勒变换，形成指示回波源动态的图像，其中回波源包括谐波强反差作用剂，所述装置包括：
方差计算装置，用于根据多普勒变换，估算所述回波源的速度方差；和
信号强度调整装置，用于将增益放大到所述图像的信号强度，其中增益作为方差的函数给出。
10．图像形成装置，根据超声回波的多普勒变换，形成指示回波源动态的图像，其中回波源包括谐波强反差作用剂，所述装置包括：
方差计算装置，用于根据多普勒变换，估算所述回波源的速度方差；
功率计算装置，用于估算具有多普勒变换的信号功率；和
信号强度调整装置，用于将增益放大到所述图像的信号强度，其中增益作为方差和功率的函数给出。
11．图像形成装置，根据超声回波的多普勒变换，形成指示回波源动态的图像，其中回波源包括谐波强反差作用剂，所述装置包括：
方差计算装置，用于根据多普勒变换，估算所述回波源的速度方差；和
图像形成装置，用于根据信号形成图像，其中信号作为方差的函数给出。
12．图像形成装置，根据超声回波的多普勒变换，形成指示回波源动态的图像，其中回波源包括谐波强反差作用剂，所述装置包括：
方差计算装置，用于根据多普勒变换，估算所述回波源的速度方差；
功率计算装置，用于估算具有多普勒变换的信号功率；和
图像形成装置，用于根据信号形成图像，其中信号作为方差和功率的函数给出。
13．超声成像装置，它传输超声波，接收其回波，并且根据超声回波的多普勒变换，形成指示回波源动态的图像，其中回波源包括谐波强反差作用剂，所述装置包括：
方差计算装置，用于根据多普勒变换，估算所述回波源的速度方差；和
信号强度调整装置，用于依靠方差值调整图像的信号强度。
14．超声成像装置，它传输超声波，接收其回波，并且根据超声回波的多普勒变换，形成指示回波源动态的图像，其中回波源包括谐波强反差作用剂，所述装置包括：
方差计算装置，用于根据多普勒变换，估算所述回波源的速度方差；和
信号强度调整装置，当方差小于预定值时使图像的信号强度最小化。
15．超声成像装置，它传输超声波，接收其回波，并且根据超声回波的多普勒变换，形成指示回波源动态的图像，其中回波源包括谐波强反差作用剂，所述装置包括：
方差计算装置，用于根据多普勒变换，估算所述回波源的速度方差；和
信号强度调整装置，用于将增益放大到所述图像的信号强度，其中增益作为方差的函数给出。
16．超声成像装置，它传输超声波，接收其回波，并且根据超声回波的多普勒变换，形成指示回波源动态的图像，其中回波源包括谐波强反差作用剂，所述装置包括：
方差计算装置，用于根据多普勒变换，估算所述回波源的速度方差；
功率计算装置，用于估算具有多普勒变换的信号功率；和
信号强度调整装置，用于将增益放大到所述图像的信号强度，其中增益作为方差和所述功率的函数给出。
17．超声成像装置，它传输超声波，接收其回波，并且根据超声回波的多普勒变换，形成指示回波源动态的图像，其中回波源包括谐波强反差作用剂，所述装置包括：
方差计算装置，用于根据多普勒变换，估算所述回波源的速度方差；和
图像形成装置，用于根据信号形成图像，其中信号作为方差的函数给出。
18．超声成像装置，它传输超声波，接收其回波，并且根据超声回波的多普勒变换，形成指示回波源动态的图像，其中回波源包括谐波强反差作用剂，所述装置包括：
方差计算装置，用于根据多普勒变换，估算所述回波源的速度方差；
功率计算装置，用于估算具有多普勒变换的信号功率；和
图像形成装置，用于根据信号形成图像，其中信号作为方差和功率的函数给出。
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