【技術實現步驟摘要】
本專利技術屬于超聲成像，更具體地，涉及一種超聲成像系統。
技術介紹
1、近年來，成像技術的進步顯著增強了可視化和理解人體內復雜生物結構和功能的能力。ct、mri等成像技術可以提供高對比度的體內組織圖像，但是由于放射性危害和設備成本等原因，無法對患者進行長期連續的監測。而超聲成像則由于其非侵入性、易操作、低成本、可實時連續監測的特點，在長期連續監測方面具有天然的優勢，因此研究一種超聲成像系統存在重要意義。
2、然而，傳統的超聲成像系統往往直接采用單頻率的超聲探頭對待成像組織進行超聲成像，無法準確地區分具有相似聲學特性的組織，在對腸道等柔軟、復雜的組織監測方面面臨著挑戰，比如，容易受到腸道內的食物殘渣、氣泡等因素的干擾。因此，亟需一種超聲成像系統，得到增強的超聲圖像，以提高腸道等軟組織在超聲圖像上的對比度。
技術實現思路
1、針對現有技術的以上缺陷或改進需求，本專利技術提供了一種超聲成像系統，用于解決現有的超聲成像系統所得的軟組織超聲圖像對比度較低的技術問題。
2、為了實現上述目的，本專利技術提供了一種超聲成像系統，包括：
3、多頻成像探頭，用于向待成像組織發射多個頻率的超聲信號，并接收貼附在待成像組織表面的聲學反射薄膜反射的對應反射信號；其中，聲學反射薄膜的截止頻率fth的取值范圍為區間[f1,f2]，f1和f2分別為聲學反射薄膜的反射率與超聲信號頻率之間的關系曲線上最高反射率所對應的頻率和最低反射率所對應的頻率；多頻成像探頭所發射的超聲信號頻率包
4、成像處理模塊，用于分別對各頻率所對應的反射信號進行超聲成像，得到第一頻率類型和第二頻率類型下的超聲成像結果后，進行差分運算，得到待成像組織的超聲成像結果。
5、進一步優選地，截止頻率fth為聲學反射薄膜的反射率與超聲信號頻率之間的關系曲線上最高反射率與最低反射率的平均值所對應的頻率。
6、進一步優選地，上述聲學反射薄膜的反射率與超聲信號頻率之間的關系曲線中的最高反射率與最低反射率的比值大于或等于2。
7、進一步優選地，上述聲學反射薄膜包括：基底和填充單元；填充單元分布在基底的內部、且沿分布平面呈周期性排列；基底與填充單元的材料聲速互不相同，且較大聲速是較小聲速的至少兩倍；基底的材料為柔性可變形材料；
8、聲學反射薄膜的參數q滿足：使上述聲學反射薄膜的反射率與超聲信號頻率之間的關系曲線中的最高反射率與最低反射率的比值p大于或等于2；
9、其中，參數q越小，比值p越大；參數為聲學反射薄膜中填充單元的填充率；n為聲學反射薄膜中填充單元的總數量；a為一個填充單元的面積；s為基底的面積。
10、進一步優選地，聲學反射薄膜的參數a滿足：使f1∈[1mhz,10mhz]、且f2∈[1mhz,10mhz]；
11、其中，參數a越小，f1和f2均越小；a為相鄰的兩個填充單元幾何中心的間距。
12、進一步優選地，填充單元的材料為空氣，相應的，填充單元為空氣孔。
13、進一步優選地，多頻成像探頭包括：超聲換能器陣列；超聲換能器陣列中，處于同一行上的超聲換能器陣元所發射的超聲信號的頻率相同，處于不同行上的超聲換能器陣元所發射的超聲信號的頻率不同。
14、進一步優選地，超聲換能器陣列的各行超聲換能器陣元依次向待成像組織發射對應頻率的超聲信號，以對待成像組織進行多個頻率的掃描成像；
15、相鄰兩行超聲換能器陣元對待成像組織掃描成像的時間間隔小于預設時間間隔。
16、進一步優選地，多頻成像探頭包括：超聲換能器線陣；超聲換能器線陣中任意相鄰的兩個超聲換能器陣元所發射的超聲信號的頻率類型不同。
17、進一步優選地，多頻成像探頭所發射的超聲信號頻率中，當屬于第一頻率類型的頻率數量為1時，第一頻率類型下的超聲成像結果即為屬于第一頻率類型的頻率下的超聲成像結果；當屬于第一頻率類型的頻率數量大于或等于2時，第一頻率類型下的超聲成像結果為屬于第一頻率類型的任一頻率下的超聲成像結果，或者屬于第一頻率類型的各頻率下的超聲成像結果的平均結果；
18、多頻成像探頭所發射的超聲信號頻率中，當屬于第二頻率類型的頻率數量為1時，第二頻率類型下的超聲成像結果即為屬于第二頻率類型的頻率下的超聲成像結果；當屬于第二頻率類型的頻率數量大于或等于2時，第二頻率類型下的超聲成像結果為屬于第二頻率類型的任一頻率下的超聲成像結果，或者屬于第二頻率類型的各頻率下的超聲成像結果的平均結果。
19、總體而言，通過本專利技術所構思的以上技術方案，能夠取得以下有益效果：
20、1、本專利技術提供了一種超聲成像系統，通過研究發現，聲學反射薄膜的反射率與超聲信號頻率之間的關系曲線具有階躍下降特性，而如骨頭、結締組織、消化道內的食物殘渣和氣泡等較為堅硬的生物組織的反射率隨超聲信號頻率的變化較為平穩且具有高反射性能，如腸道、胃等軟組織的反射率隨超聲信號頻率的變化較為平穩且具有低反射性能；基于聲學反射薄膜與生物組織的聲學反射特性差異，本專利技術設計了一種包括多頻成像探頭和成像處理模塊的超聲成像系統，通過多頻成像探頭分別向表面貼附有聲學反射薄膜的待成像組織發射多個頻率的超聲信號，且多頻成像探頭所發射的超聲信號頻率包括兩種頻率類型，屬于第一頻率類型的頻率小于聲學反射薄膜的截止頻率fth，屬于第二頻率類型的頻率大于或等于聲學反射薄膜的截止頻率fth；fth屬于聲學反射薄膜的反射率與超聲信號頻率之間的關系曲線階躍下降的頻率區域；通過成像處理模塊將第一頻率類型和第二頻率類型下的超聲成像結果進行差分運算，得到待成像組織的超聲成像結果；當對軟組織進行成像時，能夠消除堅硬的生物組織的成像干擾，從而解決現有的超聲成像系統所得的軟組織超聲圖像對比度較低的技術問題。
21、2、進一步地，本專利技術所提供的超聲成像系統，截止頻率fth為聲學反射薄膜的反射率與超聲信號頻率之間的關系曲線上最高反射率與最低反射率的平均值所對應的頻率，從而更加準確地劃分出高反射率和低反射率的超聲信號頻率區間，便于選出差分成像所用的超聲探頭。
22、3、進一步地，本專利技術所提供的超聲成像系統，上述聲學反射薄膜的反射率與超聲信號頻率之間的關系曲線中的最高反射率與最低反射率的比值大于或等于2，最高反射率與最低反射率的比值越大，差分圖像信噪比越高，使得不同頻率的超聲信號強度具有明顯差異，能夠實現效果更優的差分成像。
23、4、進一步地，本專利技術所提供的超聲成像系統，采用的聲學反射薄膜包括：基底和填充單元；填充單元分布在基底的內部、且沿分布平面呈周期性排列；基底與填充單元的材料聲速互不相同，且較大聲速是較小聲速的至少兩倍；基底的材料為柔性可變形材料；該聲學反射薄膜的參數q越小，聲學反射薄膜的反射率與超聲信號頻率之間的關系曲線中的最高反射率與最低反射率的比值p越大；通過調整該聲學反射薄本文檔來自技高網...
【技術保護點】
1.一種超聲成像系統，其特征在于，包括：
2.根據權利要求1所述的超聲成像系統，其特征在于，所述截止頻率fth為所述聲學反射薄膜的反射率與超聲信號頻率之間的關系曲線上最高反射率與最低反射率的平均值所對應的頻率。
3.根據權利要求1所述的超聲成像系統，其特征在于，所述聲學反射薄膜的反射率與超聲信號頻率之間的關系曲線中的最高反射率與最低反射率的比值大于或等于2。
4.根據權利要求3所述的超聲成像系統，其特征在于，所述聲學反射薄膜包括：基底和填充單元；所述填充單元分布在基底的內部、且沿分布平面呈周期性排列；所述基底與所述填充單元的材料聲速互不相同，且較大聲速是較小聲速的至少兩倍；所述基底的材料為柔性可變形材料；
5.根據權利要求4所述的超聲成像系統，其特征在于，所述聲學反射薄膜中相鄰兩個填充單元的幾何中心間距a滿足：使f1∈區間1MHz,10MHz]、且f2∈區間[1MHz,10MHz]；
6.根據權利要求4所述的超聲成像系統，其特征在于，所述填充單元的材料為空氣，相應的，所述填充單元為空氣孔。
7.根據權利要求1
8.根據權利要求7所述的超聲成像系統，其特征在于，所述超聲換能器陣列的各行超聲換能器陣元依次向所述待成像組織發射對應頻率的超聲信號，以對所述待成像組織進行多個頻率的掃描成像；
9.根據權利要求1-6任意一項所述的超聲成像系統，其特征在于，所述多頻成像探頭包括：超聲換能器線陣；所述超聲換能器線陣中相鄰的兩個超聲換能器陣元所發射的超聲信號的頻率類型不同。
10.根據權利要求1-6任意一項所述的超聲成像系統，其特征在于，所述多頻成像探頭所發射的超聲信號頻率中，當屬于第一頻率類型的頻率數量為1時，第一頻率類型下的超聲成像結果為屬于第一頻率類型的頻率下的超聲成像結果；當屬于第一頻率類型的頻率數量大于或等于2時，第一頻率類型下的超聲成像結果為屬于第一頻率類型的任一頻率下的超聲成像結果，或者屬于第一頻率類型的各頻率下的超聲成像結果的平均結果；
...【技術特征摘要】
1.一種超聲成像系統，其特征在于，包括：
2.根據權利要求1所述的超聲成像系統，其特征在于，所述截止頻率fth為所述聲學反射薄膜的反射率與超聲信號頻率之間的關系曲線上最高反射率與最低反射率的平均值所對應的頻率。
3.根據權利要求1所述的超聲成像系統，其特征在于，所述聲學反射薄膜的反射率與超聲信號頻率之間的關系曲線中的最高反射率與最低反射率的比值大于或等于2。
4.根據權利要求3所述的超聲成像系統，其特征在于，所述聲學反射薄膜包括：基底和填充單元；所述填充單元分布在基底的內部、且沿分布平面呈周期性排列；所述基底與所述填充單元的材料聲速互不相同，且較大聲速是較小聲速的至少兩倍；所述基底的材料為柔性可變形材料；
5.根據權利要求4所述的超聲成像系統，其特征在于，所述聲學反射薄膜中相鄰兩個填充單元的幾何中心間距a滿足：使f1∈區間1mhz,10mhz]、且f2∈區間[1mhz,10mhz]；
6.根據權利要求4所述的超聲成像系統，其特征在于，所述填充單元的材料為空氣，相應的，所述填充單元為空氣孔。
7.根據權利要求1...
【專利技術屬性】
技術研發人員：臧劍鋒，田野，潘章琪，余楊，李昱立，唐瀚川，
申請(專利權)人：華中科技大學，
類型：發明
國別省市：
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