超声流体向量成像装置及其方法

摘要

本发明涉及一种用于复杂流体成像和分析的装置和方法，其是非侵入的、精确的和时间分辨的。它在具有时间空间波动的脉管流体的成像中是特别有用的。该装置是一种基于超声的架构，被称为向量投射体成像(VPI)，其可以以毫秒级时间分辨率在成像视野上动态地渲染复杂流体模式。该VPI装置和方法包括：(i)基于偏转平面波发射的高帧率宽视野数据采集；(ii)由与数据正则化和最小二乘拟合相关联的多角度多普勒分析获得的流体向量估计；和(iii)具有被显示为附加物的流体斑点的颜色编码向量投射体的动态可视化。

主权项

一种超声流体显示系统，包括：高帧率宽视野数据采集单元，所述高帧率宽视野数据采集单元包括超声换能器阵列，所述超声换能器阵列以高速率发射一组未聚焦的偏转超声平面波进入结构中，所说的平面波被以在每个波之后变化的发射角度发射，并且所说的换能器也以不同的接收偏转角度接收从所述结构反射的波；存储器，所述存储器将接收的波的数据存储为每个角度的帧；流体向量估计单元，所述流体向量估计单元正则化并平均所述数据以获得角度对的平均流体估计；最小二乘向量估计电路，所述最小二乘向量估计电路接收平均了的数据输出并且执行(i)每一帧上的频率偏移估计的正则化，和(ii)基于最小二乘拟合的轴向‑侧向向量分量估计；和显示渲染电路，所述显示渲染电路产生双重可视化，在所述双重可视化中，主通道显示颜色编码的质点投射体，所述颜色编码的质点投射体的颜色编码和长度与在成像的脉管中的特定位置处的速度大小相关。