一种超声跨尺度和多参量检测的成像平台及方法与流程

技术特征：
1.一种超声跨尺度和多参量检测的成像方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1、基于跨尺度成像或者参量检测，完成采集任务，获得没有经过波束合成的通道数据，以及超声图像数据、视频数据；步骤2、将步骤1获得的没有经过波束合成的通道数据进行波束合成，得到射频数据；步骤3、利用步骤1获得的没有经过波束合成的通道数据，根据帧数选择，确定成像区域、成像模式和相应的成像参数，实现被动声学成像；利用步骤2获得的射频数据，获得跨尺度超声结构图像，包括：超分辨成像、多力学参量成像和微泡次谐波血压成像；步骤4、针对步骤1获得的超声图像、视频数据，步骤3获得的被动声学成像或跨尺度超声结构图像，基于三维重建及可视化技术进行处理，获得超声三维图像；以此实现超声跨尺度和多参量检测的成像方法。2.根据权利要求1所述的一种超声跨尺度和多参量检测的成像方法，其特征在于，步骤4中，基于三维重建及可视化技术进行处理，具体包括：机器人空间校正、规划路径数据采集、三维插值重建和体素数据三维可视化。3.根据权利要求1所述的一种超声跨尺度和多参量检测的成像方法，其特征在于，步骤3中，获得跨尺度超声结构图像，具体包括：通过时空滤波、微泡定位、微泡追踪、多帧复合，提取超声造影剂微泡或者纳米液滴的信号并连接成轨迹，实现超分辨成像及血流动力学参数估计；通过微小位移估计、剪切波速度估计、粘弹性拟合，实现多力学参量成像；通过感应取区域选择、提取次谐波幅值、次诺波估测压力，实现次谐波血压成像。4.根据权利要求1所述的一种超声跨尺度和多参量检测的成像方法，其特征在于，步骤1中，采集任务具体包括依次进行的波形编辑、设定发射序列、调整发射采集参数、选择成像模式和设置数据类型。5.根据权利要求1所述的一种超声跨尺度和多参量检测的成像方法，其特征在于，利用步骤2获得的射频数据获得跨尺度超声结构图像之前，对步骤2获得的射频数据通过卷积神经网络的深度学习方法，实现高帧率高信噪比的人工智能平面波成像；然后利用所得高帧率高信噪比的人工智能平面波成像，获得跨尺度超声结构图像。6.一种超声跨尺度和多参量检测的成像平台，其特征在于，包括超声信号采集控制子平台、跨尺度多模成像子平台和三维重建子平台；其中，超声信号采集控制子平台用于编程发射超声信号波形，实现超声信号的采集和监控，进而获得没有经过波束合成的通道数据、射频数据和超声图像数据、视频数据；其中，跨尺度多模成像子平台搭建于超声信号采集控制子平台上，通过人工智能平面波成像技术用于获取高帧率高信噪比的超声平面波成像；针对所得高帧率高信噪比的超声平面波成像，跨尺度多模成像子平台用于获得跨尺度超声结构图像；其中，三维重建子平台用于将所得超声图像数据或所得跨尺度超声结构图像进行三维重建及可视化处理，获得超声三维图像。7.根据权利要求6所述的一种超声跨尺度和多参量检测的成像平台，其特征在于，针对所得高帧率高信噪比的超声平面波成像，跨尺度多模成像子平台用于获得跨尺度超声结构图像，具体包括如下操作：跨尺度多模成像子平台用于进行被动声学成像，实现对超声治疗过程的监控；跨尺度
多模成像子平台用于进行超分辨成像及血流动力学参数估计，获得组织或者经颅的微小血管网络；跨尺度多模成像子平台用于多力学参量成像，检测组织力学特性；跨尺度多模成像子平台用于次谐波血压成像，实现无创的压力检测。8.根据权利要求6所述的一种超声跨尺度和多参量检测的成像平台，其特征在于，三维重建子平台具体包括：机器人、电平转换模块、直流稳压电源、任意波形发生器、压力监控模块和工控计算机；其中，通过机器人的规划路径移动采集全方位的信息，产生规则化的体素数据进行三维重建。9.根据权利要求6所述的一种超声跨尺度和多参量检测的成像平台，其特征在于，还包括显示及存储子平台，显示及存储子平台用于对获得的图像进行显示，或对显示的图像图片进行保存，或直接保存图像数据。调节显示参数获得最佳质量的图像，并且可以对显示图像图片进行保存，或者直接保存图像数据，用于进一步的成像分析和成像方法研究。10.根据权利要求9所述的一种超声跨尺度和多参量检测的成像平台，其特征在于，针对需要进行显示的图像，通过调节显示参数获得最佳质量的图像。

技术总结
本发明公开了一种超声跨尺度和多参量检测的成像平台及方法，属于超声成像技术领域。包括：获取没有经过波束合成的通道数据，超声图像数据、视频数据；将通道数据进行波束合成得到射频数据；利用通道数据根据帧数选择，实现被动声学成像；利用射频数据，获得跨尺度超声结构图像：超分辨成像、多力学参量成像和微泡次谐波血压成像；针对超声图像、视频数据，被动声学成像，以及跨尺度超声结构图像，基于三维重建及可视化技术进行处理，获得超声三维图像。所述平台包括超声信号采集控制子平台、跨尺度多模成像子平台和三维重建子平台。本发明实现了基于超声跨尺度和多参量检测的多模成像。像。像。


技术研发人员：万明习 杨雅博 于海洋 张博 邹琴 温瑜 郭昊 赵岩 宗瑜瑾 王弟亚
受保护的技术使用者：西安交通大学
技术研发日：2021.06.21
技术公布日：2021/10/15