基于声辐射力回波位移检测方法及成像方法技术

技术编号:11089800 阅读:145 留言:0更新日期:2015-02-26 18:50
本发明专利技术公开了一种基于声辐射力回波位移检测方法及成像方法,本发明专利技术采用线性插值去除激励脉冲信号对应的无效回波;根据回波的平滑度指数自适应的调整时间取样窗口;采用二维自相关Loupas算法计算所述回波在时间取样窗口内的平均位移速度,得出所述回波在时间方向上具体位移;采用运动滤波的方式消除组织自身运动对回波位移带来的干扰信息,使位移检测可靠性更高,抗噪声能力更强。所述成像方法包含上述位移检测方法,可提供与组织黏弹性相关的多模式声辐射力成像,同时采用帧相关处理去除电子噪声产生的干扰使图像显示更平稳,对比拉伸增强图像的显示分辨率,为声辐射力成像提供了当前工作状态下的压力信息,便于医生对图像进行分析和安全操作。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及医学超声成像领域,特别涉及一种基于声辐射力回波位移检测方法及 成像方法。
技术介绍
医学超声振动性弹性成像由Fatemi和Greenleaf于1998年专利技术。该技术是用 一个超声波场产生一个低频振动并作用于受检组织,组织受到激励根据自身的弹性模量大 小产生不同的振动幅度,并最终通过图像表现出来。采用声辐射力激励的声辐射脉冲成像 (acoustic radiati on force impulse imaging, ARFI)属于振动性弹性成像的一种,该 技术利用短时程聚焦声脉冲作用于组织ROI (region of interest,感兴趣区域),使其产 生瞬时、微米级位移同时发射声脉冲序列探测组织位移。位移大小取决于组织弹性。德国 Siemens的Acuson S2000开发了声触诊组织量化技术。该系统使用标准超声探头,使用一 个深度可调的长约Icm的取样框,频率为3. 5MHZ的探头向组织发出声脉冲,这种声脉冲在 组织内部传播并产生一个剪切波。系统发出探测脉冲检测到剪切波进而测量其波速。而剪 切波波速大小正好反映了组织的硬度大小,然而,该仪器的售价昂贵。 目前的声辐射力成像技术通过发射聚焦长超声脉冲波给组织施加局部辐射压力, 组织受到辐射力的推动产生一定的应变,然后终止声辐射力,在应变恢复过程中检测不同 时间点的应变情况,从而反映组织的黏弹特性。这种激励方案相对简单,可以方便地集成 到现有的医疗超声系统,便于临床应用推广。但也存在一些问题: 1、超声激励引起的振动在微米数量级,其回波很容易受到系统噪声和生物体自身 运动(如心跳,呼吸)的干扰。传统的位移检测算法时间方向的取样窗口(简称时间取样 窗口)往往固定为2,这样检测到的位移受噪声的干扰很大,而且得到的位移曲线不是平滑 的; 2、现有医学超声声辐射力成像一般只提供有固定时刻的位移成像,未能充分利用 声辐射力成像产生的诊断信息。 3、在医学超声影像中,系统电子噪声及斑点噪声引入的闪烁效应会极大地降低图 像分辨率,使得临床诊断变得异常困难,需要设计合理的后处理方法来提高弹性图像分辨 率和对比度。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服回波易受到系统噪声和生物体自身运动(如心跳、呼吸) 的干扰的问题,提供一种基于声辐射力的回波位移检测方法: 步骤1 :将检测到的声辐射力回波中,对与激励脉冲信号对应的回波信号进行线 性插值;在超声辐射力检测过程中,单脉冲序列中包含有激励脉冲(长脉冲)、检测脉冲 (短脉冲),其中,激励脉冲数目+检测脉冲数目=取样容积数目(Ensemble size),所述取 样容积数目为16、24、32(可根据需要设定)等,回波信号与上述脉冲一一对应,但是与激励 脉冲(长脉冲)对应的回波信号因受到发射长波的干扰而没有计算价值,因此需将其去除, 而采用线性插值法代替。 步骤2 :包含采用二维自相关Loupas算法计算所述回波在时间取样窗口 N内的平 均位移速度;所述二维自相关Loupas算法公式为:,本文档来自技高网
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【技术保护点】
一种基于声辐射力的回波位移检测方法,其特征在于,采用如下步骤:步骤1:将检测到的声辐射力回波中与激励脉冲信号对应的回波信号进行线性插值;步骤2:采用二维自相关Loupas算法计算所述回波在时间取样窗口N内的平均位移速度,所述时间取样窗口N取值在2与取样容积数目之间动态变化;步骤3:计算所述回波在时间方向上的位移。

【技术特征摘要】
1. 一种基于声辐射力的回波位移检测方法,其特征在于,采用如下步骤:步骤1 :将检 测到的声辐射力回波中与激励脉冲信号对应的回波信号进行线性插值; 步骤2 :采用二维自相关Loupas算法计算所述回波在时间取样窗口 N内的平均位移速 度,所述时间取样窗口 N取值在2与取样容积数目之间动态变化; 步骤3 :计算所述回波在时间方向上的位移。2. 根据权利要求1所述的基于声辐射力的回波位移检测方法,其特征在于,所述步骤2 中,时间取样窗口 N依据被测组织焦点位置回波的平滑度指数自适应优化其取值。3. 根据权利要求2所述的基于声辐射力脉冲的回波位移检测方法,其特征在于,所述 平滑度指数由公?得到,其中Si为回波位移-时间曲线, s为回波位 移-时间拟合曲线,Ensemblesize为取样容积数目。4. 根据权利要求1所述的基于声辐射力的回波位移检测方法,其特征在于,所述单脉 冲序列中的激励脉冲数量由被测试组织焦点位置在不同激励脉冲数量下的回波位移拟合 曲线之间的峰值变化率以及欧式距离动态控制。5. 根据权利要求1至4任一项所述的基于声辐射力的回波位移检测方法,其特征在于, 还包括对位移曲线进行运动滤波,消除组织自身运动带来的位移信息的步骤,其具体方式 为:确定单次脉冲序列中激励脉冲信号发射之前的检测脉冲信号所对应的回波位移,以及, 单次脉冲序列中激励脉冲信号不再发射之后的检测脉冲信号所对应的回波位移为组织运 动参考位移,根据所述参考位移进一步修正所述回波位移。6. -种基于声辐射力的回波位移成像方法,其特征在于,包含检测声辐射力回波信号 的步骤; 包含将所述回波信号依次进行信号放大、模数转换、正交解调的步骤; 包含采用如权利要求1至5任一项所述的位移检测方法检测所述回波信号位移的步 骤; 包含将所述位移数据进行成像,并对成像后的图像平滑处理的步骤。7. 根据权利要求6所述的基于声辐射力的回波位移成像方法,其特征在于,将所述回 波位移数据进行成像的步骤中,包括以下几种成像模式: 1) 提供单次脉冲序列中所述声辐射力消失时刻tl的位移成像Stl ; 2)...

【专利技术属性】
技术研发人员:尹皓石丹肖有平刘东权
申请(专利权)人:声泰特成都科技有限公司
类型:发明
国别省市:四川;51

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