人体组织超声衰减成像方法技术

人体组织超声衰减成像技术，用Ｂ型超声波即Ｂ超成像设备，经同位异频数字减影方法处理，即用Ｂ超探头以工作频率ｆ↓［１］及工作频ｆ↓［２］探查人体组织一部位，将所得与频率ｆ↓［１］及频率ｆ↓［２］对应的Ｂ超成像数据存入联于Ｂ超主机的计算机，再将所述二频率中的低频图像数据减去高频图像数据，并显示该图像数据差值反映的图像，该图像并可经消深度处理得到与所探人体组织深度无关的衰减图像。本发明专利技术为研制生产新型Ｂ超仪提供了依据。（*该技术在2018年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术属于超声波成像技术，特别是人体组织的超声波成像技术。目前的B型超声波即B超成像技术为各种临床应用提供了大量有价值的信息。由于它的非电离辐射特性以及相对低廉的费用，成为发展最快，应用面最广，最受欢迎的影像技术。但是，目前的B超技术还没有充分利用脉冲回波所携带的所有信息。随着超声技术的发展以及临床应用的多方需求，超声组织定征(TissueCharacterization)愈来愈成为人们追求、探索的课题。如人体组织的声速、声衰减、背向散射等生物特征信息的提取，已有许多学者做了大量工作，如1993年4月中国医药科技出版社出版冯若主编的《超声诊断设备原理与设计》中便对此有阐述，证明了超声组织定征对医学临床具有现行B超技术尚未提供的大量有用信息。如能提供一种新的B超成像技术包括B超成像设备和成像方法，提供新的定性定量超声衰减信息，无疑将对临床医学应用开辟新的途径，使B超技术不但提供组织结构现有的声学形态影像，还提供新的组织结构特征及病理状态的影像。有关人体组织超声衰减成像技术，目前尚未见报导。本专利技术的目的在于为解决上述问题而提供一种新的B超成像技术，即人体组织超声衰减成像技术，它能反映人体组织对B型超声波的衰减分布，为生产新的B超仪器提供依据和方法。本专利技术人体组织超声衰减成像技术的技术解决方案是采用B型超声波即B超成像设备工作，其特殊之处是所述的成像采同位异频数字减影处理方法，即用B超探头以工作频率f1及工作频f2探查人体组织一部位，将所得与频率f1及频率f2对应的所述人体组织部位的B超成像数据存入联于B超主机的计算机，经计算机减法处理将所述二频率中的低频图像数据减去高频图像数据，将该图像数据差值反映的图像显示于图像显示器，得到所探人体组织部位的一次衰减成像。由于本专利技术以两种不同频率的超声波探查，故所述的B超探头可以是与变频控制器关联的变频探头。所述的B超探头也可以是两种频率可同时工作的双频探头，与之配合的是所述的B超主机具有两种频率可同时工作的双通道。所述联于B超主机的计算机配有图像数据采集卡，使计算机可独立于B超主机工作。所述的变频探头是不同超波频率分时变频交替工作之探头，变频交替周期为超声扫描帧周期，B超主机具有平坦响应的宽频带通道，并具有至少两个图像帧存储器及相应的帧相关处理器。由于所述的一次衰减成像与所探人体组织部位深度相关，再设计与所述人体组织部位的深度z的负一次方线性相关的图像模板，将其与一次衰减成像逐像素点相乘，便得到与深度z无关的二次衰减成像。所说的一次衰减、二次衰减成像基于如下原理B超扫描仪的检波输出处的回波信号EP可用下式来表示EP＝T2(Z)·T3(z)In{C·T1(z)·D(z)EP×e-2βfcz-4σ2z2β2×1-4zβz-zfcπσ}······(1)]]>式中C为常数；T1(z)、T2(z)、T3(z)为超声波回波第一、第二、第三级放大倍数；fc为中心频率；σ为能谱带宽；β为声衰减斜率；Z即Z(z，x)为距离z处的组织分辨元背向散射引起的起伏，它是距离z和x方位随机函数；D(z)为声束截面积变化引起的修正因子；E(z，x)等于 系背向散射起伏引进的随机项。很显然，式(1)中已经包含了组织声衰减分量，如果充分抑制其它因素，或者把它们消变成常数项，而突出声衰减斜率β，我们就可达到提取声衰减信息的目的。实施的方法是采用一变频B超探头探查人体组织剖面的两幅不同频率的声像，并假设它们点点(像素点)对应。将它们分别存在不同的存储单元内，然后对它们作点点对应的减法处理。因为频率fC低的信号强于频率fC高的信号，故用前者减后者。这种处理结果可从下式看到EPf1-EPf2=T(Z)··{lnπ/z-4βz-f1/σ1π/z-4βz-f2/σ2]]>+lnD1(z)·EPf1D2(z)·EPf2}······(2)]]>式中T(z)＝T2(z)×T3(z)；β系β(z，x)沿深度z和方位x的分布。我们可以设计成σ2＝σ1，省略去 项。再将D1(z)/D2(z)视为一常数D。而EP由于采用点点对应处理，故是同一分辨元的背向散射。根据背向散射系数随频率变化的关系σβs(f)=Afb······(3)]]>则有EPf1EPf2=(f1f2)b/2=Fb/2······(4)]]>式中b＝b(z，x)表示背向散射系数随频率变化的分布关系，即b＝FDBSC，它反映了组织散射元尺寸大小。由以上假设和省略及关系式(4)，我们可将式(2)简化成以下方程EPf1-EPf2=2β(z,x)z(f2-f1)·T(z)ln(D·Fb/2)········(5)]]>式(5)中b值对人体组织来说其值在2.5±1.0一个较小范围内变化，T(z)(f2-f1)在B超仪器条件设定后可视为一常数。所以式(5)主要反映了随所探组织的深度变化的一定频差的组织衰减量。我们称这种处理的成像为衰减成像。从实际成像的灰阶分布来看。灰度随所探组织深度z的增加而增加是明显的，形成近区暗远区亮的与常规B超图像相反的分布。为了消除深度z的影响，可以在上述一级处理的基础上再作一次处理。例如设计一个与-1线性相关的图像模板，实际上它与x方向无关，因此它可以是一个行存储器内的线性数据，将它与一级处理后的图像再逐点相乘，结果就可得到不随深度而变的衰减图像。如下式所表示EPf1-EPf2z=Kβ(z,x)ln(D·Fb/2)··&Cente本文档来自技高网...

【技术保护点】
人体组织超声衰减成像技术，采用Ｂ型超声波即Ｂ超成像设备工作，其特征是用Ｂ超探头以工作频率ｆ↓［１］及工作频ｆ↓［２］探查人体组织一部位，将所得与频率ｆ↓［１］及频率ｆ↓［２］对应的所述人体组织部位的Ｂ超成像数据存入联于Ｂ超主机的计算机，经减法处理将所述二频率中的低频图像数据减去高频图像数据，将该图像数据差值反映的图像显示于图像显示器，得到所探人体组织部位的一次衰减成像。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】

【专利技术属性】
技术研发人员：柯坚，
申请(专利权)人：柯坚，
类型：发明
国别省市：33[中国|浙江]