專(zhuān)利名稱(chēng)：對(duì)醫(yī)學(xué)超聲成像中剪切波信息的求解的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本申請(qǐng)的實(shí)施方式涉及超聲成像。特別地，確定用于超聲成像的剪切波信息。
背景技術(shù)：
剪切速度檢測(cè)被用于各種診斷應(yīng)用，例如評(píng)估肝臟疾病。剪切速度可以表明組織特性，以允許腫瘤或其他部位的檢測(cè)。然而，檢測(cè)準(zhǔn)確度在其他應(yīng)用中還不能滿(mǎn)足需要。用于剪切波檢測(cè)時(shí)，沿掃描線發(fā)射超聲推動(dòng)脈沖。該推動(dòng)脈沖生成剪切波，造成組織的位移。該位移被檢測(cè)到。為了檢測(cè)剪切波速度，可以使用沿同一掃描線的多個(gè)推動(dòng)脈沖。即使所述多個(gè)推動(dòng)脈沖不沿同一掃描線發(fā)射，該多個(gè)推動(dòng)脈沖也要沿毗鄰的掃描線相續(xù)發(fā)射。由多個(gè)在相同或毗鄰位置上的脈沖引起的剪切波和組織回聲的疊加可能造成偽影或者對(duì)ー些應(yīng)用準(zhǔn)確度不足。

發(fā)明內(nèi)容
作為介紹，以下描述的優(yōu)選的實(shí)施例包括用于求解醫(yī)學(xué)超聲成像中剪切波信息的方法、指令和系統(tǒng)。將初始位置和檢測(cè)位置的不同組合所得到的位移分布圖形進(jìn)行相關(guān)，而不是對(duì)每個(gè)位置基于該位置離剪切波的起點(diǎn)的距離和到達(dá)該位置的峰值位移的時(shí)間來(lái)確定剪切波信息。使用距傳輸位置和檢測(cè)位置的多祥的空間組合的位移來(lái)檢測(cè)剪切信息。在同一函數(shù)中使用該相關(guān)組合，以同時(shí)求解多個(gè)橫向位置的延遲?？臻g多樣性和分層的相關(guān)可以提供更準(zhǔn)確的剪切波估算。在第一方面，非暫時(shí)性計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)具有存儲(chǔ)于其中的表示指令的數(shù)據(jù)， 該數(shù)據(jù)可由編程的處理器執(zhí)行以求解醫(yī)學(xué)超聲成像中的剪切波信息。該存儲(chǔ)介質(zhì)包括指令，用于作為時(shí)間的函數(shù)確定由響應(yīng)于沿第一掃描線的第一聲波傳輸?shù)牡谝患羟胁ㄒ鸬慕M織的第一位移，該第一位移在與第一掃描線至少間隔第二和第三掃描線的第四掃描線上；作為時(shí)間的函數(shù)確定由響應(yīng)于沿第三掃描線的第二聲波傳輸?shù)牡诙羟胁ㄒ鸬慕M織的第二位移，該第二位移在第四掃描線上；作為時(shí)間的函數(shù)確定由響應(yīng)于沿第一掃描線的第三聲波傳輸?shù)牡谌羟胁ㄒ鸬慕M織的第三位移，該第三位移在第二掃描線上；對(duì)多個(gè)橫向位置中的每ー個(gè)，計(jì)算對(duì)應(yīng)于第一和第二位移的相關(guān)，第一和第三位移的相關(guān)，第二和第三位移的相關(guān)中的最大值的延遲；以及作為各自延遲的函數(shù)計(jì)算組織中多個(gè)橫向位置的每ー個(gè)的剪切速度。在第二方面，提供了一種求解醫(yī)學(xué)超聲成像中剪切波信息的方法。檢測(cè)由不同位置處的傳輸在同一位置處引起的組織中的第一剪切波。檢測(cè)由同一位置處的傳輸在不同位置處引起的組織中的第二剪切波。作為檢測(cè)的第一和第二剪切波的函數(shù)計(jì)算剪切速度。圖像表示作為該剪切速度的函數(shù)的組織。在第三方面，提供了一種求解醫(yī)學(xué)超聲成像中剪切波信息的系統(tǒng)。接收波束形成器在操作中輸出表示作為所接收的聲波信號(hào)的函數(shù)的空間位置的數(shù)據(jù)。將處理器配置為作為輸出數(shù)據(jù)的函數(shù)估算組織位移，對(duì)至少ー對(duì)從不同空間位置出發(fā)的組織位移計(jì)算相關(guān)系數(shù)，基于所述相關(guān)系數(shù)求解傳播時(shí)間，并生成作為傳播時(shí)間的函數(shù)的圖像。顯示器在操作中顯示該圖像。本發(fā)明根據(jù)所附權(quán)利要求來(lái)限定，并且這部分不作為對(duì)權(quán)利要求的限定。本發(fā)明的其它方面及優(yōu)點(diǎn)以下結(jié)合優(yōu)選實(shí)施例被予以說(shuō)明，并且將來(lái)可以單獨(dú)或者組合地要求保護(hù)。


組件和附圖不一定成比例，而是重點(diǎn)在于闡明本發(fā)明的原理。另外，在附圖中，在各個(gè)不同的視圖中相似的參考數(shù)字指代對(duì)應(yīng)的部分。圖1是求解醫(yī)學(xué)超聲成像中剪切波信息的方法的一個(gè)實(shí)施例的流程圖；圖2是傳輸和位移檢測(cè)序列示例的圖示；圖3A-C示出不同的傳輸序列，圖3D是示出圖3A_C中不同傳輸序列的溫度效應(yīng)的示例圖；圖4是示出軸向，橫向和時(shí)間位移采樣的一個(gè)示例的圖示；圖5是顯示范圍和延遲關(guān)系的示例圖表；并且圖6是求解醫(yī)學(xué)超聲成像中剪切波信息的系統(tǒng)的ー個(gè)實(shí)施例。
具體實(shí)施例方式用距傳輸位置和檢測(cè)位置的多祥的空間組合的位移檢測(cè)剪切信息。為了避免在同一空間位置上的重復(fù)激勵(lì)(推動(dòng)脈沖)所引起的剪切波形模糊，使用了交錯(cuò)序列。由于交錯(cuò)，該序列也可以減少波束重疊，以降低溫度升高量。該序列可以具有與沿同一掃描線的多個(gè)傳輸相比更高的剪切波信號(hào)強(qiáng)度。該強(qiáng)度可以使得檢測(cè)更可靠，魯棒性更好。不是檢測(cè)剪切波的到達(dá)峰值的時(shí)間，而是通過(guò)使用來(lái)自與定序策略有關(guān)的各個(gè)位置的剪切波響應(yīng)的相關(guān)來(lái)確定傳播時(shí)間。傳播時(shí)間估算問(wèn)題被處理為相關(guān)系數(shù)空間中的優(yōu)化問(wèn)題，導(dǎo)致與查找到達(dá)峰值的時(shí)間或求解赫姆霍茲(Helmholtz)方程相比是最佳解決方式。在一個(gè)實(shí)施例中，對(duì)于給定的組織類(lèi)型和成像系統(tǒng)裝置，確定至少ー個(gè)距離值。使用激勵(lì)脈沖的空間交錯(cuò)以最小化組織的熱效應(yīng)。剪切波檢測(cè)脈沖的空間分布位置是多種多樣的。使用帶有交錯(cuò)傳輸?shù)亩嘞榈奈恢貌杉瘮?shù)據(jù)，以允許剪切波的延遲或傳播時(shí)間的相關(guān)性確定。在另ー個(gè)實(shí)施例中，為至少一對(duì)剪切波位移時(shí)間分布圖形(profile)計(jì)算相關(guān)系數(shù)。剪切波在每個(gè)給定距離之間的傳播時(shí)間根據(jù)所述相關(guān)系數(shù)估算得到。將該傳播時(shí)間倒置，并將結(jié)果乘以所述距離就獲得剪切速度。其他實(shí)施例是可能的。圖1示出了一種求解醫(yī)學(xué)超聲成像中剪切波的方法。該方法由圖6的系統(tǒng)或不同的系統(tǒng)實(shí)施。另外，可以提供不同的或更少的動(dòng)作。例如，不執(zhí)行動(dòng)作35。代替地，確定另外的剪切波特性。作為另ー實(shí)施例，不執(zhí)行動(dòng)作36。在其他實(shí)施例中，也可不提供從動(dòng)作 35到動(dòng)作30的箭頭所表示的迭代或者重復(fù)。這些動(dòng)作可以以描述或圖示的順序執(zhí)行，但是可以以其他的順序執(zhí)行。在動(dòng)作30中，傳輸聲脈沖以生成剪切波。從超聲換能器傳輸激勵(lì)。該激勵(lì)是聲能量。該聲能量被聚焦，導(dǎo)致每次傳輸有ー個(gè)或多個(gè)波束。這些激勵(lì)通過(guò)相控陣列和/或機(jī)械聚焦裝置而被聚焦。該激勵(lì)可以在ー個(gè)維度，例如在高度維度上未聚焦。該激勵(lì)被傳輸?shù)交颊呓M織中。該激勵(lì)聚焦到一個(gè)能夠檢測(cè)到所生成的剪切波的位置上，例如環(huán)繞和包括可能腫瘤的組織位置。這些傳輸可被聚焦到不同位置。為了掃描患者的區(qū)域以生成剪切波，ー個(gè)或多個(gè)傳輸被聚焦到同一位置。其他的傳輸被聚焦到其他的位置。該剪切波在聚焦區(qū)域生成并且從該聚焦區(qū)域橫向傳播。該剪切波在與對(duì)于任意給定傳輸?shù)木劢箙^(qū)域相鄰和/或相間隔的位置上被檢測(cè)。隨著該剪切波穿過(guò)該組織，該剪切波的幅度減小。為了檢測(cè)感興趣區(qū)域內(nèi)組織對(duì)剪切波的響應(yīng)，向其他聚焦區(qū)域進(jìn)行傳輸并在該其他聚焦區(qū)域周?chē)鷪?zhí)行檢測(cè)。來(lái)自不同傳輸聚焦區(qū)域的檢測(cè)區(qū)域相互重疊。例如，圖2示出了 10個(gè)掃描線，η到η+10。也可以提供更多或更少的掃描線。沿每個(gè)掃描線執(zhí)行兩個(gè)或更多個(gè)用于生成剪切波的傳輸，如在40和42處針對(duì)推動(dòng)脈沖的箭頭所表示的。用于推動(dòng)脈沖的掃描線與用于檢測(cè)的掃描線相同。在可替換實(shí)施例中，ー個(gè)或多個(gè)推動(dòng)脈沖掃描線與接收或檢測(cè)掃描線不同。為了生成剪切波，期望高的幅度或功率激勵(lì)。例如，每個(gè)激勵(lì)需要接近但不超過(guò) 1.9的機(jī)械指數(shù)。保守的并且考慮探頭振動(dòng)，1.7可以作為機(jī)械指數(shù)的上限?？梢允褂酶?(例如超過(guò)1. 9的MI)或更低的功率。沿相同或毗鄰的掃描線相繼傳輸可能使該組織的溫度隨時(shí)間的推移而升高。生物效應(yīng)可以包括在大約41-45°C的組織溫度時(shí)的高熱，在溫度高于45°C時(shí)的蛋白質(zhì)變性，和在溫度高于50°C時(shí)的組織壞死。甚至在溫度低于45°C時(shí)組織的僵硬度也可能受到影響。在溫度高于45°C吋，粘性和/或僵硬度的升高可能出現(xiàn)。溫度高于50°C吋，組織可能具有高的僵硬度和/或高的衰減。所述傳輸可能引起生物效應(yīng)。替換地，通過(guò)防止溫度升高超過(guò)2攝氏度以限制生物效應(yīng)。圖3A-C示出三個(gè)在不同位置處生成剪切波的不同傳輸序列。圖3A示出沿毗鄰掃描線的相繼傳輸。這些掃描線以向下指向的箭頭示出。該傳輸順序被編號(hào)為1-5。可以使用更少或附加的掃描線。圖加和C示出使溫度隨時(shí)間推移上升更少的傳輸序列。這些相繼的傳輸以這樣的順序執(zhí)行，即通過(guò)跨掃描線地在空間上交錯(cuò)所述傳輸來(lái)避免沿毗鄰掃描線的直接相繼傳輸。圖加示出沿五個(gè)掃描線發(fā)射激勵(lì)，但是分為左/右序列。視場(chǎng)被分成兩半-右半部分和左半部分。第一傳輸沿左半部分左側(cè)的掃描線進(jìn)行。第二傳輸沿右半部分左側(cè)的掃描線進(jìn)行。這種模式繼續(xù)下去，以在左半部分右側(cè)上的倒數(shù)第二個(gè)傳輸和在右半部分右側(cè)上的最后傳輸結(jié)束。貫穿整個(gè)序列，在該序列中時(shí)間上毗鄰的傳輸隔開(kāi)視場(chǎng)的一半以進(jìn)行剪切檢測(cè)(例如感興趣區(qū)域)。圖3C示出了另ー個(gè)可能的序列。在這個(gè)示例中，視場(chǎng)被四等分。以交錯(cuò)循環(huán)的方式順序掃描每個(gè)四分之一部分。也可以使用具有其他分割、隨機(jī)化或者時(shí)間/空間圖案的其他掃描序列。圖3D示出了與圖3A-C的三個(gè)不同序列有關(guān)的溫度升高。在波束聲場(chǎng)高度重疊的近場(chǎng)中示出了組織的溫度升高。圖3A的序列1(虛線)隨時(shí)間推移具有更高的溫度升高。 圖3B和C的序列2和3 (分別為短點(diǎn)線和實(shí)線)具有減小的溫度升高。通過(guò)使用附加相關(guān)求解剪切波速度，可在剪切波估算中可替換或附加地控制溫度。為了提供這ー附加相關(guān)，以允許同時(shí)求解多個(gè)橫向位置處的延遲，對(duì)同一位置使用具有有限個(gè)數(shù)，如2、3或4個(gè)推動(dòng)脈沖的定相采集序列。圖2在40和42處表示生成剪切波的推動(dòng)脈沖或傳輸?shù)膬蓚€(gè)相位。使用兩個(gè)或更多個(gè)采集相位，而不是在同一位置使用短脈沖重復(fù)間隔(PRI)推動(dòng)多次(例如，5，10或更多次)。每個(gè)相位40，42以任意圖案，例如圖 3A-C所示，跨掃描線進(jìn)行掃描。僅使用兩個(gè)相位，對(duì)同一空間位置的激勵(lì)PRI可以很低(在 IOOms 量級(jí))。其他的傳輸發(fā)生。這些其他的傳輸是為了檢測(cè)剪切波而不是引起剪切波。用于檢測(cè)的傳輸可以具有更低的功率和/或短脈沖，并且與生成剪切波的推動(dòng)脈沖使用相同或不同的掃描線。用于檢測(cè)的傳輸可沿至少ー個(gè)維度(例如橫向)具有更寬的波束分布圖形， 用于沿多個(gè)掃描線形成接收樣本。在動(dòng)作32中，確定組織的位移。剪切波導(dǎo)致組織移動(dòng)。圖2示出用于監(jiān)視剪切波的位移，如在44的箭頭表示。這些箭頭在ー個(gè)方向上示出，但剪切波沿多個(gè)方向傳播。該剪切波可以在ー個(gè)、兩個(gè)或更多個(gè)方向上被監(jiān)視。隨時(shí)間推移確定由該剪切波引起的組織位移。當(dāng)該剪切波被生成吋， :鄰組織不移動(dòng)，直到剪切應(yīng)カ傳播。隨著剪切波通過(guò)給定的位置，該組織形成一定量或距離的位移， 該量或距離増大至峰值然后隨組織返回原位而降低。該峰值量與從在聚焦點(diǎn)處生成剪切波到該剪切波的峰值通過(guò)另一位置的延遲或傳播時(shí)間有關(guān)。通過(guò)追蹤該組織隨時(shí)間的移動(dòng)幅度來(lái)確定隨時(shí)間的位移分布圖形(profile)。用超聲掃描檢測(cè)該位移。為了檢測(cè)所述位移，向發(fā)生位移的組織傳輸超聲能量并接收反射的能量。圖2在46處示出該檢測(cè)。用于檢測(cè)的傳輸和接收?qǐng)?zhí)行多次，以確定由于位移導(dǎo)致的變化?？梢允褂萌我鈧鬏敽徒邮招蛄?。位移的檢測(cè)可以與其他掃描進(jìn)行交錯(cuò)， 例如單獨(dú)掃描不同的位移區(qū)域。監(jiān)視感興趣區(qū)域以檢測(cè)剪切波。該感興趣區(qū)域可以是任意尺寸，例如橫向6mm，縱向10mm。這ー檢測(cè)區(qū)域通過(guò)超聲監(jiān)視。例如執(zhí)行B模式掃描以檢測(cè)由剪切波引起的組織位移?？梢允褂枚嗥绽?，彩色流或其他超聲模式以監(jiān)視該剪切波。對(duì)任意數(shù)量的掃描線執(zhí)行該監(jiān)視。例如，形成四個(gè)接收波束以響應(yīng)每ー傳輸。在傳輸用于生成剪切波的激勵(lì)后，沿單個(gè)掃描線重復(fù)執(zhí)行B模式傳輸，并且沿四個(gè)毗鄰掃描線接收。在其他實(shí)施例中，只有單個(gè)接收波束或其他數(shù)量的接收波束形成以響應(yīng)每ー傳輸。 可以使用任意次數(shù)的重復(fù)，例如大約10-120次。一些超聲數(shù)據(jù)例如在重復(fù)的開(kāi)始或結(jié)束時(shí)可不響應(yīng)于該剪切波。隨著剪切波傳播通過(guò)各掃描線，B模式強(qiáng)度可變化。對(duì)于所監(jiān)視的掃描線，提供數(shù)據(jù)序列以表示由剪切波導(dǎo)致的組織移動(dòng)的時(shí)間分布圖形。例如，來(lái)自多個(gè)空間位置(例如沿掃描線)的數(shù)據(jù)與作為時(shí)間函數(shù)的數(shù)據(jù)或圖像的參考幀進(jìn)行相關(guān)?？梢允褂萌我鈴椥詸z測(cè)。對(duì)每ー個(gè)深度或空間位置，執(zhí)行多個(gè)深度或空間位置(例如，64個(gè)深度的核，其中中心深度是被計(jì)算該分布圖形的點(diǎn))的相關(guān)?？梢允褂每臻g中的ニ或三維位移。可以使用沿不同于掃描線或波束的方向的ー維位移。在給定時(shí)間具有最高或足夠相關(guān)的空間偏移表明位移量。對(duì)給定位置確定在不同時(shí)間的位移。給定位置的時(shí)間分布圖形表明剪切波的檢測(cè)。針對(duì)無(wú)噪或單個(gè)實(shí)例的變形來(lái)檢查該分布圖形。具有或者不具有時(shí)間低通濾波的分布圖形中的峰值表明該剪切波的波前通過(guò)。選擇最大位移，但可以使用平均值或其他位移統(tǒng)計(jì)值。圖2在48處示出檢測(cè)到的位移時(shí)間響應(yīng)。為了監(jiān)視更大的區(qū)域，形成附加的接收波束以響應(yīng)同一推動(dòng)脈沖。替換的，生成另一個(gè)剪切波并且在離該剪切波生成點(diǎn)的不同的距離處提供傳輸波束和接收波束。使用此處描述的解決方案，對(duì)每個(gè)掃描線僅使用兩個(gè)或更多個(gè)推動(dòng)脈沖來(lái)獲得與多個(gè)橫向位置有關(guān)的位移。對(duì)每ー接收波束的位置提供運(yùn)動(dòng)信息的時(shí)間分布圖形，由超聲數(shù)據(jù)表示。在該時(shí)間分布圖形形成期間，避免沿不同掃描線的傳輸來(lái)監(jiān)視同一剪切波，以提供更高的時(shí)間分辨率，但是可以提供交錯(cuò)或移動(dòng)的掃描位置。上述討論針對(duì)ー個(gè)深度。該采樣可以被設(shè)置成提供一個(gè)覆蓋感興趣區(qū)域的整個(gè)軸向范圍的選通設(shè)置。在另ー實(shí)施例中，對(duì)于每一接收波束在多個(gè)深度處獲得各樣本。對(duì)每 ー軸向深度和橫向位置提供単獨(dú)的時(shí)間分布圖形?？梢允褂萌我鈹?shù)目的深度，例如大約200 個(gè)5mm或者400個(gè)IOmm0獲得表示該感興趣區(qū)域中不同位置的超聲數(shù)據(jù)。通過(guò)掃描實(shí)時(shí)獲得或從存儲(chǔ)器獲得該超聲數(shù)據(jù)。對(duì)于每ー個(gè)位置，移動(dòng)信息表示在不同時(shí)間的響應(yīng)。也可以使用其他掃描， 監(jiān)視或技術(shù)以獲得估算剪切幅度的超聲數(shù)據(jù)。使用在時(shí)間和橫向位置上排列的位移能夠在每條掃描線只發(fā)射少到兩個(gè)推動(dòng)脈沖的情況下估算剪切速度。例如，在同一位置檢測(cè)由來(lái)自不同位置的傳輸引起的組織中的剪切波；在不同位置處檢測(cè)由同一位置處的傳輸引起的組織中的剪切波；以及在不同位置處檢測(cè)由其他不同位置處的傳輸引起的組織中的剪切波。這種空間和時(shí)間的多祥性使得對(duì)剪切波的求解具有較少的不確定性。圖2示出使用這ー位置多祥性。在這ー脈沖策略中，在每一索引位置處(例如掃描線)施加兩次激勵(lì)力以生成剪切波，并且在其他位置處也施加兩次檢測(cè)脈沖序列以檢測(cè)該剪切波。然而，每ー檢測(cè)脈沖序列對(duì)應(yīng)不同的位置，導(dǎo)致ー個(gè)系統(tǒng)具有三組可能的剪切波檢測(cè)解。一組對(duì)應(yīng)于在同一位置處檢測(cè)但在兩個(gè)不同位置處激勵(lì)的序列，第二組對(duì)應(yīng)于在不同位置處檢測(cè)但從同一位置激勵(lì)的序列，第三組對(duì)應(yīng)于均處于不同位置的檢測(cè)和激勵(lì)。這一思想在圖2中作為索引偏移參數(shù)ρ和q和在46處的兩個(gè)管狀物之間的連結(jié)示出?？梢允褂没蚨嗷蛏俚臅r(shí)間和空間多樣性，如提供附加的位置和/或時(shí)間及有關(guān)的組合。圖2示出了異質(zhì)區(qū)域作為在48處的檢測(cè)到的位移響應(yīng)中的橢圓。在該異質(zhì)區(qū)域內(nèi)部和外部各位置處的位移時(shí)間響應(yīng)是不同的。介質(zhì)的異質(zhì)性使得上述的每個(gè)單組解都不
占羊
TTj ロ ο圖4示出了位移時(shí)間響應(yīng)及其對(duì)應(yīng)激勵(lì)的空間和時(shí)間位置的ー個(gè)示例。A，B和C 是在對(duì)應(yīng)激勵(lì)位置(虛線)處生成的剪切波。A’，B’和C’是在檢測(cè)位置處檢測(cè)到的剪切波。檢測(cè)位置在等距分布的掃描線上，但可以具有其他分布。這ー示例是用于剪切波A，B 和C的三個(gè)推動(dòng)脈沖和作為時(shí)間函數(shù)的有關(guān)的所檢測(cè)到的組織位移(A’，B’和C’)。圖4 表示ー個(gè)深度處的進(jìn)程。水平軸示出橫向間距，其中用于剪切波A和C的推動(dòng)脈沖沿第一掃描線傳輸以及用于剪切波B的推動(dòng)脈沖沿第三掃描線傳輸。另一水平軸表示時(shí)間，示出了在不同時(shí)間發(fā)生的沿第一掃描線傳輸?shù)挠糜诩羟胁ˋ和C的推動(dòng)脈沖。例如，用于剪切波A和C的推動(dòng)脈沖對(duì)應(yīng)于圖2中沿同一掃描線n+3的推動(dòng)脈沖40，42。用于剪切波B的推動(dòng)脈沖被顯示成是在同一時(shí)間傳輸，然而這是相対的。實(shí)際傳輸是沿第三掃描線(例如圖2中的掃描線n+6)依次發(fā)生的。示出響應(yīng)于推動(dòng)脈沖A和B的位移檢測(cè)的時(shí)序在同一時(shí)間發(fā)生，以更好地表明在同一掃描線即第四掃描線上檢測(cè)到的位移A’和B’的關(guān)系。在圖2和圖4的示例中，由響應(yīng)于沿掃描線n+3的聲波傳輸?shù)募羟胁ˋ導(dǎo)致的位移A’被檢測(cè)到。這一位移A’在掃描線n+6上，在圖2中由從第二推動(dòng)脈沖出發(fā)的箭頭所示。用兩個(gè)交錯(cuò)的掃描線執(zhí)行所述檢測(cè)。不提供其他的交錯(cuò)掃描線。在替換的實(shí)施例中， 僅使用一個(gè)或多于兩個(gè)交錯(cuò)掃描線。由響應(yīng)于沿掃描線n+5的聲波傳輸?shù)募羟胁˙導(dǎo)致的位移B’被檢測(cè)到。這一位移B’在掃描線n+6上，緊鄰用于生成剪切波B的推動(dòng)脈沖的掃描線n+5?？梢蕴峁└郊拥慕诲e(cuò)掃描線。由響應(yīng)于沿掃描線n+3的聲波傳輸?shù)募羟胁–導(dǎo)致的位移C’被檢測(cè)到，該掃描線n+3與用于剪切波A的推動(dòng)脈沖所使用的相同。該位移C’ 沿緊鄰的掃描線n+4被檢測(cè)到，但是可以提供ー個(gè)或多個(gè)交錯(cuò)掃描線。圖2示出從掃描線 n+3上的推動(dòng)脈沖40到掃描線n+4上的檢測(cè)脈沖46的箭頭以表示C和C’。可以提供其他的空間和時(shí)間關(guān)系。圖2和圖4是示例?？梢允褂昧愆`個(gè)沿掃描線 n+3和/或n+5的推動(dòng)脈沖?？梢允褂脤?duì)沿著具有或者不具有附加的推動(dòng)脈沖傳輸?shù)南嗤蛘卟煌瑨呙杈€的附加位移的檢測(cè)(例如除了在n+4上檢測(cè)C’之外還在n+5上檢測(cè)C” 以響應(yīng)于同一個(gè)推動(dòng)脈沖C)。圖2和圖4示出了檢測(cè)發(fā)生在位于傳輸右面的間隔的掃描線上，然而可以使用任意間隔(例如位于兩維中的左面或者三維中的前面/后面)。在圖4中，AA’和BB’形成一対，以檢測(cè)范圍_1中的傳播時(shí)間參數(shù)。AA，和CC’分別形成另一対，以分別檢測(cè)范圍_2中的傳播時(shí)間參數(shù)。BB’· CC’形成另ー對(duì)用以限制解。 這些范圍參數(shù)表示掃描線之間的已知距離。范圍_1和范圍—2上的傳播時(shí)間可被確定為來(lái)自空間/時(shí)間對(duì)的延遲1和2。該延遲信息可用來(lái)確定剪切波的速度或傳播時(shí)間。在動(dòng)作34中，空間多樣性用來(lái)計(jì)算延遲。各位移被相關(guān)以計(jì)算延遲。通過(guò)考慮不同可能延遲的范圍，將各位移分布圖形用于求解同一個(gè)計(jì)算中與不同位置有關(guān)的各個(gè)延遲。對(duì)于給定位置，計(jì)算對(duì)應(yīng)于空間上多祥的位移的最大相關(guān)的延遲。該最大值是復(fù)相關(guān)的函數(shù)(例如與不同的位移對(duì)有關(guān))，而不是執(zhí)行ー個(gè)相關(guān)。作為所檢測(cè)的剪切波的函數(shù)， 使用相關(guān)來(lái)計(jì)算剪切速度或者其他剪切信息。在位移被利用相關(guān)來(lái)確定的情況下，例如用于斑點(diǎn)追蹤，附加或分層的相關(guān)被用于由位移確定剪切信息。根據(jù)以下函數(shù)確定常規(guī)的波傳播時(shí)間
權(quán)利要求
1.ー種非暫時(shí)性計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)(22)，其中存儲(chǔ)有表示指令的數(shù)據(jù)，該數(shù)據(jù)能由編程的處理器(18)執(zhí)行，以求解醫(yī)學(xué)超聲成像中的剪切波信息，該存儲(chǔ)介質(zhì)02)包括的指令用干作為時(shí)間的函數(shù)確定(32)由響應(yīng)于沿第一掃描線的第一聲波傳輸?shù)牡谝患羟胁ㄒ鸬慕M織的第一位移，該第一位移在與第一掃描線至少間隔第二和第三掃描線的第四掃描線上；作為時(shí)間的函數(shù)確定(32)由響應(yīng)于沿第三掃描線的第二聲波傳輸?shù)牡诙羟胁ㄒ鸬慕M織的第二位移，該第二位移在第四掃描線上；作為時(shí)間的函數(shù)確定(32)由響應(yīng)于沿第一掃描線的第三聲波傳輸?shù)牡谌羟胁ㄒ鸬慕M織的第三位移，該第三位移在第二掃描線上；對(duì)于多個(gè)橫向位置中的每ー個(gè)，計(jì)算(34)對(duì)應(yīng)于第一和第二位移的相關(guān)，第一和第三位移的相關(guān)，第二和第三位移的相關(guān)中的最大值的延遲；作為各自延遲的函數(shù)，計(jì)算(3 組織中多個(gè)橫向位置的每ー個(gè)的剪切速度。
2.如權(quán)利要求1中所述的非暫時(shí)性計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)(22)，其中作為時(shí)間的函數(shù)確定(3 第一、第二和第三位移包括追蹤組織隨時(shí)間的移動(dòng)幅度。
3.如權(quán)利要求1中所述的非暫時(shí)性計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)(22)，其中第一、第二、第三和第四掃描線是毗鄰的掃描線。
4.如權(quán)利要求1中所述的非暫時(shí)性計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)(22)，其中計(jì)算(34)對(duì)應(yīng)于相關(guān)最大值的延遲包括作為橫向位置和多個(gè)可能延遲的函數(shù)進(jìn)行計(jì)算(34)。
5.如權(quán)利要求1中所述的非暫時(shí)性計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)(22)，其中計(jì)算(34)對(duì)應(yīng)于相關(guān)最大值的延遲包括計(jì)算(34)第一和第二位移的相關(guān)，第一和第三位移的相關(guān)，第二和第三位移的相關(guān)之和。
6.如權(quán)利要求1中所述的非暫時(shí)性計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)(22)，其中計(jì)算(35)剪切速度包括作為延遲和橫向位置的函數(shù)計(jì)算(35)剪切速度。
7.如權(quán)利要求1中所述的非暫時(shí)性計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)(22)，其中計(jì)算(34)所述延遲包括在同一時(shí)間對(duì)多個(gè)掃描線同時(shí)求解。
8.如權(quán)利要求1中所述的非暫時(shí)性計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)(22)，進(jìn)ー步包括對(duì)其他掃描線和其他深度重復(fù)所述確定(3 和所述計(jì)算(34)。
9.如權(quán)利要求1中所述的非暫時(shí)性計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)(22)，進(jìn)ー步包括以避免沿毗鄰掃描線直接相繼的傳輸?shù)捻樞騻鬏?30)第一、第二和第三聲波傳輸。
10.一種求解醫(yī)學(xué)超聲成像中的剪切波信息的方法，該方法包括檢測(cè)(3 由不同位置處的傳輸引起的組織中同一位置處的第一剪切波；檢測(cè)(3 由同一位置處的傳輸引起的組織中不同位置處的第二剪切波；作為檢測(cè)到的第一和第二剪切波的函數(shù)計(jì)算(35)剪切速度；并且生成(36)表示作為剪切速度的函數(shù)的組織的圖像。
11.如權(quán)利要求10的方法，其中檢測(cè)(32)第一和第二剪切波包括確定由傳輸引起的位移。
12.如權(quán)利要求11的方法，其中計(jì)算(35)剪切速度包括通過(guò)從不同位置出發(fā)的位移的相關(guān)，對(duì)多個(gè)橫向位置中的每ー個(gè)計(jì)算(3 剪切速度。
13.如權(quán)利要求10的方法，進(jìn)ー步包括跨越掃描線地將傳輸空間交錯(cuò)，并且其中計(jì)算(34)包括對(duì)多個(gè)橫向位置中的每ー個(gè)的剪切波的空間分布和剪切波的持續(xù)時(shí)間。
14.如權(quán)利要求10的方法，其中計(jì)算(35)剪切速度包括對(duì)至少一對(duì)剪切波位移時(shí)間分布圖形計(jì)算相關(guān)系數(shù)，該至少一對(duì)剪切波位移時(shí)間分布圖形是指ー個(gè)第一剪切波和ー個(gè)第 ニ剪切波，兩個(gè)第一剪切波，或者兩個(gè)第二剪切波，該計(jì)算是掃描線之間的距離的函數(shù)。
15.如權(quán)利要求10的方法，進(jìn)ー步包括檢測(cè)(3 由其他不同位置處的傳輸引起組織中不同位置處的第三剪切波，其中計(jì)算(3 是檢測(cè)到的第一、第二和第三剪切波的函數(shù)。
16.一種求解醫(yī)學(xué)超聲成像中的剪切波信息的系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括接收波束形成器(16)，在操作中輸出表示作為所接收的聲波信號(hào)的函數(shù)的空間位置的數(shù)據(jù)；處理器(18)，配制為作為該輸出數(shù)據(jù)的函數(shù)估算組織位移，對(duì)至少ー對(duì)從不同空間位置出發(fā)的組織位移計(jì)算相關(guān)系數(shù)，基于該相關(guān)系數(shù)求解傳播時(shí)間，并且生成作為該傳播時(shí)間的函數(shù)的圖像；以及顯示器(20)，在操作中顯示該圖像。
17.如權(quán)利要求16的系統(tǒng)，所述處理器(18)配制為在同一時(shí)間對(duì)不同空間位置求解。
18.如權(quán)利要求17的系統(tǒng)，其中所述處理器(18)配置為通過(guò)由使用來(lái)自不同空間位置的數(shù)據(jù)的函數(shù)所確定的輸出集合來(lái)對(duì)不同空間位置求解，其中該輸出集合的每個(gè)值是針對(duì)不同空間位置的組織位移的函數(shù)。
19.權(quán)利要求16所述的系統(tǒng)，其中所述處理器(18)配置為對(duì)至少三對(duì)組織位移計(jì)算相關(guān)系數(shù)，第一對(duì)是由不同位置處的傳輸引起的組織中同一位置處的位移，第二對(duì)是由同一位置處的傳輸引起的組織中不同位置處的位移，第三對(duì)是由其他不同位置處的傳輸引起的組織中不同位置處的位移。
20.如權(quán)利要求16的系統(tǒng)，其中所述處理器(18)配置為由傳播時(shí)間來(lái)計(jì)算剪切速度， 所述圖像被生成以表示所述剪切速度。
全文摘要
提供了一種用于醫(yī)學(xué)超聲成像的剪切波速度求解方法。將初始位置和檢測(cè)位置的不同組合所得到的位移分布圖形進(jìn)行相關(guān)(34)，而不是對(duì)每個(gè)位置基于該位置離剪切波起點(diǎn)的距離和到達(dá)該位置的峰值位移的時(shí)間來(lái)確定剪切波信息。使用距傳輸位置和檢測(cè)位置的多樣的空間組合的位移來(lái)檢測(cè)(32)剪切信息。在同一函數(shù)中使用該相關(guān)組合，以同時(shí)求解(34)多個(gè)橫向位置的延遲。空間多樣性和分層相關(guān)可以提供更準(zhǔn)確的剪切波估算(35)。
文檔編號(hào)A61B8/00GK102551801SQ201110391439
公開(kāi)日2012年7月11日 申請(qǐng)日期2011年10月6日 優(yōu)先權(quán)日2010年10月6日
發(fā)明者范列湘 申請(qǐng)人:美國(guó)西門(mén)子醫(yī)療解決公司