本發(fā)明涉及醫(yī)學超聲成像技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種定量剪切波彈性成像系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

近年來，腫瘤疾病已經(jīng)成為危害我國人民身體健康的主要殺手。腫瘤疾病的防治關(guān)鍵在于早期發(fā)現(xiàn)。臨床上，人體組織的力學特征變化往往是腫瘤疾病最為重要的早期預(yù)警信號，如乳腺、甲狀腺等腫瘤病變。隨著腫瘤的生長，病變組織與正常組織相比，黏彈性發(fā)生較大變化，如乳腺癌與周圍正常組織大約相差90倍，纖維化組織、非浸潤性癌變和浸潤性癌變組織的剪切彈性系數(shù)亦存在較大差異，因此，獲得人體組織與粘彈性相關(guān)的參數(shù)信息(例如形變位移，剪切波速等)在醫(yī)學診斷領(lǐng)域尤其對乳腺癌、甲狀腺癌和前列腺癌的早期檢測具有重要意義。

醫(yī)學超聲彈性成像是一種通過組織運動顯示組織彈性模量或軟硬程度的超聲成像方式，傳統(tǒng)的擠壓式彈性成像方式需要醫(yī)生利用探頭擠壓檢測部位使其受力運動，從而得到組織彈性信息，這種方式的不足在于：醫(yī)生需要以適當?shù)牟僮鲾D壓檢測部位，主觀性強；由于需要醫(yī)生擠壓，不同醫(yī)生操作或同一醫(yī)生不同時期的操作的結(jié)果很難直接進行對比，檢測結(jié)果難以復現(xiàn)，往往只能作為定性的檢測結(jié)果，無法獲得定量的檢測信息，用以疾病的跟蹤和術(shù)后觀察。

目前能進行定量分析的超聲彈性成像技術(shù)，主要是基于聲輻射力彈性成像(Acoustic Radiation Force Imaging，ARFI)，ARFI利用醫(yī)學超聲功率范圍內(nèi)的聚焦超聲激勵脈沖在生物黏彈性組織聚焦區(qū)域產(chǎn)生聲輻射力，使組織發(fā)生形變，然后利用檢測脈沖的回波信號通過相關(guān)性的時延計算方法在不同時間點檢測組織的形變位移情況，將其成像后定性地反映組織的黏彈性特性。ARFI彈性成像克服了傳統(tǒng)徒手彈性成像無法從體外對深部組織有效施壓以及因操作者的使用習慣不同造成可重復性較差的缺點。但不足之處在于圖像顯示的是組織相對的形變位移差異，而無法完全定量地估算組織的彈性模量?；贏RFI技術(shù)衍生的超聲剪切波成像(SWI，shear wave imaging)，通過調(diào)整脈沖激勵方式，根據(jù)水平方向多個點的位移-時間曲線估算橫向傳播的剪切波波速，然后利用剪切波傳播特性與生物組織彈性特征之間的內(nèi)在聯(lián)系，最終定量重構(gòu)組織的彈性模量以形成二維的圖像。

但是，現(xiàn)有的定量彈性成像SWI需要使用超聲前端波束合成前的原始射頻信號數(shù)據(jù)，需要基于平面波發(fā)射和接收，平面波技術(shù)每秒需要N*c/2z次計算，其中N為并行接收聲束數(shù)目，c為聲速，z為掃描深度。而傳統(tǒng)波束合成方法的計算量則要小得多，僅為M/P分之一，其中M為發(fā)射次數(shù)，P為并行數(shù)，例如M等于100，P等于2時，平面波方法的計算量是傳統(tǒng)ARFI方法的至少五十倍(有時甚至高達數(shù)百倍)；除了計算量的巨大差異外，基于平面波技術(shù)的接收端軟件波束合成還需要存儲大量原始回波信號，大幅度提高了數(shù)據(jù)存儲和傳輸硬件成本，不便于與醫(yī)學超聲系統(tǒng)集成和推廣應(yīng)用。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有定量彈性成像技術(shù)需要采用原始射頻信號(不經(jīng)過波束合成)帶來的計算量大、所需硬件設(shè)計困難和成本高昂的問題，提供一種對設(shè)備要求低、計算量小的超聲定量彈性成像系統(tǒng)。

為了實現(xiàn)上述發(fā)明目的，本發(fā)明提供了以下技術(shù)方案：

本發(fā)明同時提供一種對設(shè)備要求低、計算量小的超聲定量彈性成像系統(tǒng)，包括，

剪切波脈沖發(fā)生器，用于發(fā)射剪切波激勵脈沖及檢測脈沖信號；

ARFI脈沖發(fā)生器，用于發(fā)射ARFI激勵脈沖及檢測脈沖信號；

探頭，用于接收剪切波回波信號或ARFI回波信號；

控制裝置，用于控制剪切波脈沖發(fā)生器、ARFI脈沖發(fā)生器的開關(guān)，接收剪切波回波信號和ARFI回波信號，并，根據(jù)ARFI回波信號計算目標區(qū)域各個位置的應(yīng)變ε，其中包含指定參考位置應(yīng)變ε_ref；根據(jù)剪切波回波信號計算指定參考位置單點剪切波波速c_ref；根據(jù)單點剪切波波速計算各個位置剪切波波速c；根據(jù)各個位置應(yīng)變計剪切波波速c及應(yīng)變ε_ref獲取各個位置定量剪切波彈性圖像E；

顯示裝置，用于將所述定量剪切波彈性圖像E顯示。

進一步的，所述探頭包括波束合成器，其用于將FRFI回波信號或剪切波回波信號經(jīng)過波束合成，合成為回波射頻信號。

進一步的，所述控制裝置包括剪切波信號處理模塊、單點剪切波速計算模塊；

所述剪切波信號處理模塊自探頭接收剪切波回波射頻信號，并經(jīng)過解調(diào)、位移估算得出被測組織目標區(qū)域各位置或者僅獲取指定參考位置的剪切波位移-時間數(shù)據(jù)；

所述單點剪切波速計算模塊根據(jù)剪切波位移-時間數(shù)據(jù)計算指定參考位置剪切波波速c_ref，其通過公式X＝Aβ得出，其中，式中，x_i表示指定測量點(指定測量點包含指定參考位置)的橫向距離，t_i表示指定測量點達到最大位移所需時間，z_i表示指定測量點的軸向距離，β₁即為所求的指定測量點單點剪切波速c_ref；

進一步的，所述控制裝置還包括ARFI信號處理模塊、應(yīng)變計算模塊；

所述ARFI信號處理模塊用于自探頭接收ARFI回波射頻信號，并經(jīng)過解調(diào)、位移估算得出被測組織目標區(qū)域各位置的ARFI位移-時間數(shù)據(jù)；

所述應(yīng)變計算模塊根據(jù)所述ARFI位移-時間數(shù)據(jù)計算目標區(qū)域各位置應(yīng)變其中，N為梯度滑動計算窗口大小，z_i表示各位置具體深度坐標，表示梯度滑動計算窗口內(nèi)各個位置坐標的均值，y_i表示梯度滑動計算窗口內(nèi)當前點位移，表示梯度滑動計算窗口內(nèi)各個位置位移的均值，ε中包含指定參考位置的應(yīng)變ε_ref。

進一步的，所述控制裝置還包括彈性模量計算模塊；

所述控制裝置還包括波速計算模塊及彈性模量計算模塊；

所述波速計算模塊用于根據(jù)指定參考位置單點剪切波波速計算各個位置剪切波波速其中，在聚焦區(qū)域，γ取值1；在聚焦區(qū)域之外的軸向區(qū)域，其中，z為軸向距離，n和σ為表示激勵聲場的系統(tǒng)常數(shù)，取值范圍均為0～10，n和σ兩個參數(shù)的取值可以相同或不同；

所述彈性圖像計算模塊用于根據(jù)c及應(yīng)變ε_ref獲取各個位置定量剪切波彈性圖像E＝3ρc²，其中，ρ為被測區(qū)域介質(zhì)密度。

進一步的，所述控制裝置控制所述剪切波脈沖發(fā)生器、ARFI脈沖發(fā)生器交替發(fā)射。

進一步的，所述剪切波脈沖發(fā)生器及所述ARFI脈沖發(fā)生器為同一電路實現(xiàn)，其由所述控制裝置控制發(fā)送剪切波脈沖或ARFI脈沖；，

所述剪切波脈沖發(fā)生器及所述ARFI脈沖發(fā)生器為各自獨立電路實現(xiàn)，其由所述控制裝置控制啟動、關(guān)閉時間。

進一步的，所述剪切波脈沖發(fā)生器和/或ARFI脈沖發(fā)生器共有24路以上。

進一步的，所述剪切波脈沖發(fā)生器或ARFI脈沖發(fā)生器包括依次串接的驅(qū)動放大器、脈沖發(fā)生器、過流過壓保護電路、Tx/Rx開關(guān)，以及自Tx/Rx開關(guān)反饋的限幅放大器、數(shù)模轉(zhuǎn)換電路。

綜上，本發(fā)明提供的定量剪切波彈性成像系統(tǒng)按照如下的定量剪切波彈性成像方法運行，該方法包含如下步驟：

進行ARFI檢測，獲取目標區(qū)域中各個位置應(yīng)變ε，其中包含指定參考位置應(yīng)變ε_ref；

進行剪切波檢測，獲取目標區(qū)域中指定參考位置單點剪切波波速c_ref；

根據(jù)所述單點剪切波波速計算各個位置剪切波波速c；

根據(jù)各個位置應(yīng)變計剪切波波速獲取各個位置定量剪切波彈性圖像E。

進一步的，所述目標區(qū)域中各位置應(yīng)變其中，N為梯度滑動計算窗口大小，z_i表示各位置的具體深度坐標，表示梯度滑動計算窗口內(nèi)各個位置坐標的均值，y_i表示梯度滑動計算窗口內(nèi)當前點位移，表示梯度滑動計算窗口內(nèi)各個位置位移的均值。

進一步的，所述單點剪切波波速根據(jù)指定測量點的橫向距離、軸向距離，及各個指定測量點達到最大橫向位移所需要的時間采用二維線性擬合法計算得出。

進一步的，所述單點剪切波波速c_ref通過公式X＝Aβ得出，其中，式中，x_i表示指定測量點的橫向距離，t_i表示指定測量點達到最大位移所需時間，z_i表示指定測量點的軸向距離，β₁即為所求的指定測量點單點剪切波速c_ref，β₀和β₂為利用上式計算單點剪切波速c_ref過程中同時計算得出的回歸參數(shù)，本方法中不使用這兩個參數(shù)。

進一步的，所述各個位置剪切波波速其中，在聚焦區(qū)域，γ取值1；在聚焦區(qū)域之外的軸向區(qū)域，其中，z為軸向距離，n和σ為表示激勵聲場的系統(tǒng)常數(shù)，取值范圍均為0～10，n和σ兩個參數(shù)的取值可以相同或不同。

進一步的，所述聚焦區(qū)域DOF＝8(f#)²λ，其中，λ表示波長，f#為孔徑控制參數(shù)，其為在0～5之間的實數(shù)，可見聚焦區(qū)域通常由設(shè)備參數(shù)決定，其大小范圍只與設(shè)備參數(shù)相關(guān)，與目標區(qū)域大小無關(guān)，目標區(qū)域可能大于聚焦區(qū)域，也可能等于聚焦區(qū)域，或者小于聚焦區(qū)域。

進一步的，所述定量剪切波彈性圖像E＝3ρc²，其中，ρ為被測區(qū)域介質(zhì)密度。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果：

本發(fā)明提供的超聲定量彈性成像系統(tǒng)基于滑動窗口線性擬合的應(yīng)變和使用二維線性擬合的剪切波波速檢測算法，其結(jié)果魯棒性更好、抗噪聲能力更強，結(jié)果更可靠。同時在不額外增加超聲前端存儲與傳輸模塊負荷的情況下，實現(xiàn)了超聲全域定量彈性成像，大幅地減低了超聲定量彈性成像系統(tǒng)的設(shè)計難度和設(shè)備成本。本發(fā)明還設(shè)置有效電路切換和保護模塊，讓系統(tǒng)滿足ARFI與剪切波不同發(fā)射時序要求的同時，有效保護人體和系統(tǒng)電路，并最大限度的進行聲激勵以達到更好檢測效果。

附圖說明：

圖1為本發(fā)明提供的超聲定量彈性成像方法流程圖。

圖2是本發(fā)明提供的超聲定量彈性成像系統(tǒng)框圖。

圖3是本發(fā)明中剪切波脈沖發(fā)生器和/或所述ARFI脈沖發(fā)生器構(gòu)成示例的結(jié)構(gòu)框圖。

圖4是本發(fā)明中本發(fā)明中聲激勵使用的發(fā)射脈沖序列示意圖。

圖5是剪切波波速計算使用的脈沖發(fā)射方式示意圖。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖及具體實施例對本發(fā)明作進一步的詳細描述。但不應(yīng)將此理解為本發(fā)明上述主題的范圍僅限于以下的實施例，凡基于本發(fā)明內(nèi)容所實現(xiàn)的技術(shù)均屬于本發(fā)明的范圍。

實施例1：如圖2、圖3所示，本實施例提供一種對設(shè)備要求低、計算量小的超聲定量彈性成像系統(tǒng)，包括，

剪切波脈沖發(fā)生器，用于發(fā)射剪切波激勵脈沖及檢測脈沖信號；

ARFI脈沖發(fā)生器，用于發(fā)射ARFI激勵脈沖及檢測脈沖信號；

探頭，用于接收剪切波回波信號或ARFI回波信號；

控制裝置1，用于控制剪切波脈沖發(fā)生器、ARFI脈沖發(fā)生器的開關(guān)，接收剪切波回波信號和ARFI回波信號，并，根據(jù)ARFI回波信號計算目標區(qū)域各個位置的應(yīng)變ε，本實施例中，所述各個位置可以是目標區(qū)域的所有點位置，也可以是目標區(qū)域中指定個數(shù)的目標點位置(如目標區(qū)域的N個均勻分布的點位置)，也可以是目標區(qū)域選取的N個規(guī)則排列的點位置(規(guī)則排列可以是等距排列，或規(guī)則的不等距排列，各個點可能排成一行，也可能排成其他規(guī)則形狀)；不管所述各個位置是指目標區(qū)域所有點位置，還是N個均勻分布的目標點位置，或是N個規(guī)則排列的點位置，其中均包含至少一個指定參考位置，即獲取的各個位置應(yīng)變ε中包含指定參考位置應(yīng)變ε_ref；根據(jù)剪切波回波信號計算指定參考位置單點剪切波波速c_ref；根據(jù)單點剪切波波速計算各個位置剪切波波速c；根據(jù)各個位置應(yīng)變計剪切波波速c及應(yīng)變ε_ref獲取各個位置定量剪切波彈性圖像E。

顯示裝置，用于將所述定量剪切波彈性圖像E顯示。具體的，在顯示之前，還包括對控制裝置計算得出的彈性圖像E數(shù)據(jù)進行掃描轉(zhuǎn)換，平滑處理等一系列的處理過程，最后將該圖像通過顯示器展現(xiàn)給用戶。

所述探頭包括波束合成器2，其用于將ARFI回波信號或剪切波回波信號經(jīng)過波束合成，合成為回波射頻信號。

所述控制裝置1包括剪切波信號處理模塊13、單點剪切波速計算模塊14；

所述剪切波信號處理模塊13自探頭接收剪切波回波射頻信號，并經(jīng)過解調(diào)成為IQ數(shù)據(jù)，進一步對該IQ數(shù)據(jù)進行位移估算得出被測組織目標區(qū)域各位置的剪切波位移-時間數(shù)據(jù)；

所述單點剪切波速計算模塊14根據(jù)剪切波位移-時間數(shù)據(jù)計算指定參考位置剪切波波速c_ref，其通過公式X＝Aβ得出，其中，式中，x_i表示指定測量點的橫向距離，t_i表示指定測量點達到最大位移所需時間，z_i表示指定測量點的軸向距離，β₁即為所求的指定測量點單點剪切波速c_ref；

所述控制裝置1還包括ARFI信號處理模塊11、應(yīng)變計算模塊12；

所述ARFI信號處理模塊11用于自探頭接收ARFI回波射頻信號，并經(jīng)過解調(diào)形成IQ數(shù)據(jù)，并進一步通過對IQ數(shù)據(jù)進行位移估算得出被測組織目標區(qū)域各位置的ARFI位移-時間數(shù)據(jù)；

所述應(yīng)變計算模塊12根據(jù)所述ARFI位移-時間數(shù)據(jù)計算目標區(qū)域各位置應(yīng)變其中，N為梯度滑動計算窗口大小，z_i表示各位置(此處的各位置通常也是從目標區(qū)域中選取的)具體深度坐標，表示梯度滑動計算窗口內(nèi)各個位置坐標的均值，y_i表示梯度滑動計算窗口內(nèi)當前點位移，表示梯度滑動計算窗口內(nèi)各個位置位移的均值。

所述控制裝置1還包括波速計算模塊15及彈性模量計算模塊16；

所述波速計算模塊15用于根據(jù)指定參考位置單點剪切波波速計算各個位置剪切波波速其中，在聚焦區(qū)域，γ取值1；在聚焦區(qū)域之外的軸向區(qū)域，其中，z為軸向距離，n和σ為表示激勵聲場的系統(tǒng)常數(shù)，取值范圍均為0～10，n和σ兩個參數(shù)的取值可以相同或不同；

所述彈性圖像計算模塊16用于根據(jù)c及應(yīng)變ε_ref獲取各個位置定量剪切波彈性圖像E＝3ρc²，其中，ρ為被測區(qū)域介質(zhì)密度。

所述控制裝置1控制所述剪切波脈沖發(fā)生器、ARFI脈沖發(fā)生器交替發(fā)射。

具體的，如圖3所述，一些實施例中，控制裝置1硬件部分可由PC、控制電路板和FPGA芯片組組成，另外一些實施例中，控制裝置也可以是完全集成在一起的集成電路構(gòu)成，上述的剪切波信號處理模塊、單點剪切波速計算模塊、ARFI信號處理模塊、應(yīng)變計算模塊、彈性模量計算模塊按功能分布在上述硬件裝置中。

所述剪切波脈沖發(fā)生器及所述ARFI脈沖發(fā)生器為同一電路實現(xiàn)，其由所述控制裝置控制發(fā)送剪切波脈沖或ARFI脈沖；或，

所述剪切波脈沖發(fā)生器及所述ARFI脈沖發(fā)生器為各自獨立電路實現(xiàn)，其由所述控制裝置控制啟動、關(guān)閉時間。

具體的，在所述剪切波脈沖發(fā)生器及所述ARFI脈沖發(fā)生器為同一電路實現(xiàn)的實施例中，如圖3所示，發(fā)生器包括依次串接的驅(qū)動放大器100、脈沖發(fā)生器101、過流過壓保護電路102、Tx/Rx開關(guān)103，以及自Tx/Rx開關(guān)反饋的限幅放大器104、數(shù)模轉(zhuǎn)換電路105。過流過壓保護電路102可以讓系統(tǒng)滿足ARFI與剪切波不同發(fā)射時序要求的同時，有效保護人體和系統(tǒng)電路，并最大限度的進行聲激勵以達到更好檢測效果。

所述剪切波脈沖發(fā)生器和/或ARFI脈沖發(fā)生器共有24路以上，如48路、64路、128路、256路等。

使用時，控制裝置根據(jù)用戶設(shè)定的電壓、脈沖長度和相位等參數(shù)信息控制脈沖發(fā)生器(剪切波脈沖發(fā)生器和/或所述ARFI脈沖發(fā)生器)產(chǎn)生激勵和檢測脈沖信號，在T/R開關(guān)的控制下發(fā)射電路產(chǎn)生的超聲波進入生物組織，接收電路接收回波信號。系統(tǒng)在發(fā)射或接收信號時，通過設(shè)置孔徑控制參數(shù)f#及聚焦深度z，并利用公式來控制活動陣元(脈沖發(fā)生器)的個數(shù)，公式中，D是探頭孔徑大小，即用戶通過設(shè)置孔徑控制參數(shù)f#及聚焦深度z來控制活動探頭孔徑的大小來實現(xiàn)對活動陣元個數(shù)的控制，用戶可根據(jù)情況在最大活動陣元數(shù)(如64路)內(nèi)選擇實際需要的活動陣元數(shù)量，例如，系統(tǒng)如果包括64路脈沖發(fā)生器，則系統(tǒng)可以實現(xiàn)的最大探頭孔徑大小即為64個陣元所分布的面積，孔徑控制參數(shù)f#通常為大于0小于或等于5的實數(shù)。因為激勵組織產(chǎn)生形變的力是由探頭根據(jù)用戶設(shè)定的選項發(fā)射的短時長脈沖波在聚焦區(qū)域形成的，與操作者的操作手法無關(guān)，因此可以認為在有效成像區(qū)域內(nèi)力的大小是均勻的，一致的。聚焦區(qū)域的深度(Depth of Focus)可以描述為：DOF＝8(f#)²λ，λ表示波長；例如，對于5MHz的激勵脈沖，如果孔徑控制參數(shù)f#＝2，生物組織中的聲速近似等于1540m/s，那么DOF的值接近1cm。ARFI彈性成像采用的是逐線方式掃描，每一個水平位置都會根據(jù)相同的系統(tǒng)參數(shù)發(fā)射激勵脈沖使得組織產(chǎn)生微小形變，因此可以認為在焦點附近1cm范圍內(nèi)的聲輻射力可以看作是均勻的，一致的，這個區(qū)域我們稱為聚焦區(qū)域，如上所述，在聚焦區(qū)域中，剪切波波速計算公式中的γ取值為1。

發(fā)射脈沖序列示意如圖4所示，根據(jù)ROI窗口深度位置，信號中心頻率大小、PRF(pulse repeat frequency，脈沖重復頻率)、激勵電壓以及脈沖長度等參數(shù)控制發(fā)射脈沖序列。序列的頭部是1個或多個檢測脈沖(Detect beam,較高電壓(例如80V，一般與B模式相同)，短脈沖(例如2個周期))作為組織位移信息的參考信號；接下來是多組激勵脈沖/檢測脈沖對，激勵脈沖(Push beam,較低電壓(例如20～40V)，長脈沖(100～250個周期))用于在組織內(nèi)焦點附近的局部區(qū)域激勵產(chǎn)生微小位移。

檢測脈沖(高電壓的短脈沖)用于跟蹤聲輻射力載荷在加載的過程中組織的形變情況；之后是一系列的檢測脈沖跟蹤聲輻射力載荷消失后組織的形變情況。激勵脈沖的作用是使焦點位置處的局部組織在安全條件下能夠振動起來，長回波信號由于其空間分辨率差不能用于位移估算，所以探頭陣元在發(fā)射激勵脈沖時關(guān)閉信號變跡，所有活動陣元的發(fā)射信號幅值相同，增強信號攜帶的能量以便在安全條件下產(chǎn)生更大的聲輻射力。用于激勵的長脈沖波頻率和用于檢測的短脈沖波中心頻率可選擇相同或不同，優(yōu)選方案是中心頻率不同，這樣可以為了避免激勵脈沖對檢測脈沖回波信號的干擾，同時在信號處理時易于區(qū)分激勵和檢測的回波信號。

另外發(fā)射脈沖序列中的長脈沖波數(shù)目是可變的，整個序列的波數(shù)目也是可變的，這里我們將一次激勵整個序列的波數(shù)目定義為取樣容積數(shù)目(ensemble size)，例如16，24，32。長脈沖波數(shù)目(激勵波)+短脈沖波數(shù)目(參考和檢測波)＝取樣容積數(shù)目，梯度滑動計算窗口N的大小為0～取樣容積數(shù)之間的任意值，具體其為采用自適應(yīng)算法自動選擇，此處不再贅述。

一組剪切波發(fā)射脈沖包含若干個不同空間位置如圖4所示的發(fā)射脈沖序列，其中激勵脈沖空間位置固定，而不同發(fā)射序列的檢測脈沖空間位置不同；如圖5所示，D為檢測波，P為激勵波，假如有一組剪切波發(fā)射脈沖采用5個間隔為1mm的發(fā)射脈沖序列，這5個序列的激勵波P1、P2、P3、P4、P5均在同一空間位置，而5個發(fā)射脈沖序列中的檢測波D1、D2、D3、D4、D5在相同或不同空間位置，同時，至少一個檢測脈沖的空間位置和激勵脈沖位置相同，如圖中的D1。

ARFI脈沖發(fā)生器使用的發(fā)射脈沖序列與剪切波脈沖發(fā)生器相同，但一幀ARFI成像掃描過程中激勵波保持與檢測波為同一空間位置。

上述系統(tǒng)可以按照如圖1所示的成像方法運行，該成像方法包括如下步驟：

S100：進行ARFI檢測，獲取目標區(qū)域中各個位置應(yīng)變ε，其中包含指定參考位置應(yīng)變ε_ref；

S200：進行剪切波檢測，獲取目標區(qū)域中指定參考位置單點剪切波波速c_ref；

步驟S100和S200的執(zhí)行順序并無特殊要求，如可以先執(zhí)行S100，再執(zhí)行S200，也可以先執(zhí)行S200，再執(zhí)行S100.

S300：根據(jù)所述單點剪切波波速計算各個位置剪切波波速c；

S400：根據(jù)各個位置應(yīng)變計剪切波波速獲取各個位置定量剪切波彈性圖像E。

具體的，所述目標區(qū)域中各位置應(yīng)變其中，N為梯度滑動計算窗口大小，z_i表示各位置具體深度坐標，表示梯度滑動計算窗口內(nèi)各個位置坐標的均值，y_i表示梯度滑動計算窗口內(nèi)當前點位移，表示梯度滑動計算窗口內(nèi)各個位置位移的均值。

所述單點剪切波波速根據(jù)指定測量點的橫向距離、軸向距離，及各個指定測量點達到最大橫向位移所需要的時間采用二維線性擬合法計算得出。

所述單點剪切波波速c_ref通過公式X＝Aβ得出，其中，式中，通常我們在軸向深度上預(yù)設(shè)I個深度，每個深度上預(yù)設(shè)J個指定位置(點)，共，m個指定位置(點)，m＝I*J；我們將每個位置(點)在剪切波作用下達到最大位移的時間看做是剪切波傳播到該位置(點)的時間，通過剪切波位移-時間數(shù)據(jù)可以得到剪切波傳遞到該位置(點)的時間，即t_i；同時，z_i表示指定測量位置(點)在軸向深度的軸向距離(表征深度位置)，x_i表示指定測量位置(點)的橫向距離(表征橫向位置)，即，當各個指定位置(點)選定時，X中各個元素值以及z_i值便已確定，我們只需從剪切波位移-時間數(shù)據(jù)中找出各個指定位置(點)達到最大位移所需時間t_i即可完成計算；公式中，β₁即為所求的指定測量點單點剪切波速c_ref；同時，應(yīng)注意的是，β₀和β₂為利用上式計算單點剪切波速c_ref過程中同時計算得出的回歸參數(shù)，本方法中并不使用這兩個參數(shù)，其作用和含義對本發(fā)明沒有實質(zhì)意義。

所述各個位置剪切波波速其中，在聚焦區(qū)域γ取值1；在聚焦區(qū)域之外的軸向區(qū)域(當目標區(qū)域大于聚焦區(qū)域時，需用到此處)，其中，z為軸向距離，n和σ為表示激勵聲場的系統(tǒng)常數(shù)，取值范圍均為0～10，n和σ兩個參數(shù)的取值可以相同或不同。

所述定量剪切波彈性圖像E＝3ρc²，其中，ρ為被測區(qū)域介質(zhì)密度。