使用自适应时间阶段的超声ARFI位移成像制造技术

技术编号:10432842 阅读:148 留言:0更新日期:2014-09-17 11:09
在ARFI成像中,使用成本函数来识别(40)最佳地或充分地指示所期望信息的位移的时间。例如,识别(40)与对比度和信噪比的组合相关联的位移。发生所期望位移的时间可以不同于最大值的时间。由于时间公共于对于一个或多个扫描行的位移,所以可逐行地或逐个行群组来组装位移图像。

【技术实现步骤摘要】
使用自适应时间阶段的超声ARFI位移成像
本实施例涉及超声成像。特别地,可改进声辐射力脉冲(ARFI)成像。
技术介绍
在ARFI成像中,用作为推动脉冲被发射的ARFI来生成剪切、纵向或其它波。超声能量被发射到焦点区以生成波,导致在所述焦点区周围的组织的位移。另外的超声扫描跟踪在焦点区周围的位置处的组织随时间的位移。对于每个位置,峰值或最大位移被确定并被用来生成图像。然而,最大位移可能被偏置,因为组织的部分可在ARFI的瞬态响应期间比其它部分累积更多的位移。 除声阻抗(例如,B模式)和多普勒(例如,流动模式)成像之外,波信息也可指示组织特性。ARFI成像可基于由ARFI引发的组织位移来提供组织弹性属性。波速信息可对诊断有用。波速被确定为到达最大位移的时间。然而,最大位移中的偏置可引起所导出信息中的误差。
技术实现思路
通过介绍,下述优选实施例包括用于ARFI成像的方法、指令以及系统。使用成本函数来识别最佳地或充分地指示所期望信息的位移的时间。例如,与对比度和信噪比的组合相关联的位移被识别。发生所期望位移的时间可以不同于最大值的时间。由于时间公共于对于一个或多个扫描行的位移,所以可逐行地或逐个行群组地组装(assemble)位移图像。 在第一方面,提供了用于ARFI成像的方法。超声系统响应于脉冲激励而测量患者体内多个位置处在不同时间上的位移。为每个时间处的位移确定对比度。为每个时间处的位移确定信噪比。根据对比度和信噪比来选择所述时间中的第一个(不一定是最早时间)。用所选第一时间的位移来生成ARFI图像。 在第二方面,非暂时计算机可读存储介质已经在其中存储了表示由已编程处理器可执行以用于ARFI成像的指令的数据。所述存储介质包括指令,用于确定在多个时间处的位移、用成本函数来为所述时间计算位移的质量水平、基于所述质量水平来识别所述时间中的一个以及输出具有由所述一个时间的位移所调制的显示值的图像。 在第三方面,提供了一种用于ARFI成像的系统。换能器被配置以向患者体内发射第一声脉冲激励,被配置以用超声波来扫描患者的第一行,被配置以向患者体内发射第二声脉冲激励,并被配置以用超声波来扫描患者的第二行。接收波束成形器(beamformer)被配置以分别生成表不在相对于所述第一和第二声脉冲激励的不同时间处的第一和第二行的数据。所述数据是从利用超声波的扫描所生成的。处理器被配置以估计在所述不同时间中每一个处由所述第一和第二声脉冲激励所引发的第一和第二行中的组织位移,并被配置来选择所述不同时间中的第一个用于所述第一行中的组织位移并选择所述不同时间中的第二个用于所述第二行中的组织位移。所述第一时间是在第一声脉冲激励之后的与在第二声脉冲激励之后的第二时间不同的时间量。显示器被配置以显示表示用于第一行的第一时间以及用于第二行的第二时间的位移的图像。 本专利技术由以下权利要求限定,并且本节中没有什么应当被理解为对那些权利要求的限制。本专利技术的另外的方面和优点以下结合优选实施例被讨论并且可以随后被独立地或以组合被要求保护。 【附图说明】 部件和图不一定是按比例绘制的,代替地,重点被放在说明本专利技术的原理上。此外,在图中,同样的参考数字标明贯穿不同视图的对应部分。 图1A是使用最大位移的示例性声辐射力脉冲(ARFI)图像,并且图1B-D是特定时间处的位移的示例性声辐射力图像;图2是用于具有时间选择的ARFI成像的方法的一个实施例的流程图;图3是在对于不同行扫描时间的深度上的位移的示例性图示;以及图4是用于具有时间选择的ARFI成像的系统的一个实施例的框图。 【具体实施方式】 显示在某个时间阶段(time instance)处的ARFI位移,因为这样的位移与使用最大位移相比可更重地仅依赖于组织弹性。组织弹性对于ARFI图像而言是期望的特性。某个时间处的位移依赖于现场的ARFI (推动波束)强度,其可被建模并利用所述模型被补偿。 通过分析成本函数来自适应地显示ARFI位移图像。为了拾取ARFI位移序列的正确时间阶段,成本函数评估ARFI位移。基于成本函数的定义,可针对不同患者、检验类型、不同的用户期望结果和/或不同组织类型来优化ARFI位移图像。 图1A-D示出ARFI位移图像的示例。图1A示出了最大位移,其中每个像素处的所述最大位移随时间推移而累积。由于为给定位置测量另一位移,所以将所述位移与累积位移相比较。存储最大值。最大位移图像提供某些组织弹性信息。然而,软的(例如更多位移)近场组织可能是随时间推移的组织位移累积的结果,其不一定意味着比其它部分更软的组织。 图1B-D示出在某些时间处的位移。每个平面图像表示在一个或多个推动脉冲之后在相同时间处或附近的位移。由于ARFI扫描模式(pattern),图像的不同部分可响应于不同推动脉冲,但是所表示的位移相对于相应ARFI具有相同或类似的定时。类似说明定时公差和/或单循环相位差。图1B示出0.20ms处的位移,图1C示出0.41ms处的位移,并且图1D示出0.63ms处的位移。其它定时示例也是可能的。图1B-D处的位移不同于图1A的累积最大位移,并且可具有比最大位移图像更好的边界清晰度、对比分辨率、信噪比或其它特性。 通过基于ARFI位移图像中所期望的因素来建立成本函数,ARFI位移图像的后端优化是可能的。通过分析每个时间阶段处的成本函数,提供所期望的一个因素或多个因素的时间阶段被识别。ARFI位移图像可以不基于最大位移,并且可以不基于到达峰值位移的时间(例如,不是波速图像)。 图2示出用于ARFI位移成像的方法。所述方法由图4的系统或不同系统实现。可以提供附加的、不同的或较少的动作。例如,不执行动作30,并且由人体使用敲击震源(thumper)手动地或由其它机制来提供应力的源。作为另一示例,代替动作38中的SNR和/或动作36中的对比度,计算不同成本因素。所述动作按所述或所示的顺序被执行,但是可以按其它顺序被执行。 对图2的方法的描述是在图1A-D中所表示的示例的情况下被提供的。图1A-D示出幻像(phantom)的二维区域的ARFI位移图像。所述方法能够用于人体组织。所述区域具有硬的内含物(较暗的圆形区域)。多于一个的病变或肿瘤可能在人体或其它组织的区域中。为整个视场或所感兴趣区域中的每个B模式或扫描样本位置执行所述方法。可使用较不密集或更加密集的采样。 在图2的动作30中,向患者体内发射声激励。所述声激励充当脉冲激励,因此是ARFI。例如,发射400循环发射波形,其具有类似于或高于用于对组织进行成像的B模式发射的功率或峰值振幅水平。在一个实施例中,发射是作为辐射力序列被施加于视场的多个推动脉冲中的一个。可使用任何声辐射力脉冲(ARFI)序列。 按功率、振幅、定时或其它特性来配置所述发射以在组织上引起足以使一个或多个位置处的组织位移的应力。例如,发射焦点位于视场的底部、中心附近以引起遍及所述视场的位移。可为不同的子区域重复所述发射。 从超声换能器发射激励。所述激励是声能。所述声能被聚焦,导致三维波束分布。使用机械焦点和/或元件的阵列来使激励聚焦。激励可在一个维度、诸如高度维度上是未聚焦的。激励被发射到患者的组织本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于声辐射力脉冲(ARFI)成像的方法,所述方法包括:利用超声系统,响应于脉冲激励而测量(32)患者体内多个位置处在不同时间上的位移;为每个时间处的位移确定(36)对比度;为每个时间处的位移确定(38)信噪比;根据所述对比度和信噪比来选择(40)所述时间中的第一个;以及生成(42)具有所选第一时间的位移的ARFI图像。

【技术特征摘要】
2013.03.13 US 13/801,4001.一种用于声辐射力脉冲(ARFI)成像的方法,所述方法包括: 利用超声系统,响应于脉冲激励而测量(32)患者体内多个位置处在不同时间上的位移; 为每个时间处的位移确定(36)对比度; 为每个时间处的位移确定(38)信噪比; 根据所述对比度和信噪比来选择(40)所述时间中的第一个;以及 生成(42)具有所选第一时间的位移的ARFI图像。2.根据权利要求1所述的方法,此外包括: 向患者体内发射(30)声激励,所述脉冲激励包括声激励; 其中,测量(32)在不同时间上的位移包括利用超声波反复地扫描。3.根据权利要求1所述的方法,其中测量(32)位移包括向组织发射(30)超声波和接收来自所述发射(30)的反射,并从来自多个位置的多次接收的反射来检测位移,其中为不同的时间重复所述发射(30)超声波和接收。4.根据权利要求1所述的方法,其中测量(32)包括沿着扫描行测量(32)位移。5.根据权利要求4所 述的方法,此外包括为附加扫描行重复测量(32)、确定(36)对比度、确定(38)信噪比和选择(40),其中生成(42)ARFI图像包括从包括所述第一时间的相应所选时间的扫描行和附加扫描行的位移而生成(42)。6.根据权利要求1所述的方法,其中为每个时间处的位移确定(36)对比度包括从对于相应时间的位移的相应最大值减去对于每个时间的位移的最小值。7.根据权利要求1所述的方法,其中确定(38)信噪比包括: 对于每个时间,为所述位置上的位移进行滤波; 从对于每个时间的位移减去已滤波位移; 将所述位移除以所述减法的结果。8.根据权利要求1所述的方法,其中选择(40)包括将第一时间选择(40)为具有对比度乘以信噪比的最大值的时间。9.根据权利要求1所述的方法,其中选择(40)包括利用包括对比度和信噪比作为输入变量的成本函数来选择(40)。10.根据权利要求1所述的方法,其中生成(42)包括生成(42)具有除不同时间上最大位移之外的位移的ARFI图像。11.根据权利要求1所述的方法,其中生成(42)包括生成(42)具有第一时间的位移的ARFI图像。12.根据权利要求1所述的方法,其中生成(42)包括将ARFI图像生成(42)为最大位移和所述第一时间的位移的混合。13.在其中存储了表示由可编程处理器(18)可执行用于声辐射力脉冲(ARFI)成像的指令的数据的非暂时计算机可读存储介质中,所述存储介质包括指令...

【专利技术属性】
技术研发人员:S金范列湘NM伊凡塞维奇DP邓肯
申请(专利权)人:美国西门子医疗解决公司
类型:发明
国别省市:美国;US

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