采用剪切波传播的使用超声的脂肪分数估计制造技术

公开了采用剪切波传播的使用超声的脂肪分数估计。脂肪分数从剪切波传播来估计（40）。使用声辐射力来在感兴趣的组织中生成剪切波。计算（34）所述剪切波的衰减、中心频率、带宽或其它非速度特性并将其用于估计（40）脂肪分数。

【技术实现步骤摘要】
采用剪切波传播的使用超声的脂肪分数估计相关申请本专利文档依据35 U.S.C.§ 119 (e)要求于2013年3月15日提交的、序列号为61/799，616的美国临时专利申请的提交日期的权益，特此通过引用并入所述美国临时专利申请。
本实施例涉及超声成像。具体地，使用超声来估计组织中的脂肪分数。
技术介绍
本实施例涉及超声成像。具体地，使用超声来估计组织中的脂肪分数。非酒精性脂肪性肝病(NAFLD)在美国的成人和儿童中是最常见的肝病。NAFLD以过剩的肝脂肪堆积以及肝纤维化来表征。磁共振成像(MRI)精确地测量作为肝脂肪含量的生物标志物的质子密度脂肪分数(PDFF)。然而，MRI不可广泛得到而且昂贵。量化肝脏脂肪的基于超声的技术可以促进临床护理。
技术实现思路
作为介绍，下文所描述的优选实施例包括用于从剪切波传播估计脂肪分数的方法、指令和系统。使用声辐射力来在感兴趣的组织中生成剪切波。计算该剪切波的衰减、中心频率、带宽或其它非速度特性并且将其用于估计脂肪分数。 在第一方面中，提供了用于从剪切波传播估计脂肪分数的方法。将声辐射力激励传输到患者中。使用超声来测量响应于由声辐射力激励引起的剪切波而在患者内的组织的各位置处的位移。处理器从所述位移计算剪切波的衰减。所述处理器根据剪切波的衰减估计该组织的脂肪分数。显示脂肪分数的指示。 在第二方面中，非暂时性计算机可读存储介质已经在其中存储了数据，所述数据表示由编程处理器可执行来从剪切波传播估计脂肪分数的指令。所述存储介质包括用于以下的指令:生成在组织中的位置处聚焦的声辐射力，测量由所述声辐射力引起的剪切波传播，计算所述剪切波传播的除了速度之外的属性，以及根据所述属性估计该组织的脂肪分数。 在第三方面中，提供了用于从剪切波传播估计脂肪分数的系统。换能器被配置成将声脉动激励传输到患者中并且被配置成用超声扫描患者的区域。接收波束形成器被配置成生成表示在所述声脉动激励之后的不同时间处的所述区域的数据。所述数据从采用超声的扫描生成。处理器被配置成估计由声脉动激励引起的剪切波所导致的组织位移，计算所述组织位移的衰减、中心频率、带宽或其组合，以及从所述衰减、中心频率、带宽或其组合确定脂肪分数的估计。 本专利技术由所附的权利要求限定，并且在本章节中的任何事物都不应当视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在下文中结合优选实施例来讨论并且随后可以独立地或组合地被要求保护。 【附图说明】 部件和附图不一定是按比例的，而是将重点放在图示本专利技术的原理上。此外，在附图中，贯穿不同的视图，相似的参考标记标明对应的部分。 图1是用于从剪切波传播估计脂肪分数的方法的一个实施例的流程图；图2是不出根据时间的两个不例位移的图；图3和4是示出示例衰减计算的图；图5是用于中心频率和/或带宽计算的频谱的图；图6图示了应用于位移的示例滤波器组；以及图7是用于从剪切波传播估计脂肪分数的系统的一个实施例的框图。 【具体实施方式】 使用一个或多个声辐射力脉动(ARFI)引起的剪切波传播参数来估计组织的脂肪分数。肝脂肪堆积使剪切波在组织中的传播发生变化。通过测量剪切波的衰减或频率响应(例如中心频率和/或带宽)中的差异，提供脂肪堆积的水平或量的指示。 在下文的示例中，测量在患者的肝脏中的脂肪分数。估计脂肪分数来帮助NAFLD的诊断。在其它实施例中，测量不同组织中的脂肪分数。 图1示出了用于从剪切波传播估计脂肪分数的方法。该方法由图7的系统或不同的系统实现。可以提供附加的、不同的或更少的动作。例如，动作36、37和38表示示例。可以使用动作36、37和38中的一个、两个、全部三个或者不使用其中的任何一个。可以使用其它类型的附加信息。作为另一示例，不执行动作42。所估计的脂肪分数被存储或传输而不是被显示。动作以所描述或示出的顺序执行，但是也可以以其它顺序执行。 在动作30中，将声激励传输到患者中。所述声激励充当用于导致位移的脉动激励。例如，将具有类似于或高于用于对组织成像的B模式传输的功率或峰振幅的400个周期传输波形作为声束传输。在一个实施例中，传输为生成应用于视场的序列的剪切波。可以使用任何声辐射力脉动(ARFI)或剪切波成像序列。 传输被配置成通过功率、振幅、计时或其它特性来导致对组织的足以使该组织在一个或多个位置处发生位移的压力。例如，将所述波束的传输焦点定位在视场或感兴趣的区域(ROI)的底部、中心附近以导致贯穿该视场的位移。传输可以针对不同的子区域或ROI重复。 从超声换能器传输所述激励。所述激励是声能。使声能聚焦从而导致三维波束轮廓。使用相控阵和/或机械焦点来聚焦激励。激励可以在诸如上升维度之类的一个维度上不聚焦。将激励传输到患者的组织中。 脉动激励在空间位置处生成剪切波。在激励足够强的情况下，生成剪切波。剪切波传播通过组织比纵波沿着声波发射方向传播慢得多。使用在计时中的这种差异来将剪切波从纵波中隔离，比如在某些时间处在各位置处采样。剪切波在各种方向上传播，所述各种方向包括垂直于应用压力的方向的方向。剪切波的位移在越接近于剪切波生成的位置的位置处越大。随着剪切波纵向行进，剪切波的幅度衰减。 在动作32中，探测响应于患者中的剪切波的位移。例如，在图2中演示了针对两个位置的位移轮廓。激励导致组织的位移。剪切波从焦点区域生成并传播。随着剪切波行进通过组织，该组织发生位移。使用计时和/或横向位置来将剪切波从其它生成的波区分开。可以使用纵波或位移的其它原因而不是剪切。该组织受力而在患者中移动。 测量由所述力或压力导致的位移。测量在一个或多个位置处随时间的位移。位移测量可以诸如通过使用不同的频率或编码而在压力或脉动结束之前开始。可替换地，位移测量在脉动结束之后开始。由于导致从压力的点或区域隔开的组织中的位移的剪切的、纵向的或其它波要花费时间来行进，因此可以测量从放松的或部分受压状态到最大位移并且然后再到放松状态的位移，如图2中所示。确定位移的时间轮廓。可替换地，仅在组织从最大值放松时测量位移。 测量的是位移的量或幅度。该组织在任何方向上移动。测量可以沿着最大移动的方向。确定运动向量的幅度。可替换地，测量沿着给定的方向，比如垂直于扫描线的方向而不管该组织是否在其它方向上或多或少地发生位移。 用超声扫描来探测位移。获取超声数据。超声数据中的至少一些响应于剪切波。用超声来扫描诸如感兴趣的区域、整个视场或感兴趣的子区域之类的区域。监视所述区域以探测剪切波。所述区域是任何尺寸的，比如横向5mm且轴向10mm。例如，执行B模式扫描以探测由剪切波导致的组织位移。可以使用多普勒、颜色流动或其它超声模式来监视剪切波。 对于给定时间，将超声传输到所述组织或感兴趣的区域。可以使用任何现在已知的或今后开发的位移成像。例如，使用具有小于720mW/cm2的强度的具有1_5周期持续时间的脉冲。可以使用具有其它强度的脉冲。针对任何数量的扫描线执行监视。例如，响应于每次传输形成四或八个接收波束。传输激励以生成剪切波之后，B模式传输沿着单个传输扫描线重复执行并且接收沿着四或八个邻近接收扫描线。在其它实施例中，响应于每次传输仅形成单个接收波束或其它数量的接收波本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于从剪切波传播估计脂肪分数的方法，所述方法包括：将声辐射力激励传输（30）到患者中；采用超声测量（32）响应于由所述声辐射力激励引起的剪切波而在患者内的组织的各位置处的位移；通过处理器（18），从所述位移计算（36）所述剪切波的衰减；通过所述处理器（18），根据所述剪切波的衰减来估计（40）所述组织的脂肪分数；以及显示（42）所述脂肪分数的指示。

【技术特征摘要】
2013.03.15 US 61/799616;2013.09.06 US 14/0206431.一种用于从剪切波传播估计脂肪分数的方法，所述方法包括: 将声福射力激励传输(30 )到患者中； 采用超声测量(32)响应于由所述声辐射力激励引起的剪切波而在患者内的组织的各位置处的位移； 通过处理器(18)，从所述位移计算(36)所述剪切波的衰减； 通过所述处理器(18)，根据所述剪切波的衰减来估计(40)所述组织的脂肪分数；以及 显示(42 )所述脂肪分数的指示。2.如权利要求1所述的方法，其中测量(32)所述位移包括用超声重复地扫描所述各位置。3.如权利要求1所述的方法，其中计算(34)所述剪切波的衰减包括针对所述各位置中的每一个确定所述位移随时间的最大值以及计算(34)在所述各位置上的最大值的斜率。4.如权利要求1所述的方法，其中估计(40)所述脂肪分数包括用所述衰减来查找所述脂肪分数。5.如权利要求1所述的方法，其中测量(32)包括在所述患者的肝脏中的测量(32)。6.如权利要求1所述的方法，其中显示(42)所述指示包括显示(42)所述脂肪分数的值。7.如权利要求1所述的方法，其中显示(42)所述指示包括显示(42)表示在所述各位置处的脂肪分数的图像。8.如权利要求1所述的方法，进一步包括根据时间计算(37)所述位移的中心频率、带宽，或中心频率和带宽，并且其中估计(40)所述脂肪分数包括根据所述频率、所述带宽或所述中心频率和所述带宽估计(40)所述脂肪分数。9.一种用于从剪切波传播估计脂肪分数的方法，所述方法包括: 将声福射力激励传输(30)到患者中； 采用超声测量(32)响应于由所述声辐射力激励引起的剪切波而在患者内的组织的各位置处的位移； 通过处理器(18)，根据时间计算(37)所述位移的中心频率、带宽，或中心频率和带宽； 通过所述处理器(18)，根据所述剪切波的中心频率、带宽、或中心频率和带宽估计(40)所述组织的脂肪分数；以及 显示(42)所述脂肪分数的指示。10.如权利要求9所述的方法，其中计算(37)包括计算(37)所述中心频率，并且其中估计(40 )包括根据所述中心频率来估计(40 )。11.如权利要求9所述的方...

【专利技术属性】
技术研发人员：范列湘，J本森，
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