根据分析数据的剪切波估计制造技术

本发明专利技术涉及根据分析数据的剪切波估计。根据分析数据来估计（36）剪切波特性。位移的度量被转换（34）成复数表示。该复数表示的幅值和/或相位分量可以被用来估计（36）各种特性，诸如速度、中心频率、衰减、剪切模量或剪切粘度。相位分量的零相位表示剪切波在该位置处的出现。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术涉及根据分析数据的剪切波估计。根据分析数据来估计（36）剪切波特性。位移的度量被转换（34）成复数表示。该复数表示的幅值和/或相位分量可以被用来估计（36）各种特性，诸如速度、中心频率、衰减、剪切模量或剪切粘度。相位分量的零相位表示剪切波在该位置处的出现。【专利说明】根据分析数据的剪切波估计
本实施例涉及超声成像。特别地，提供基于剪切波的检测的成像。
技术介绍
当前剪切波传播的飞行时间估计或者跟踪波形的某一属性(诸如峰值位移）或者 计算波形的延迟滞后。前者仅使用单个数据点，所以是易出错的。后者受到采样分辨率的 限制并且经受缺少准确性。
技术实现思路
以介绍的方式，下面描述的优选实施例包括根据分析数据的剪切波估计的方法、 指令和系统。位移的度量(measure)被转换成复数表示。该复数表示的幅值和/或相位分 量可以被用来估计各种特性，诸如速度、中心频率、衰减、剪切模量或粘度。相位分量的零相 位表示剪切波在该位置的出现。 在第一方面中，提供一种根据分析数据的剪切波估计方法。将声辐射力激励发射 到患者中。响应于由声辐射力激励产生的剪切波来用超声测量患者内组织的位置处的位 移。处理器根据位移来构造分析数据。根据该分析数据来估计剪切波的特性。显示作为特 性的函数的图像。 在第二方面中，一种非瞬时计算机可读存储介质具有存储在其中的表示由根据分 析数据的剪切波估计的编程处理器可执行的指令的数据。该存储介质包括：响应于由声 辐射力激励产生的剪切波来用超声测量患者内组织的位置处的真实位移数据的指令，根据 该真实位移数据来构造分析位移数据的指令，为位置中的每个计算复位移数据的相位的指 令，根据相位的零交叉来估计剪切波速度的指令，以及生成指示剪切波速度的图像的指令。 在第三方面中，一种非瞬时计算机可读存储介质，具有存储在其中的表示由根据 分析数据的剪切波估计的编程处理器可执行的指令的数据。该存储介质包括：响应于由 声辐射力激励产生的剪切波来用超声测量患者内组织的位置处的真实位移数据的指令，根 据该真实位移数据来构造分析位移数据的指令，以不同频率对分析位移数据进行滤波的指 令，计算作为频率的函数的剪切速度的指令，以及根据作为频率的函数的剪切速度来估计 剪切模量、粘度或剪切模量和粘度的指令。 本专利技术由下面的权利要求限定，并且本章节中没有任何内容应被视为对那些权利 要求的限制。在下面结合优选实施例讨论本专利技术的更多方面和优点，并且稍后可以独立地 或组合地对其要求保护。 【专利附图】【附图说明】 部件和图不一定按比例，而是将重点放在说明本专利技术的原理上。此外，在图中，相 似的参考数字指明遍及不同视图的对应部分。 图1是根据分析数据的剪切波估计方法的一个实施例的流程图图表； 图2是根据分析数据的剪切波估计方法的另一实施例的流程图图表； 图3是示出作为时间的函数的两个示例位移轮廓（profile)的曲线图； 图4是对于不同位置的作为时间的函数的相位的示例曲线图； 图5是作为位置的函数的零相位的时间的示例图；以及 图6是根据分析数据的剪切波估计系统的一个实施例的框图。 【具体实施方式】 构造位移轮廓的分析数据（复数格式)。可以使用相位曲线拟合中的多个数据点。 通过找到相位曲线的零值，不存在分辨率限制。可以根据分析数据来估计各种特性。例如， 计算对于不同位置的相位的零交叉时间。作为位置的函数的这些时间可以用多个点被拟合 成单调函数(例如线)。时间可以被用来估计速度。 在一个实施例中，根据所估计的真实位移数据来构造分析位移数据。计算该分析 位移数据的相位和幅值。估计复位移数据的相位,并且通过将相位拟合到单调函数中来找 到相位信息的零交叉。可以根据零交叉信息来估计群速度和/或衰减。可以根据相位对时 间的斜率来估计中心频率。可以拟合一条线来找到该斜率。 在另一实施例中，将滤波器组应用于分析位移数据。根据对于多个窄带中的每一 个的分析位移数据来估计剪切速度。作为频率的函数的速度被用来根据单个声辐射力脉冲 (ARFI)激励来估计剪切模量和剪切粘度。 可以概括时间延迟估计。在一个实施例中执行位移估计和时间延迟估计的分离。 在其它实施例中，可以以某方式将这些操作混合在计算步骤中。在一个实施例中，将操作应 用于至少两个空间位置的检测信号以获得期望参数，诸如时间延迟。这些操作包括互信息 提取、自信息提取或互和自信息提取的混合，诸如自相关和互相关。 图1示出根据分析数据的剪切波估计方法。该方法由图6的系统或不同系统来实 施。可以提供附加的、不同的或较少的动作。例如，执行动作40、42、44和46中的一个或多 个(例如少于所有或所有)的任何组合。作为另一示例，不执行动作48。存储或者传输而不 是显示所估计的剪切波、组织或剪切波与组织的相互作用的特性。以所描述或示出的顺序 来执行动作，但是可以以其它顺序来执行动作。 图2示出根据分析数据的剪切波估计方法的另一实施例。相同的动作以相同的数 字来标记。执行动作45和47来估计模量或粘度。示出了用于显示动作48的三个不同图 像选项，但是在其它实施例中提供仅一个、任何两个的组合或者一个都不提供。可以提供使 用用于剪切波估计的位移轮廓的分析数据的动作的其它组合。 在动作30中，将声激励发射到患者中。该声激励充当用于引起位移的脉冲激励。 例如，将具有与用于使组织成像的B模式发射相似或低于其的功率或峰值幅度水平的400 周期发射波形作为声波束发射。在一个实施例中，发射是应用于视场的剪切波生成序列。可 以使用任何声辐射力脉冲（ARFI)或剪切波成像序列。 发射由功率、幅度、计时或其它特性来配置以引起组织上的压力足以使一个或多 个位置处的组织移位。例如，波束的发射焦点位于视场或感兴趣区域（ROI)的底部、中心附 近以引起遍及该视场的位移。可以针对不同子区域或ROI来重复该发射。 从超声换能器发射激励。激励是声能量。声能量被聚焦，导致三维波束轮廓。使 用相控阵和/或机械焦点来使激励聚焦。激励可以在一个维度(诸如高度维度）上不聚焦。 激励被发射到患者的组织中。 脉冲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 波通过组织的传播比纵波沿着声波射出方向的传播更慢。计时上的该差异被用来将剪切波 与纵波隔离，诸如在某时间下在位置处进行采样。剪切波在不同的方向上传播，包括垂直于 施加应力的方向的方向。在较靠近在其处生成剪切波的位置的位置处剪切波的位移较大。 随着剪切波纵向行进，剪切波的幅值衰减。 在动作32中，检测对患者中剪切波的位移响应。例如，图3中展示对于两个位置 的位移轮廓。激励引起组织的位移。剪切波被生成并且从聚焦区域传播。当剪切波行进通 过组织时，该组织被移位。计时和/或横向位置被用来区别剪切波与其它生成的波。可以 使用纵波或位移的其它原因而不是剪切（shear)。迫使组织在患者中移动。 由力或应力引起的位移被测量。在一个或多个位置处测量随时间的位移。可以诸 如使用不同频率或编码在应力或脉冲结束之前开始位移测量。替换地，在脉冲结束之后开 始位移测量。因为剪切波、纵波或引起与本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种根据分析数据的剪切波估计方法，该方法包括：将声辐射力激励发射（30）到患者中；响应于由声辐射力激励产生的剪切波来利用超声测量（32）患者内组织的位置处的位移；由处理器根据所述位移来构造（34）分析数据；根据所述分析数据来估计（36）剪切波的特性；以及显示（48）作为所述特性的函数的图像。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：范列湘，
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