声辐射力脉冲成像中的稀疏跟踪制造技术

声辐射力脉冲成像中的稀疏跟踪。在声辐射力脉冲成像中使用稀疏跟踪(30)。稀疏地执行跟踪(30)。对于每个接收线路，仅一次或几次测量(26)位移。虽然这可能导致不充足的信息来确定随时间推移的位移相移和/或最大位移，但是作为时间的函数的不同接收线路的所得到的位移样本可以一起被用来估计(34)速度，例如使用拉东变换(40)。通过使用压缩感测(36)，估计可以更不易受到来自位移样本的稀缺的噪声。

【技术实现步骤摘要】

技术介绍
本实施例涉及声辐射力脉冲(ARFI)成像。例如，通过发射ARFI激励脉冲，超声可以被用来直接地或通过生成剪切或纵向波而使组织位移。可以进一步使用超声扫描或跟踪来测量由激励脉冲所生成的波而得到的位移。为了确定组织中所生成的剪切波的速度，针对每个位置来随着时间推移而估计位移。发现位置之间的位移时间轮廓(temporalprofiles)中的相对相移和/或随时间推移的最大位移。可以同时地跟踪的位置的数目取决于由系统波束成形器(beamformer)所提供的同时接收波束的最大数目。为了增加跟踪区域的大小，需要更多的同时接收波束(例如，使用昂贵的、更新的系统)或者使用重复的ARFI冲击(push)来对其它跟踪位置进行采样。在不同的横向间隔位置处重复激励脉冲以测量位移。取决于跟踪区域的大小和跟踪中所使用的同时接收波束的数目，可能需要许多ARFI冲击发射。然而，ARFI脉冲的重复可以引起不期望的换能器加热并且在扫描中引入延迟。
技术实现思路
作为介绍，下面描述的优选实施例包括用于在声辐射力脉冲成像中的稀疏跟踪的方法、指令以及系统。稀疏地执行跟踪。对于每个接收线路，仅一次或几次测量位移。虽然这可以导致不充足的信息来确定随时间推移的位移相移和/或最大位移，但是作为时间的函数的不同接收线路的所得到的位移样本可以一起被用来估计速度，例如使用拉东(Radon)变换。通过使用压缩感测，估计可以对来自位移样本的稀缺的噪声更不敏感。<br>在第一方面，提供一种用于声辐射力脉冲成像中的稀疏跟踪方法。超声扫描器沿着第一线路将声辐射力脉冲发射到患者的组织中。超声扫描器沿着与第一线路间隔的多个跟踪线中的每个来用四个或更少接收波束跟踪响应于发射而生成的波。确定跟踪线中的每个的位移。位移是跟踪线的稀疏位移采样。使用压缩感测重建算法来处理所述稀疏位移样本以生成位移图的2D傅立叶变换的重要的傅立叶系数(横向位置对标准时间(slowtime))。对傅立叶系数应用反傅立叶变换以重建全采样位移图。对反傅立叶变换的结果进行拉东变换。根据拉东变换的结果来计算波的速度。生成速度的图像。在第二方面，一种非暂时性计算机可读存储介质，其具有存储在其中的数据，所述数据表示由被编程处理器可执行的用于声辐射力脉冲成像中的稀疏跟踪的指令。存储介质包括指令以：使用超声扫描器来测量响应于单个激励脉冲的位移，所述位移随时间推移而在随机位置处测量；根据位移来确定由单个激励脉冲所生成的波的速度；并且输出所述速度。在第三方面，提供一种用于声辐射力脉冲成像中的稀疏跟踪的系统。配置发射波束成形器以生成激励脉冲，并且接收波束成形器被配置成稀疏地跟踪响应于激励脉冲的位移。稀疏跟踪位移被接收线路分布在采样时间上，使得对于接收线路中的每个没有针对时间(times)的超过一半或超过1/4提供位移。配置处理器以根据稀疏跟踪位移来估计速度。显示器可操作用于显示速度。本专利技术由下面的权利要求限定，并且本章节中没有什么应被视为是对那些权利要求的限制。下面结合优选实施例来讨论本专利技术的更多方面和优点，并且随后可以独立地或组合地被要求保护。附图说明本专利或申请文件包含至少一个彩色完成的图形。具有(多个)彩色图形的本专利或专利申请公开的副本将在请求并支付必要的费用时由专利局提供。部件和图形不一定按比例，而是将重点放在图示出本专利技术的原理上。此外，在图中，遍及不同视图，相似的参考数字标明对应的部分。图1图示出用于通过接收线路和时间对位移完全采样的方法；图2是用于图1的完全采样的通过接收线路和时间的位移的示例分布；图3是用于声辐射力脉冲成像中的稀疏跟踪的方法的一个实施例的流程图；图4图示出用于通过接收线路和时间的稀疏采样位移的示例方法；图5图示出用于限制随机、稀疏采样的时间空间和接收线路的区域；图6是通过接收线路和时间的位移的稀疏采样的示例分布；图7示出图2的示例拉东变换，以及图8示出图6的示例拉东变换；图9示出图2的完全采样的示例二维傅立叶频谱；以及图10示出图4的稀疏采样的示例二维傅立叶频谱；图11是来自使用压缩感测的图4的稀疏采样的示例二维重建傅立叶频谱；图12是图11的示例反傅立叶变换；图13是图12的示例拉东变换；图14是对不具有压缩感测的稀疏位移、对具有压缩感测的稀疏位移以及对完全采样位移使用拉东变换的剪切速度作为扫描的数目的函数或随时间推移的图；图15是示例三维稀疏位移采样；以及图16是用于声辐射力脉冲成像中的稀疏跟踪的获取控制的系统的一个实施例。具体实施方式提供具有压缩感测速度估计的随机位置处的稀疏ARFI跟踪。通过以稀疏方式智能地扩展跟踪位置来跟踪大的成像区域上的位移。相比于完全采样，使用位移的稀疏采样可能需要更少数目的同时接收波束以及可能地更少的ARFI冲击发射。当仅使用稀疏跟踪数据时，用于估计剪切速度的传统时间峰值位移算法表现不佳。可能对于给定位置不存在足够的随时间推移的位移样本来准确地估计最大位移或位移轮廓中的改变。在稀疏采样位移的情况下，可以使用拉东变换剪切速度估计来找到速度。可以使用作为时间的函数的接收线路的其它斜率计算。可能仍然产生速度估计中的误差。为了限制由稀疏采样引起的误差，将稀疏跟踪数据与压缩感测重建相组合。对于具有同时接收波束的有限能力或者在多个平面中估计速度(例如，方位角和仰角采样)的超声系统，可以针对估计速度减少或避免多个ARFI发射。图1和2示出传统ARFI成像中的位移采样。使用具有限制波束形成速度的系统在大的区域上估计的位移需要重复的ARFI冲击。图1将感兴趣的区域示为虚线框。在框中示出沿着四个接收线路的四个同时接收波束。在ARFI激励脉冲的发射之后，执行相同四个线路的多个扫描以跟踪随时间推移的四个位置处的位移。为了时间扫描，相同组的接收线路被在一个时段上扫描，例如在7ms上。在使用每个ARFI冲击的情况下，在N个标准时间样本上仅跟踪有限数目的位置。考虑到图1的感兴趣的区域，七次重复地执行ARFI激励脉冲和在接收线路的相应的七个不同集合处的响应位移监测。在已经获取来自期望区域内的横向位置的所有回波(echo)之后，原始数据通过位移估计过程，从而提供用于位置和时间(times)的每一个的位移。结果是每个接收线路位置随时间推移的位移轮廓。图2示出位移信息的表示。x轴是标准时间或位移的采样率，并且y轴是横向位置或接收线路。亮度或色彩是位移的量值。对于给定本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于声辐射力脉冲成像中的稀疏跟踪(30)的方法，所述方法包括：使用超声扫描器，沿着第一线路将声辐射力脉冲发射(28)到患者的组织中；使用所述超声扫描器来用沿着与所述第一线路间隔的多个跟踪线中的每个的四个或更少接收波束而跟踪(30)响应于所述发射(28)而生成的波；确定(32)用于跟踪线中的每个的位移，所述位移包括所述跟踪线的稀疏位移采样；执行(36)所述稀疏位移采样的压缩感测；对压缩感测的结果进行反傅立叶变换(38)；对所述反傅立叶变换(38)的结果进行拉东变换(40)；根据拉东变换(40)的结果来计算(42)波的速度；以及生成(44)速度的图像。

【技术特征摘要】
2015.01.12 US 14/5951271.一种用于声辐射力脉冲成像中的稀疏跟踪(30)的方法，所述方法包括：
使用超声扫描器，沿着第一线路将声辐射力脉冲发射(28)到患者的组织
中；
使用所述超声扫描器来用沿着与所述第一线路间隔的多个跟踪线中的每个
的四个或更少接收波束而跟踪(30)响应于所述发射(28)而生成的波；
确定(32)用于跟踪线中的每个的位移，所述位移包括所述跟踪线的稀疏
位移采样；
执行(36)所述稀疏位移采样的压缩感测；
对压缩感测的结果进行反傅立叶变换(38)；
对所述反傅立叶变换(38)的结果进行拉东变换(40)；
根据拉东变换(40)的结果来计算(42)波的速度；以及
生成(44)速度的图像。
2.权利要求1所述的方法，其中发射(28)包括沿着所述第一线路发射(28)
在一定深度处聚焦的声辐射力脉冲，并且其中跟踪(30)包括跟踪(30)在跟
踪线上的该深度处的波，所述波包括剪切波。
3.权利要求1所述的方法，其中跟踪(30)包括用沿着跟踪线在时间上随
机分布的接收波束来进行跟踪(30)。
4.权利要求3所述的方法，其中所述随机分布是处在作为时间的函数的跟
踪线的锥形内，所述锥形在给定组织的情况下针对波限定作为时间的函数的可
能位置的范围。
5.权利要求1所述的方法，其中跟踪(30)包括在所述跟踪线的N条上跟
踪(30)，其中N是超声扫描器的同时接收波束能力的数目的两个或更多的倍
数。
6.权利要求1所述的方法，其中确定(32)包括确定(32)组织从参考的
移动的量。
7.权利要求1所述的方法，其中跟踪(30)包括使用具有每接收事件N个
同时接收波束的同时并行接收波束成形来进行跟踪(30)，并且其中确定(32)
包括使用每接收波束一个位移和每接收事件N个位移来确定(32)位移。
8.权利要求1所述的方法，其中确定(32)包括在没有跟踪线中的任...

【专利技术属性】
技术研发人员：Y·拉布耶，D·P·邓肯，徐道中，金乘洙，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