用于估算采样组织参数的方法及用于采样组织的多参数评估的系统技术方案

本发明专利技术公开了用于估算采样组织参数的方法，其包括通过使用具有一种采集频率的超声探头和一种采集协议来获得来自采样组织中的第一感兴趣区域和第二感兴趣区域的超声回波信号，并且，基于来自第一和第二感兴趣区域的超声回波信号并使用一种参考仿体来估算出采样组织的一个或多个参数。本发明专利技术还公开了用于采样组织的多参数评估的系统，其包括估算模块和评分计算模块。估算模块用于使用上述方法来估算出采样组织的第一参数和第二参数。评分计算模块用于基于采样组织的包括第一参数和第二参数的多个参数来计算出采样组织的定量评分，定量评分代表采样组织的一个或多个特性。

Method for estimating sampled tissue parameters and system for multiparameter evaluation of sampled tissue

The invention discloses a method for estimating the sampling tissue parameters, including through the use of ultrasonic probe has a frequency and a collection of protocols to obtain the first sense from sampling tissue in the area of interest and second ROI ultrasonic echo signal, and, based on the ultrasonic echo signal from the first and second regions of interest and using a reference phantom to estimate one or more parameters of tissue sampling. The present invention also discloses a system for evaluating multiple parameters of a sampling organization, comprising an estimation module and a scoring calculation module. The estimation module is used to estimate the first and second parameters of the sampling organization using the above method. A scoring calculation module calculates a quantitative score of a sampling organization based on a sampling organization comprising a first parameter and a second parameter, and the quantitative score represents one or more characteristics of the sampled tissue.

【技术实现步骤摘要】
用于估算采样组织参数的方法及用于采样组织的多参数评估的系统
本专利技术大体涉及超声领域，尤其涉及一种用于估算采样组织参数的方法以及用于采样组织的多参数评估的系统。
技术介绍
肝纤维化是指响应于不同的病因学所致的肝细胞损伤，纤维化瘢痕组织在肝脏中积聚。肝纤维化是由一系列的病因，例如病毒性肝炎、酒精性或非酒精性脂肪肝疾病、代谢紊乱和肥胖等所引起的。肝活组织检查被认为是用于检测肝纤维化并对肝纤维化进行分期的黄金标准。然而，肝活组织检查是一种侵入性的、主观的方法，并且价格昂贵。此外，肝活组织检查可能容易出现采样误差，并且，可能伴随着重大风险，包括危及生命的并发症或者甚至死亡的风险。减少活组织检查的次数或者取而代之以一种非侵入性的方法是人们非常渴望的。纤维化的进程从F0(无纤维化，无瘢痕化)到F1(肝门纤维化，最小程度的瘢痕化)、F2(几乎没有隔膜，瘢痕化已经出现并且延伸到肝脏中含有血管的区域外部)、F3(有许多隔膜，桥接纤维化蔓延并且连接到含有纤维化的其它区域)以及最终的F4(肝硬化或肝脏晚期瘢痕化)。分期F3或F4的纤维化被认为是“严重纤维化”，并且可能最终发展成肝硬化或肝癌。在纤维化组织中有相当大的异质性。检测早期的纤维化，特别是从F3中分离出F2，是非常重要的，这是因为纤维化治疗在分期F2可能是可逆的，但在分期F3及以上却不是可逆的。非酒精性脂肪肝疾病(Non-AlcoholicFattyLiverDisease，NAFLD)在分期F2可能保持脂肪变性或转向非酒精性脂肪性肝炎(Non-AlcoholicSteato-Hepatitis，NASH)。非酒精性脂肪肝疾病(NAFLD)是最普遍的一种肝脏疾病，它影响了15-30％的人。在这些人中，30-40％的人可能发展成非酒精性脂肪性肝炎(NASH)。多达58-74％的肥胖人群可能患有非酒精性脂肪肝疾病(NAFLD)。因此，在脂肪肝组织和在肥胖患者中用可靠的、非侵入性方法来检测纤维化并对纤维化进行分期是尚未满足的临床需要。而且，当采用非侵入性的方法时，如何估算出用于肝组织评估的肝组织参数以及这些估算值的准确性的问题将成为非常重要的考虑因素。
技术实现思路
本专利技术的一个方面在于提供一种用于估算采样组织参数的方法。所述方法包括通过使用具有一种采集频率的超声探头和一种采集协议来获得来自采样组织中的第一感兴趣区域和第二感兴趣区域的超声回波信号，以及基于来自所述第一和所述第二感兴趣区域的所述超声回波信号并且使用一种参考仿体来估算出所述采样组织的一个或多个参数。本专利技术的另一个方面在于提供一种用于采样组织的多参数评估的系统。所述系统包括具有一种采集频率的超声探头和处理单元。所述超声探头包括发射换能器和接收换能器。所述发射换能器用于根据一种选定的采集协议来向采样组织中的第一感兴趣区域和第二感兴趣区域发射超声信号。所述接收换能器用于接收来自所述第一和所述第二感兴趣区域的超声回波信号。所述处理单元包括估算模块和评分计算模块。所述估算模块用于基于来自所述第一和所述第二感兴趣区域的所述超声回波信号并且使用一种参考仿体来估算出所述采样组织的第一参数和第二参数。所述评分计算模块用于基于所述采样组织的多个参数来计算出所述采样组织的定量评分，所述采样组织的所述多个参数包括所述第一参数和所述第二参数，所述定量评分代表所述采样组织的一个或多个特性。附图说明当参照附图阅读以下详细描述时，本专利技术的这些和其它特征、方面及优点将变得更好理解，在附图中，相同的元件标号在全部附图中用于表示相同的部件，其中：图1是根据本专利技术的一个具体实施方式的用于采样组织的多参数评估的示意性系统的示意图；图2是图1中的处理单元的示意图；图3示出在虚拟参考组织中的模拟超声传播的示意图；图4示出在采样组织中的超声传播的示意图；图5是根据本专利技术的一个具体实施方式的用于采样组织的多参数评估的方法的流程图；图6是图5中的参数估算步骤的一个具体实施方式的流程图；以及图7是图5中的执行质量检查步骤的一个具体实施方式的流程图。具体实施方式为帮助本领域的技术人员能够确切地理解本专利技术所要求保护的主题，下面结合附图详细描述本专利技术的具体实施方式。在以下对这些具体实施方式的详细描述中，本说明书对一些公知的功能或构造不做详细描述以避免不必要的细节而影响到本专利技术的披露。除非另作定义，本权利要求书和说明书中所使用的技术术语或者科学术语应当为本专利技术所属
内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本说明书以及权利要求书中所使用的“第一”、“第二”以及类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性，而只是用来区分不同的组成部分。“一个”或者“一”等类似词语并不表示数量限制，而是表示存在至少一个。“包括”或者“具有”等类似的词语意指出现在“包括”或者“具有”前面的元件或者物件涵盖出现在“包括”或者“具有”后面列举的元件或者物件及其等同元件，并不排除其他元件或者物件。“连接”或者“相连”等类似的词语并非限定于物理的或者机械的连接，而是可以包括电性的连接，不管是直接的还是间接的。图1示出根据本专利技术的一个具体实施方式的用于采样组织的多参数评估的示意性系统100的示意图。如图1所示，系统100可以包括超声探头1、机器2、输入装置3和输出装置4。输入装置3可以连接到机器2上，用于接收来自用户或其它装置的命令和输入。输入装置3例如可以包括键盘、触摸屏、麦克风、鼠标、开关和/或按钮。输出装置4可以与机器2连接，用于输出例如评估结果。输出装置4例如可以包括显示器。将在下面详细描述的采样组织的一个或多个特性能够呈现在显示器上用于辅助临床诊断。来自用户或其它装置的命令和输入例如可以包括但并不局限于采集协议、超声发射模式、采集帧数、超声探头1的采集频率和感兴趣区域的深度等。机器2可以包括控制单元21和处理单元22。控制单元21可以与输入装置3连接，并且可以用于响应于来自用户或其它装置的命令和输入来控制超声探头1和处理单元22。超声探头1可以与机器2连接，并且可以包括发射换能器11和接收换能器12。发射换能器11可以用于根据一种选定的采集协议来向采样组织300(如图4所示)中的第一感兴趣区域301和第二感兴趣区域302发射超声信号S。接收换能器12可以用于接收来自采样组织300中的第一感兴趣区域301和第二感兴趣区域302的超声回波信号Se301、Se302(如图4所示)。如图2所示，处理单元22可以包括估算模块221。估算模块221可以用于基于来自第一感兴趣区域301和第二感兴趣区域302的超声回波信号Se301、Se302并且使用一种参考仿体来估算出采样组织300的一个或多个参数。在一个具体实施方式中，参考仿体可以包括一种虚拟参考仿体2220。虚拟参考仿体2220是对于一个或多个已知的组织参数和一个或多个已知的采集参数的模拟超声回波信号，并且，虚拟参考仿体2220与在检测采样组织300时所使用的超声探头1的类型和选定的采集协议有关。在一个具体实施方式中，虚拟参考仿体2220可以包括基于物理的算法和用于采集协议和超声探头1的预先计算好的偏移校正。基于物理的算法在一种具有一个或多个已知的组织参数的虚拟参考组织200中使用一个或多个已知的采集参数来模拟超声传播本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于估算采样组织参数的方法，其包括：通过使用具有一种采集频率的超声探头和一种采集协议来获得来自采样组织中的第一感兴趣区域和第二感兴趣区域的超声回波信号；及基于来自所述第一和所述第二感兴趣区域的所述超声回波信号并且使用一种参考仿体来估算出所述采样组织的一个或多个参数。

【技术特征摘要】
1.一种用于估算采样组织参数的方法，其包括：通过使用具有一种采集频率的超声探头和一种采集协议来获得来自采样组织中的第一感兴趣区域和第二感兴趣区域的超声回波信号；及基于来自所述第一和所述第二感兴趣区域的所述超声回波信号并且使用一种参考仿体来估算出所述采样组织的一个或多个参数。2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述参考仿体包括虚拟参考仿体，所述虚拟参考仿体是对于一个或多个已知的组织参数和一个或多个已知的采集参数的模拟超声回波信号，并且，所述虚拟参考仿体与所述超声探头的类型和所述采集协议有关。3.根据权利要求2所述的方法，其中，估算出所述采样组织的所述一个或多个参数包括：估算出所述采样组织的第一参数和第二参数。4.根据权利要求3所述的方法，其中，所述第一参数包括衰减系数，所述第二参数包括背向散射系数，所述方法还包括：预先存储所述虚拟参考仿体，其中，所述虚拟参考仿体包括虚拟参考组织在所述采集频率周围的所述第一和所述第二感兴趣区域处的回波强度，所述虚拟参考组织具有已知的衰减系数和已知的背向散射系数。5.根据权利要求4所述的方法，其中，估算出所述采样组织的所述第一参数和所述第二参数包括：基于来自所述第一和所述第二感兴趣区域的所述超声回波信号来分别获得所述采样组织在所述采集频率周围的所述第一和所述第二感兴趣区域处的回波强度；以及使用所述采样组织在所述第一和所述第二感兴趣区域处的所述回波强度和所述虚拟参考组织在所述第一和所述第二感兴趣区域处的所述回波强度来估算出所述采样组织的所述衰减系数和所述背向散射系数。6.根据权利要求5所述的方法，其中，所述第一感兴趣区域为靠近所述超声探头的感兴趣区域，而所述第二感兴趣区域为远离所述超声探头的感兴趣区域。7.根据权利要求6所述的方法，其中，估算出所述采样组织的所述衰减系数和所述背向散射系数包括：计算出对于所述采样组织和所述虚拟参考组织的所述第二和所述第一感兴趣区域之间的回波强度差的绝对值比；对于所述回波强度差的比的对数变换和所述第一感兴趣区域的深度应用线性回归拟合；以及从拟合后的线性回归线的斜率和截距中分别估算出所述采样组织的所述衰减系数和所述背向散射系数。8.一种用于采样组织的多参数评估的系统，其包括：超声探头，其具有一种采集频率，并包括：发射换能器，其用于根据一种选定的采集协议来向采样组织中的第一感兴趣区域和第二感兴趣区域发射超声信号；及接收换能器，其用于接收来自所述第一和所述第二感兴趣区域的超声回波信号；处理单元，其包括：估算模块，其用于基于来自所述第一和所述第二感兴趣区域的所述超声回波信号并且使用一种参考仿体来估算出所述采样组织的第一参数和第二参数；及评分计算模块，其用于基于所述采样组织的包括所述第一参数和所述第二参数的多个参数来计算出所述采样组织的定量评分，所述定量评分代表所述采样组织的一个或多个特性。9.根据权利要求8所述的系统，其中，所述发射换能器用于以谐波B模式向所述采样组织的所述第一和所述第二感兴趣区域发射所述超声信号。10.根据权利要求8所述的系统，其中，所述参考仿体包括虚拟参考仿体，所述虚拟参考仿体包括基于物理的算法和用于所述采集协议和所述超声探...

【专利技术属性】
技术研发人员：卡尤里·班纳吉·克里什南，尼辛·纳加拉杰，程刚，韩晓东，叶雯婷，
申请(专利权)人：通用电气公司，
类型：发明
国别省市：美国,US