基于移动声束相干激励剪切波的弹性测量方法及系统技术方案

本发明专利技术公开了基于移动声束相干激励剪切波的弹性测量方法及系统，其中，所述基于移动声束相干激励剪切波的弹性测量方法通过对激励区域发射移动的激励声束，激励若干个预设位置的软组织振动产生剪切波；之后发射探测脉冲对激励所产生的剪切波进行探测，并保存回波数据；之后将当前激励声束的移动速度增加预设步长，并继续发射移动的激励声束，直到移动速度增加至预设上限值；之后计算所有剪切波的振动幅度值，搜索具有最大振动幅度值的剪切波对应的移动速度，将该移动速度确定为激励区域软组织的剪切波速度值，根据所述剪切波速度值计算该激励区域的弹性参量，无需再运用时间渡越算法估计剪切波速度，有效地增强剪切波的振动幅度和探测信噪比。

Elastic measurement method and system based on moving acoustic beam coherent stimulated shear wave

The present invention discloses the system and measurement method of elastic shear wave excitation, the moving beam coherence based on the moving beam of coherent excitation elastic shear wave measurement method based on regional mobile launch incentive beam based on incentive, incentive a plurality of preset position of soft tissue vibration shear wave; after the launch of shear probe pulse the waves are generated on incentives for detection of echo data and save; after the moving speed of the current incentive beam increase default step, and continue to launch mobile excitation beam, until the speed increases to a preset limit value; after calculating all the shear wave vibration amplitude, the search is corresponding to the moving speed of shear wave the maximum vibration amplitude, the moving speed is determined as shear wave velocity excitation region of soft tissue, according to the calculation of the value of shear wave velocity The elastic parameters of the excitation region are not needed to estimate the shear wave velocity by using the time crossover algorithm. The amplitude of the shear wave and the signal to noise ratio are effectively enhanced.

【技术实现步骤摘要】
基于移动声束相干激励剪切波的弹性测量方法及系统
本专利技术涉及医疗
，特别涉及基于移动声束相干激励剪切波的弹性测量方法及系统。
技术介绍
基于声辐射力的剪切波超声弹性成像可以实现对软组织局部弹性信息的定量测量，其是通过发射高强度的超声聚焦组织内部局部区域产生声辐射力，使组织局部振动产生剪切波，然后利用超声方法对剪切波的传播进行监测并计算剪切波的传播速度，从而实现对软组织弹性的定量分析。目前，基于声辐射力的剪切波超声弹性成像方法主要有声辐射力脉冲成像（Acousticradiationforceimaging,ARFI）、超音剪切成像（Surpersonicshearimaging,SSI）、剪切波频散声振动成像（Shearwavedispersionultrasoundvibrometry,SDUV）等。不同的声辐射力剪切波超声弹性成像方法在脉冲发射时序方面不尽相同。ARFI方法在组织未发生振动时，首先发射一个探测脉冲，并接收回波信号作为参考回波信号；接着，发射一个激励脉冲使组织振动，然后发射一系列的探测脉冲用于检测剪切波的传播。SSI方法则是发射多个激励脉冲，并通过控制各个激励脉冲的焦点沿深度方向以一定的速度移动，使得各个激励脉冲产生向外传播的剪切波形成一个相干增强的马赫锥，使剪切波的波前近似平面波形状，并提高剪切波的振动幅度。在发射完激励脉冲之后，系统切换为快速成像模式，发射一系列平面波对剪切波的传播进行探测。SDUV方法则是以一定频率发射周期性的激励脉冲，使组织产生周期性的剪切波传播，并在此期间发射探测脉冲对剪切波的周期性传播进行检测。然而，基于声辐射力的方式通常需要发射高强度聚焦的长脉冲来激励组织产生振动，而且组织的振动位移很小，一般为几微米至几十微米之间。由于存在软组织对剪切波的衰减，剪切波横向传播的距离非常有限，并且随着深度的增加，剪切波的幅度将越加微弱，从而使得超声检测时信噪比很低，无法准确估计剪切波速度和组织弹性。特别是对于部分换能器与低端成像系统，其硬件条件无法支持发射高强度的长脉冲，造成其声辐射力更加微弱而无法准备测量组织弹性。因而现有技术还有待改进和提高。
技术实现思路
鉴于上述现有技术的不足之处，本专利技术的目的在于提供一种基于移动声束相干激励剪切波的弹性测量方法及系统，能有效地增强剪切波的振动幅度，提高剪切波的探测信噪比，提高了软组织弹性参量检测的准确性。为了达到上述目的，本专利技术采取了以下技术方案：一种基于移动声束相干激励剪切波的弹性测量方法，其包括如下步骤：A、对激励区域发射移动的激励声束，激励若干个预设位置的软组织振动产生剪切波；B、发射探测脉冲对激励所产生的剪切波进行探测，并保存回波数据；C、将当前激励声束的移动速度增加预设步长，并返回步骤A，直到所述移动速度增加至预设上限值；D、根据采集的回波数据计算所有剪切波的振动幅度值，搜索具有最大振动幅度值的剪切波对应的移动速度，将该移动速度确定为所述激励区域内软组织的剪切波速度值；E、根据所述剪切波速度值计算所述激励区域的弹性参量。所述的基于移动声束相干激励剪切波的弹性测量方法中，所述步骤A包括：A1、预先设定激励区域中若干个需要激励的位置，记为位置1，位置2，…，位置i，…，位置n；A2、对位置1发射激励声束，激励位置1的软组织振动产生剪切波；A3、根据当前激励声束的移动速度将所述激励声束依次移动至位置2，…，位置i，…，位置n，依次激励位置2，…，位置i，…，位置n的软组织振动产生剪切波。所述的基于移动声束相干激励剪切波的弹性测量方法中，所述步骤C包括：C1、判断当前激励声束的移动速度是否达到预设上限值，若是，则执行步骤D，否则执行步骤C2；C2、将当前激励声束的移动速度增加预设步长，并返回步骤A。所述的基于移动声束相干激励剪切波的弹性测量方法中，所述步骤A之前还包括步骤：A01、设置激励声束的工作参数；A02、对所述激励声束的移动速度进行初始化。所述的基于移动声束相干激励剪切波的弹性测量方法中，所述工作参数包括：激励声束的个数、移动速度的预设范围、移动速度的预设步长、激励声束的长度及其中心频率。一种基于移动声束相干激励剪切波的弹性测量系统，其包括：激励模块，用于对激励区域发射移动的激励声束，激励若干个预设位置的软组织振动产生剪切波；探测模块，用于发射探测脉冲对激励所产生的剪切波进行探测，并保存回波数据；速度调节模块，用于将当前激励声束的移动速度增加预设步长，并继续对激励区域发射移动的激励声束，直到所述移动速度增加至预设上限值；数据处理模块，用于根据采集的回波数据计算所有剪切波的振动幅度值，搜索具有最大振动幅度值的剪切波对应的移动速度，将该移动速度确定为所述激励区域内软组织的剪切波速度值；计算模块，用于根据所述剪切波速度值计算所述激励区域的弹性参量。所述的基于移动声束相干激励剪切波的弹性测量系统中，所述激励模块包括：位置设置单元，用于预先设定激励区域中若干个需要激励的位置，记为位置1，位置2，…，位置i，…，位置n；激励单元，用于对位置1发射激励声束，激励位置1的软组织振动产生剪切波；移动单元，用于根据当前激励声束的移动速度将所述激励声束依次移动至位置2，…，位置i，…，位置n，依次激励位置2，…，位置i，…，位置n的软组织振动产生剪切波。所述的基于移动声束相干激励剪切波的弹性测量系统中，所述速度调节模块包括：判断单元，用于判断当前激励声束的移动速度是否达到预设上限值；速度扫描单元，用于若当前激励声束的移动速度没有达到预设上限值，将当前激励声束的移动速度增加预设步长，并继续对激励区域发射移动的激励声束。所述的基于移动声束相干激励剪切波的弹性测量系统中，还包括：参数设置模块，用于设置激励声束的工作参数；初始化模块，用于对所述激励声束的移动速度进行初始化。所述的基于移动声束相干激励剪切波的弹性测量系统中，所述工作参数包括：激励声束的个数、移动速度的预设范围、移动速度的预设步长、激励声束的长度及其中心频率。相较于现有技术，本专利技术提供的基于移动声束相干激励剪切波的弹性测量方法及系统中，所述基于移动声束相干激励剪切波的弹性测量方法通过对激励区域发射移动的激励声束，激励若干个预设位置的软组织振动产生剪切波；之后发射探测脉冲对激励所产生的剪切波进行探测，并保存回波数据；之后将当前激励声束的移动速度增加预设步长，并继续对激励区域发射移动的激励声束，直到所述移动速度增加至预设上限值；之后根据采集的回波数据计算所有剪切波的振动幅度值，搜索具有最大振动幅度值的剪切波对应的移动速度，将该移动速度确定为所述激励区域内软组织的剪切波速度值；之后根据所述剪切波速度值计算所述激励区域的弹性参量，通过探测不同移动速度情况下预设位置的剪切波，计算剪切波振动幅度，并寻找最大振动幅度所对应的移动速度，即得到局部区域的剪切波速度并用于弹性参数计算，无需再运用时间渡越算法估计剪切波速度，能有效地增强剪切波的振动幅度，提高剪切波的探测信噪比，提高了软组织弹性参量检测的准确性。附图说明图1为本专利技术提供的基于移动声束相干激励剪切波的弹性测量方法的流程图。图2为本专利技术提供的基于移动声束相干激励剪切波的弹性测量方法的原理图。图3为本专利技术提供的基于移动声束相干激励剪切波本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于移动声束相干激励剪切波的弹性测量方法，其特征在于，包括如下步骤：A、对激励区域发射移动的激励声束，激励若干个预设位置的软组织振动产生剪切波；B、发射探测脉冲对激励所产生的剪切波进行探测，并保存回波数据；C、将当前激励声束的移动速度增加预设步长，并返回步骤A，直到所述移动速度增加至预设上限值；D、根据采集的回波数据计算所有剪切波的振动幅度值，搜索具有最大振动幅度值的剪切波对应的移动速度，将该移动速度确定为所述激励区域内软组织的剪切波速度值；E、根据所述剪切波速度值计算所述激励区域的弹性参量。

【技术特征摘要】
1.一种基于移动声束相干激励剪切波的弹性测量方法，其特征在于，包括如下步骤：A、对激励区域发射移动的激励声束，激励若干个预设位置的软组织振动产生剪切波；B、发射探测脉冲对激励所产生的剪切波进行探测，并保存回波数据；C、将当前激励声束的移动速度增加预设步长，并返回步骤A，直到所述移动速度增加至预设上限值；D、根据采集的回波数据计算所有剪切波的振动幅度值，搜索具有最大振动幅度值的剪切波对应的移动速度，将该移动速度确定为所述激励区域内软组织的剪切波速度值；E、根据所述剪切波速度值计算所述激励区域的弹性参量。2.根据权利要求1所述的基于移动声束相干激励剪切波的弹性测量方法，其特征在于，所述步骤A包括：A1、预先设定激励区域中若干个需要激励的位置，记为位置1，位置2，…，位置i，…，位置n；A2、对位置1发射激励声束，激励位置1的软组织振动产生剪切波；A3、根据当前激励声束的移动速度将所述激励声束依次移动至位置2，…，位置i，…，位置n，依次激励位置2，…，位置i，…，位置n的软组织振动产生剪切波。3.根据权利要求1所述的基于移动声束相干激励剪切波的弹性测量方法，其特征在于，所述步骤C包括：C1、判断当前激励声束的移动速度是否达到预设上限值，若是，则执行步骤D，否则执行步骤C2；C2、将当前激励声束的移动速度增加预设步长，并返回步骤A。4.根据权利要求1所述的基于移动声束相干激励剪切波的弹性测量方法，其特征在于，所述步骤A之前还包括步骤：A01、设置激励声束的工作参数；A02、对所述激励声束的移动速度进行初始化。5.根据权利要求4所述的基于移动声束相干激励剪切波的弹性测量方法，其特征在于，所述工作参数包括：激励声束的个数、移动速度的预设范围、移动速度的预设步长、激励声束的长度及其中心频率。6.一种基于移动声束相干激励剪切波的弹性测量系统，其特征在于，包括：激励模块，...

【专利技术属性】
技术研发人员：林浩铭，钱建庭，陈昕，谢鹏，汪天富，陈思平，
申请(专利权)人：深圳大学，
类型：发明
国别省市：广东,44