声学辐射力脉冲成像中的运动无关性制造技术

本发明专利技术涉及声学辐射力脉冲成像中的运动无关性。提供了运动无关声学辐射力脉冲成像。不是依靠针对每一个位置的随时间的位移，而是使用针对每一个时间的随位置的位移。并行波束成形被用于跨感兴趣的区同时采样。由于可以假定不同位置在相同时间处经受相同运动，因此找到针对每一个给定时间的随位置的峰值位移提供了与运动无关的峰值或分布图信息。可以从随位置的位移估计速度或其它粘弹性参数。

Motion independence in acoustic radiation force pulse imaging

The present invention relates to motion independence in acoustic radiation force pulse imaging. Motion independent acoustic radiation force pulse imaging is provided. Instead of relying on the time shift for each position, instead of using the displacement of the position for each time. Parallel beamforming is used for simultaneous sampling across regions of interest. Since different positions can be assumed to undergo the same motion at the same time, it is found that the peak displacement associated with the location of each given time provides motion independent peak or distribution information. The velocity or other viscoelastic parameters can be estimated from the displacement of the position.

【技术实现步骤摘要】
声学辐射力脉冲成像中的运动无关性
技术介绍
本实施例涉及声学辐射力脉冲（ARFI）成像。通过发射ARFI激励脉冲，可以使用超声以通过生成剪切波或纵波来使组织发生位移。由通过激励脉冲生成的波引起的位移可以使用另外的超声扫描或追踪而测量。为了确定组织中所生成的剪切波的速度，针对每一个位置随时间估计位移。找到随时间的最大位移和/或位置之间的位移时间分布图中的相对相移。由于患者的心脏和/或呼吸运动导致不同时间处的不同量的组织移动，因此向随时间的位移中引入噪声。该运动可能导致最大位移和相对相移的出现中的不期望变化，从而造成不正确的速度确定。
技术实现思路
作为介绍，以下描述的优选实施例包括用于运动无关声学辐射力脉冲成像的方法、指令和系统。不是依靠针对每一个位置的随时间的位移，而是使用针对每一个时间的随位置的位移。并行波束成形被用于跨感兴趣的区同时采样。由于可以假定不同位置在相同时间处经受相同运动，因此找到针对每一个给定时间的随位置的峰值位移提供了与运动无关的峰值或分布图信息。速度或其它粘弹性参数可以从随位置的位移估计。在第一方面中，提供了一种用于运动无关声学辐射力脉冲成像的方法。超声扫描仪沿第一线向患者的组织中发射声学辐射力脉冲。超声扫描仪检测响应于分别在四个或更多位置处分别沿与第一线分隔的四个或更多追踪线中的每一个发射有四个或更多接收波束而生成的组织的位移。针对所述四个或更多位置中的每一个的检测被重复多次。对于多次中的每一次，确定所述四个或更多位置中的哪一个具有最大位移。作为来自多次的最大位移的函数而计算由发射导致的波的速度。生成速度的图像。在第二方面中，提供了一种用于运动无关声学辐射力脉冲成像的系统。发射波束成形器配置成生成激励脉冲。并行接收波束成形器配置成检测组织对由激励脉冲生成的波的响应。在多个时间中的每一个处、在多个位置中的每一个处检测所述响应。处理器配置成在每一个时间处定位随位置的响应中的峰值并从峰值确定波的速度。显示器可操作成显示速度。在第三方面中，一种在其中存储了数据的非暂时性计算机可读存储介质，所述数据表示可由经编程的处理器执行以用于声学辐射力脉冲成像的指令。存储介质包括用于以下操作的指令：使用超声扫描仪测量响应于激励脉冲的位移，所述位移是在不同位置处同时测量的；从同时测量的位移的相对量确定由激励脉冲生成的波的特性；以及输出特性。本专利技术由随附权利要求限定，并且本章节中的内容不应当被视为对那些权利要求的限制。以下结合优选实施例讨论且稍后可以独立地或组合地要求保护本专利技术的另外的方面和优点。附图说明组件和附图不一定按比例绘制，而是将重点放在说明本专利技术的原理上。而且，在附图中，遍及不同视图，相似的参考标号标明对应的部分。图1图示了用于按照时间对位移进行采样的途径；图2是针对感兴趣的区的按照接收线和时间的位移的示例分布；图3是示出使用不经受生理运动的位移对速度的示例估计的曲线图；图4是示出使用图3的位移但在有生理运动的情况下对速度的示例估计的曲线图；图5是用于运动无关声学辐射力脉冲成像的方法的一个实施例的流程图示图；图6A是定位作为时间的函数的示例位移映射，并且图6B是针对图6A的映射中的给定时间的位移作为位置的函数的曲线图；图7是示出使用空间位移分布图中的位移峰值对速度的示例估计的曲线图；图8示出位移作为定位和时间的函数的示例网格；图9示出图8的位移但作为时间和定位的函数的示例网格；以及图10是用于运动无关声学辐射力脉冲成像的系统的一个实施例。具体实施方式声学辐射力脉冲（ARFI）扫描期间的生理运动可能造成剪切波或纵波速率或者其它粘弹性参数的估计中的大误差。对于与生理运动无关的ARFI成像，具有高并行波束成形能力的超声成像系统同时在多个空间位置处追踪剪切波。使用随空间而非随时间的相对位移或峰值。由于不同位置处但相同时间处的位移经受相同运动，因此峰值识别或位移分布图与生理运动无关。图1-4示出其中随时间而非空间确定峰值的生理运动的效应。图1和2示出常规ARFI成像中的位移采样。随具有系统（其具有有限的波束成形）的大区估计的位移要求重复的ARFI推送。图1将感兴趣的区示出为虚线框。在框中示出沿四条接收线的四个同时接收波束。在发射ARFI激励脉冲之后，执行相同四条线的多个扫描以追踪四个位置处的随时间的位移。对于时间扫描，在一时段内（诸如在7ms内）扫描接收线的相同群组。关于每一个ARFI推送，在N个慢时间（slowtime）样本上追踪仅有限数目的位置。给定图1的感兴趣的区，接收线的相应七个不同集合处的响应性位移监视和ARFI激励脉冲和七次重复被执行。在已经获取来自期望的区内的横向位置的所有回波之后，通过位移估计过程传递原始数据，从而提供针对时间和位置中的每一个的位移。结果是随时间的针对每一个接收线位置的位移分布图。图2示出位移信息的表示。x轴是慢时间或者针对位移的采样率，并且y轴是横向定位或接收线。明亮度是位移的幅度。对于给定接收线（例如3mm处的接收线），测量7ms内的位移。在该示例中，在每一毫秒内顺序地测量大约五个位移。由于使用四个同时的接收波束，因此在相同时间处获取针对四个横向定位的随慢时间的位移。对于其它接收线，重复在7ms内追踪位移和ARFI激励脉冲的序列。在常规途径中，针对每一个横向定位找到随时间的最大位移。给定距ARFI焦点的距离和由波导致的最大位移的时间，计算波行进到该位置的速度。针对每一个位置确定速度。速度可以被显示为空间信息或被组合（例如，被求平均）以表示该区域中的速度。该最大位移过程在直接时可能要求多个追踪位置且因而要求许多ARFI推送，如图1中所表示。结果是换能器和患者运动的增加的风险。即使在不重复的情况下，生理运动也随时间变化，使得每一个位置处针对不同时间的峰值位移经受不同量的运动。随时间的位移中的该变化可能造成最大峰值位于与在仅由ARFI诱发波导致的情况下不同的时间处。图3示出针对每一个位置的峰值位移的时间。在图3中，拟合线的斜率与剪切速度估计成正比。图3的该映射没有生理运动。位移分布图的峰值被正确地估计，并且线性拟合得出准确的剪切波速率。然而，在体内扫描期间，生理运动破坏了由ARFI推送导致的随时间的位移分布图，这造成所估计的剪切波速率中的误差。图4示出针对每一个位置的到峰值时间（time-to-peak）位移，其中生理运动破坏了ARFI诱发位移。来自位移分布图的到峰值时间估计的线性拟合具有与图3中所示的斜率不同的斜率。由于生理运动，若干个到峰值时间估计是不正确的。这造成所估计的剪切波速率中的误差。具有高并行波束成形能力的超声成像系统可以同时对空间位置中的全部、大多数或许多空间位置进行采样。假定感兴趣的区内的空间位置经历相同的生理运动，则在给定慢时间处，由ARFI推送导致的空间位移通过由生理运动导致的位移而偏置。该偏置在该给定时间处对于所有位置而言是相同的。不是找到针对位置的随时间的峰值位移，而是找到针对每一个给定时间的随位置的峰值位移。基于位移的空间分布而不是时间分布来追踪剪切波或纵波运动。由此，峰值和结果得到的速度信息可以与生理运动无关。使用针对每一个时间的随位置的峰值，保存ARFI诱发位移的振幅和相位信息。另外，不需要模型来对生理运动进行建模。对于每一个峰值选择，位移本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于运动无关声学辐射力脉冲成像的方法，所述方法包括：利用超声扫描仪沿第一线向患者的组织中发射声学辐射力脉冲；利用超声扫描仪检测响应于分别在四个或更多位置处分别沿与第一线分隔的四个或更多追踪线中的每一个发射有四个或更多接收波束而生成的组织的位移，针对所述四个或更多位置中的每一个的检测被重复多次；对于多次中的每一次，确定所述四个或更多位置中的哪一个具有最大位移；计算由发射导致的波的速度，所述速度是作为来自多次的最大位移的函数而计算的；生成所述速度的图像。

【技术特征摘要】
2016.01.08 US 14/9916351.一种用于运动无关声学辐射力脉冲成像的方法，所述方法包括：利用超声扫描仪沿第一线向患者的组织中发射声学辐射力脉冲；利用超声扫描仪检测响应于分别在四个或更多位置处分别沿与第一线分隔的四个或更多追踪线中的每一个发射有四个或更多接收波束而生成的组织的位移，针对所述四个或更多位置中的每一个的检测被重复多次；对于多次中的每一次，确定所述四个或更多位置中的哪一个具有最大位移；计算由发射导致的波的速度，所述速度是作为来自多次的最大位移的函数而计算的；生成所述速度的图像。2.权利要求1的方法，其中发射包括发射如在沿第一线的深度处聚焦的声学辐射力脉冲，并且其中检测包括在追踪线上的深度处追踪波，该波包括剪切波。3.权利要求1的方法，其中检测包括利用所述四个或更多接收波束和相应的四个或更多位置进行检测，并且所述四个或更多接收波束和所述相应的四个或更多位置为十六个或更多接收波束和十六个或更多相应位置。4.权利要求1的方法，其中检测包括利用同时并行波束成形进行检测。5.权利要求1的方法，其中确定包括确定组织从参考的移位的量。6.权利要求1的方法，其中确定包括从位移的空间分布定位波。7.权利要求1的方法，其中计算包括将线拟合到作为时间的函数的位移中的最大位移并且将速度计算为线的斜率。8.权利要求1的方法，其中计算速度包括进行计算以使得由生理运动导致的位移中的误差被消除。9.权利要求1的方法，还包括估计生理运动对位移的贡献。10.权利要求9的方法，其中估计包括识别作为位置的函数的位移中的稳定状态偏移。11.权利要求10的方法，还包括从位移去除偏移并且在去除之后从位移的傅里叶变换计算粘弹性参数。12.权利要求1的方法，其中发射包括将声学辐射力脉冲作为多个脉冲的模式中的一个这样的脉冲进行发射，其中检测是响应于所述模式而执行的，并且其中确定包括确定针对多次中的每一次的作为位置的函数的位移中的多个峰值。13.权利要求12的方法，...

【专利技术属性】
技术研发人员：范列湘，Y拉拜德，
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