剪切波弹性成像方法和装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种剪切波弹性成像方法和装置，所述方法包括：获取待检测对象的采样数据，所述采样数据包括直角坐标系的超声图像数据；对所述直角坐标系的超声图像数据进行坐标转换，以将所述直角坐标系的超声图像数据转换为极坐标系的超声图像数据；通过预设处理方法对所述极坐标系的超声图像数据进行处理，以得到用于表征所述待检测对象的弹性模量的剪切波弹性成像；对所述剪切波弹性成像进行可视化处理，以用于显示所述待检测对象的弹性模量。基于坐标变换实现待检测对象的剪切波弹性成像，可以对待检测对象的长轴切面的剪切波和短轴切面的剪切波进行处理，以得到待检测对象的准确的弹性定量，提高对待检测对象的病理检测精度。

Shear wave elastic imaging method and apparatus

The invention relates to a shear wave elastography method and device. The method comprises: acquiring data object to be detected, the sampling data including ultrasound image data in Cartesian coordinates; ultrasound image data of the Cartesian coordinate transformation, with the ultrasonic image data of the Cartesian coordinates the ultrasonic image data converted to polar coordinates; processed through the preset processing method for ultrasonic image data of the polar coordinate system, in order to get used to the elastic modulus of shear wave elastography in characterizing the detected object; the shear wave elastography visualization, to display the elastic modulus object detection. Shear wave elastography coordinate transformation of detected object based on the shear wave and short axis plane waves can treat test objects of the longitudinal section are processed to obtain accurate quantitative elastic object to be detected, improve the detection accuracy of object detection with pathology.

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及超声波医疗
，更具体地涉及一种剪切波弹性成像方法和装置。
技术介绍
超声成像由于具有实时、廉价、非侵入性和非电离辐射等优点而广泛地用于临床诊断。超声弹性成像，特别是基于声辐射力的剪切波成像，在组织弹性定性和定量的测量中发挥巨大的作用，例如，血管剪切波弹性成像对管壁的弹性定量起到至关重要的作用。然而由于一些组织本身的一些特性，导致相关技术中的剪切波弹性成像不能准确地对其进行弹性定性和定量，以血管为例来说，血管具有各向异性的特性，使得在血管剪切波弹性成像时，须要同时考虑血管的长轴切面的剪切波和短轴切面的剪切波，相关技术中的剪切波弹性成像仅仅能够对血管的长轴切面进行剪切波弹性成像，会造成血管的弹性定量不准确，降低血管的病理检测精度。因此，需要提供一种剪切波弹性成像方法和装置，以至少部分地解决上述问题。
技术实现思路
考虑到上述问题而提出了本专利技术一种剪切波弹性成像方法和装置，可以针对待检测对象，例如身体组织、血管等得到较准确的弹性定量，提高待检测对象的病理检测精度。根据本专利技术一方面，提供了一种剪切波弹性成像方法，所述方法包括：获取待检测对象的采样数据，所述采样数据包括直角坐标系的超声图像数据；对所述直角坐标系的超声图像数据进行坐标转换，以将所述直角坐标系的超声图像数据转换为极坐标系的超声图像数据；通过预设处理方法对所述极坐标系的超声图像数据进行处理，以得到用于表征所述待检测对象的弹性模量的剪切波弹性成像；对所述剪切波弹性成像进行可视化处理，以用于显示所述待检测对象的弹性模量。可选地，所述对所述直角坐标系的超声图像数据进行坐标转换包括：对所述直角坐标系的超声图像数据进行空间插值，以得到极坐标系的超声图像数据。可选地，所述对所述直角坐标系的超声图像数据进行空间插值包括：确定所述待检测对象的几何中心；以及以所述几何中心为极坐标原点，根据预设采样率分别对极坐标系的角度方向和半径方向进行数据采样，以获得采样数据点；用所述直角坐标系的超声图像数据对所述采用数据点进行空间插值，以得到极坐标系的超声图像数据。可选地，所述通过预设处理方法对所述极坐标系的超声图像数据进行处理包括：通过第一处理方法处理所述极坐标系的超声图像数据，以得到所述极坐标系的超声图像数据的任一数据点的位移和沿所述待检测对象的感兴趣方向传播的剪切波；以及，基于所述任一数据点的位移，通过第二处理方法对沿所述待检测对象环向传播的剪切波进行处理，以得到剪切波频散曲线。可选地，所述通过预设处理方法对所述极坐标系的超声图像数据进行处理还包括：基于所述任一数据点的位移和沿所述待检测对象环向传播的剪切波得到剪切波的传输速度。可选地，所述通过第一处理方法处理所述极坐标系的超声图像数据包括：对所述极坐标系的超声图像数据进行斑点追踪，以得到任一数据点的在所述极坐标系中的径向位移和环向位移；以及基于所述径向位移和环向位移建立位移时间曲线；对所述位移时间曲线进行二维傅里叶变换，以得到傅里叶变换结果，其中，所述傅里叶变换结果的不同角度范围表示剪切波的不同方向的运动信息；对感兴趣的角度进行加窗处理，后经过逆傅里叶变换，以得到沿所述待检测对象的感兴趣方向传播的剪切波。可选地，所述对所述极坐标系的超声图像数据进行斑点追踪包括：对所述极坐标系的超声图像数据中的任一数据点进行加窗处理，得到对应该数据点的数据窗；当前后连续两帧的超声图像数据中所述数据窗的相关性最大时，确定该数据点的在所述极坐标系中的径向位移和环向位移。可选地，所述基于所述任一数据点的位移，以及通过第二处理方法对沿所述待检测对象环向传播的剪切波进行处理包括：基于所述任一数据点的位移，得到所述剪切波波前在不同时间到达位置得到的位移时间曲线；对所述位移时间曲线进行二维傅里叶变换，以得到傅里叶变换结果，所述傅里叶变换结果中包括频率值和任一频率值对应的所有波数值；针对感兴趣的角度，基于所述感兴趣的角度中每个所述频率值对应的最大波数值建立剪切波频散曲线。可选地，所述对所述剪切波弹性成像进行可视化处理包括：对所述极坐标系的剪切波弹性成像进行空间插值，以得到所述剪切波弹性成像的可视化数据。根据本专利技术另一方面，提供了剪切波弹性成像装置，所述装置包括：数据获取单元，用于获取待检测对象的采样数据，所述采样数据包括直角坐标系的超声图像数据；坐标转换单元，用于对所述直角坐标系的超声图像数据进行坐标转换，以将所述直角坐标系的超声图像数据转换为极坐标系的超声图像数据；处理单元，用于通过预设处理方法对所述极坐标系的超声图像数据进行处理，以得到用于表征所述待检测对象的弹性模量的剪切波弹性成像；可视化单元，用于对所述剪切波弹性成像进行可视化处理，以用于显示所述待检测对象的弹性模量。本专利技术实施例提供的剪切波弹性成像方法和装置，基于坐标变换(直角坐标系转换为极坐标系)实现待检测对象的剪切波弹性成像，可以对待检测对象的长轴切面的剪切波和短轴切面的剪切波进行处理，以得到待检测对象的准确的弹性定量，提高对待检测对象的病理检测精度。附图说明通过结合附图对本专利技术实施例进行更详细的描述，本专利技术的上述以及其它目的、特征和优势将变得更加明显。附图用来提供对本专利技术实施例的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本专利技术实施例一起用于解释本专利技术，并不构成对本专利技术的限制。在附图中，相同的参考标号通常代表相同部件或步骤。图1示出根据本专利技术一个实施例的剪切波弹性成像方法的流程示意图；图2示出根据本专利技术一个实施例的空间插值实现过程的示意图；图3示出根据本专利技术一个实施例的斑点追踪的原理示意图；图4示出根据本专利技术一个实施例的剪切波弹性成像装置的结构框图。具体实施方式为了使得本专利技术的目的、技术方案和优点更为明显，下面将参照附图详细描述根据本专利技术的示例实施例。显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术的一部分实施例，而不是本专利技术的全部实施例，应理解，本专利技术不受这里描述的示例实施例的限制。基于本专利技术中描述的本专利技术实施例，本领域技术人员在没有付出创造性劳动的情况下所得到的所有其它实施例都应落入本专利技术的保护范围之内。基于声辐射力的剪切波弹性成像技术是一种评估组织硬度的超声弹性成像技术。其基本原理为：由探头向生物体的软组织发射高能量的超声波，产生声辐射力，在声辐射力和组织的剪切应力的作用下，特定区域内的软组织会产生向四周传播的振动，从而产生剪切波，由于生物体软组织的硬度和剪切波速度存在着关联关系，因此可以通过检测剪切波的速度以分析生物体软组织的硬度。相关技术的剪切波弹性成像的可以包括两个关键点：1、考虑轴向位移，即剪切波的振动方向；2、方向滤波器设置时仅考虑某一个感兴趣的方向。对于像血管这样的软组织，相关技术中的剪切波弹性成像仅能对其长轴切面的剪切波成像进行处理，而不能处理其短轴切面的剪切波弹性成像。但对于血管短轴切面的剪切波弹性成像，需要考虑的是径向位移而非轴向位移，以及需要沿着环向滤波的方向滤波器。因此，通过相关技术的剪切波弹性成像，很难准确地对血管进行弹性定量，而降低血管的病理检测精度。为了解决上文所述的问题，本专利技术实施例提出一种剪切波弹性成像方法和装置，基于坐标变换实现待检测对象的剪切波弹性成像，得到待检测对象的准确的弹性定量，提高对待检测对象的病理检测精度。下面将结合附图对本专利技术提供的剪本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种剪切波弹性成像方法，其特征在于，所述方法包括：获取待检测对象的采样数据，所述采样数据包括直角坐标系的超声图像数据；对所述直角坐标系的超声图像数据进行坐标转换，以将所述直角坐标系的超声图像数据转换为极坐标系的超声图像数据；通过预设处理方法对所述极坐标系的超声图像数据进行处理，以得到用于表征所述待检测对象的弹性模量的剪切波弹性成像；对所述剪切波弹性成像进行可视化处理，以用于显示所述待检测对象的弹性模量。

【技术特征摘要】
1.一种剪切波弹性成像方法，其特征在于，所述方法包括：获取待检测对象的采样数据，所述采样数据包括直角坐标系的超声图像数据；对所述直角坐标系的超声图像数据进行坐标转换，以将所述直角坐标系的超声图像数据转换为极坐标系的超声图像数据；通过预设处理方法对所述极坐标系的超声图像数据进行处理，以得到用于表征所述待检测对象的弹性模量的剪切波弹性成像；对所述剪切波弹性成像进行可视化处理，以用于显示所述待检测对象的弹性模量。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述对所述直角坐标系的超声图像数据进行坐标转换包括：对所述直角坐标系的超声图像数据进行空间插值，以得到极坐标系的超声图像数据。3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述对所述直角坐标系的超声图像数据进行空间插值包括：确定所述待检测对象的几何中心；以及以所述几何中心为极坐标原点，根据预设采样率分别对极坐标系的角度方向和半径方向进行数据采样，以获得采样数据点；用所述直角坐标系的超声图像数据对所述采用数据点进行空间插值，以得到极坐标系的超声图像数据。4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述通过预设处理方法对所述极坐标系的超声图像数据进行处理包括：通过第一处理方法处理所述极坐标系的超声图像数据，以得到所述极坐标系的超声图像数据的任一数据点的位移和沿所述待检测对象的感兴趣方向传播的剪切波；以及，基于所述任一数据点的位移，通过第二处理方法对沿所述待检测对象环向传播的剪切波进行处理，以得到剪切波频散曲线。5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述通过预设处理方法对所述极坐标系的超声图像数据进行处理还包括：基于所述任一数据点的位移和沿所述待检测对象环向传播的剪切波得到剪切波的传输速度。6.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述通过第一处理方法处理所述极坐标系的超声图像数据包括：对所述极坐标系的超声图像数据进行斑点追踪，以得到任一数据点的在所述极坐标系中的径向位移和环向...

【专利技术属性】
技术研发人员：罗建文，何琼，曹艳平，李国洋，
申请(专利权)人：清华大学，
类型：发明
国别省市：北京;11