适用于各向异性介质成像的剪切波弹性成像方法及装置制造方法及图纸

适用于各向异性介质(2)中的观测场(2a)成像的剪切波弹性成像方法，包括：初始超声采集步骤，在该步骤过程中，在至少一个感兴趣区域(2c)中采集初始物理参数；空间表征步骤，在该步骤过程中，根据初始物理参数来确定各向异性介质(2)的一组空间特性；激发子步骤，在该子步骤过程中，根据所述一组空间特性在各向异性介质(2)内产生剪切波；以及观察子步骤，在该子步骤过程中，在观测场(2c)的若干点上同时观察所述剪切波的传播。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】适用于各向异性介质成像的剪切波弹性成像方法及装置
本专利技术涉及利用剪切波的成像方法及装置，更准确地说，涉及适用于各向异性介质成像的剪切波弹性成像方法及装置。
技术介绍
US7,252,004描述了适用于粘弹性介质成像的剪切波弹性成像方法的一个实例。在粘弹性介质均匀的情况下，US7,252,004的方法完全令人满意。然而，在粘弹性介质是含有纤维的各向异性介质的情况下，则图像和测量的重现性和可靠性都不是最理想的。实际上，利用剪切波弹性成像所获得的测量和图像都是通过对观察到的粘弹性介质承受剪切波所导致的位移和/或变形的计算得到的。可惜，剪切波在含有纤维的各向异性介质中的传播与均匀介质不同，因为其传播参数不仅取决于介质的物理特性，还取决于剪切波的波前与纤维方向的相对角度。因此，根据剪切波的传播方向与纤维方向的相对角度，剪切波传播参数的测量值是变化的并因此会得到不可靠及不可重现的剪切波弹性成像测量和图像。本专利技术的目的旨在改善这种现状。
技术实现思路
为此目的，根据本专利技术，适用于各向异性介质成像的剪切波弹性成像方法包括：a)初始超声采集步骤，在该步骤过程中，在各向异性介质中的至少一个感兴趣区域中采集至少一个初始物理参数；b)空间表征步骤，在该步骤过程中，根据初始物理参数来确定各向异性介质的一组空间特性；以及，c)剪切波成像步骤，包括：c1)激发子步骤，在该子步骤过程中，根据所述一组空间特性在各向异性介质内产生剪切波；以及，c2)观察子步骤，在该子步骤过程中，在观测场的若干点上同时观察所述剪切波的传播。在某些实施例中，还可以利用下列特征中的一项或多项：-各向异性介质的一组空间特性包括下列内容中的至少一项：在至少一个感兴趣区域中的各向异性特征的方向、空间角度或空间位置，以及在至少一个感兴趣区域中的首选的激发空间方向；-初始物理参数是利用B型超声成像所采集到的各向异性介质中的至少一个感兴趣区域的图像；-初始超声采集步骤包括剪切波成像步骤，所述剪切波成像步骤包括：激发子步骤，在该子步骤过程中，通过至少一个剪切波方向在各向异性介质内产生剪切波，以及，观察子步骤，在该子步骤过程中，在至少一个感兴趣区域的若干点上同时观察所述剪切波的传播，以采集初始物理参数；-初始超声采集步骤包括与多个剪切波方向和多个初始物理参数相关的多个剪切波成像步骤，所述多个初始物理参数是在各向异性介质中的至少一个感兴趣区域中采集到的，多个剪切波成像步骤中的每个剪切波成像步骤都包括激发子步骤和观察子步骤，在所述激发子步骤过程中，通过多个剪切波方向中的相关剪切波方向在各向异性介质中产生剪切波，在所述观察子步骤过程中，在至少一个感兴趣区域的若干点上同时观察所述剪切波的传播，以采集多个初始物理参数中的相关初始物理参数；-所述初始物理参数是利用剪切波成像所采集到的各向异性介质中的感兴趣区域的图像；-所述初始物理参数是利用剪切波成像在至少一个感兴趣区域中所采集到的剪切波传播参数；-所述剪切波传播参数选自剪切波速度、剪切模量μ、杨氏模量E、剪切弹性μ1、剪切粘度μ2；-在初始超声采集步骤过程中，采集分别与各向异性介质中至少两个不同的感兴趣区域相关的至少两个初始物理参数，在空间表征步骤过程中，分别根据至少两个初始物理参数来确定分别与各向异性介质中至少两个不同的感兴趣区域相关的至少两组空间特性，以及在剪切波成像步骤过程中，在激发子步骤过程中，分别根据至少两组空间特性在各向异性介质内产生至少两个剪切波，以及，在观察子步骤过程中，在观测场的若干点上同时观察所述至少两个剪切波的传播；-空间表征步骤包括通过对在初始超声采集步骤过程中所采集到的各向异性介质的至少一个图像进行特征检测以提取一组空间特性；-空间表征步骤包括比较在初始超声采集步骤过程中所采集到的多个剪切波传播参数中的剪切波传播参数，以确定各向异性介质中的首选的激发空间方向；-空间表征步骤包括利用连接着中央处理单元的显示装置向使用者展示在初始超声采集步骤过程中所采集到的各向异性介质的图像，所述使用者利用连接着所述中央处理单元的输入装置指出各向异性介质的空间特性；-所述使用者利用所述输入装置通过移动虚拟线的位置来指出各向异性介质的空间特性，在所述显示装置上在向异性介质的所述图像上方显示所述虚拟线，所述线表示各向异性介质的空间特性；-所述使用者通过在显示装置上所显示的各向异性介质的所述图像上，利用超声系统提供的常规的角度测量工具，来测定各向异性介质的空间特性的数值，以指示空间特性，然后，所述使用者利用输入装置把所述数值输入中央处理单元；-通过利用受中央处理单元所控制的换能器阵列在各向异性介质中发射至少一束聚焦的超声波来产生剪切波，所述聚焦超声波的焦点位置以及所述聚焦超声波的时序是通过中央处理单元根据各向异性介质的一组空间特性来确定的；-确定产生剪切波的多个聚焦超声波的焦点位置及时序，使得所述剪切波的波前基本垂直于以下方向中的一个方向：各向异性介质中的各向异性特征的方向和各向异性介质中的首选的激发空间方向；-确定产生剪切波的多个聚焦超声波的焦点位置及时序，使得所述剪切波的传播方向基本与下列方向中的一个方向相一致：各向异性介质中的各向异性特征的方向和各向异性介质中的首选的激发空间方向；-观察子步骤包括以下操作：c2-1)使彼此相互独立受控的换能器阵列向各向异性介质中发射一系列超声波，其空间覆盖范围和时序使得所述超声波与观测场中所传播的剪切波呈现出至少局部时空重叠，以及，c2-2)通过所述换能器阵列来实时检测和记录从各向异性介质所接收到的声波信号，所述信号包含超声波与所述各向异性介质中的散射体相互作用所产生的回波，剪切波成像步骤c)进一步包括至少一个处理子步骤c3)，在该子步骤中：c3-1)对在操作c2-2)过程中从各向异性介质所连续接收到的声波信号进行处理，以便确定剪切波的连续传播图像，以及，c3-2)在观测场的不同点上确定各向异性介质的至少一个移动参数；-在初始超声采集步骤过程中，在各向异性介质内产生沿着至少两个剪切波方向传播的剪切波，以及，在处理子步骤过程中，按照至少两个剪切波方向对从各向异性介质所接收到的声波信号进行滤波，从而确定所述至少一个初始物理参数；-所述移动参数是各向异性介质的位移；-在所述操作c2-1)中，以至少300次/秒的速率来发射所述非聚焦的超声压缩波；-在激发子步骤过程中所发射的聚焦超声波频率f在0.1MHz至100MHz的范围之中，发射持续时间为k/f秒，其中，k是50至5000范围内的整数，f用Hz表示；-在激发子步骤过程中所发射的聚焦超声波的频率在0.5MHz至15MHz的范围之中，并且所述聚焦超声波是在由间歇周期分隔开的一系列发射周期来发射的，发射周期按照每秒发射10次至1000次的速率彼此衔接；-在激发子步骤c1)过程中所发射的聚焦超声波是两个单色信号的线性组合，所述单色信号的频率分别为f1和f2且20Hz≤|f1-f2|≤1000Hz；-在激发子步骤过程中所发射的聚焦超声波同时聚焦于多个焦点；-图像处理子步骤之后是映射子步骤，在该子步骤中，根据移动参数随时间的变化，计算出在观测场的至少某些点上至少一个剪切波传播参数，以便确定所述传播参数在观测场中映射；-在映射子步骤过程中计算得到的剪切波本文档来自技高网...

【技术保护点】
适用于各向异性介质(2)中的观测场(2a)成像的剪切波弹性成像方法，该方法包括：a)初始超声采集步骤，在该步骤过程中，在各向异性介质(2)中的至少一个感兴趣区域(2c)中采集至少一个初始物理参数；b)空间表征步骤，在该步骤过程中，根据初始物理参数来确定各向异性介质(2)的一组空间特性；以及，c)剪切波成像步骤，包括：c1)激发子步骤，在该子步骤过程中，根据所述一组空间特性在各向异性介质(2)内产生剪切波(14)；以及，c2)观察子步骤，在该子步骤过程中，在观测场(2c)的若干点上同时观察所述剪切波(14)的传播。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.适用于各向异性介质(2)中的观测场(2a)成像的剪切波弹性成像方法，该方法包括：a)初始超声采集步骤，在该步骤过程中，在各向异性介质(2)中的至少一个感兴趣区域(2c)中采集至少一个初始物理参数；b)空间表征步骤，在该步骤过程中，根据初始物理参数来确定各向异性介质(2)的一组空间特性；以及，c)剪切波成像步骤，包括：c1)激发子步骤，在该子步骤过程中，根据所述一组空间特性在各向异性介质(2)内产生剪切波(14)；以及，c2)观察子步骤，在该子步骤过程中，在观测场(2c)的若干点上同时观察所述剪切波(14)的传播。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述各向异性介质的一组空间特性(2)包括下列内容中的至少一项：在至少一个感兴趣区域(2c)中的各向异性特征(3)的方向、空间角度或空间位置，以及，在至少一个感兴趣区域(2c)中的优选的激发空间方向。3.根据权利要求1和2中任一项所述的方法，其特征在于，所述初始物理参数是利用B型超声成像所采集到的各向异性介质(2)中的至少一个感兴趣区域(2c)的图像。4.根据权利要求1和2中任一项所述的方法，其特征在于，所述初始超声采集步骤包括剪切波成像步骤，所述剪切波成像步骤包括：a1)激发子步骤，在该子步骤过程中，通过至少一个剪切波方向在各向异性介质(2)内产生剪切波；以及，a2)观察子步骤，在该子步骤过程中，在至少一个感兴趣区域(2c)的若干点上同时观察所述剪切波的传播，以采集初始物理参数。5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述初始超声采集步骤包括与多个剪切波方向以及多个初始物理参数相关的多个剪切波成像步骤，所述多个初始物理参数是在各向异性介质中的至少一个感兴趣区域中所采集到的，多个剪切波成像步骤中的各个剪切波成像步骤包括：a1)激发子步骤，在该子步骤过程中，通过多个剪切波方向中的一个相关剪切波方向在各向异性介质(2)中产生剪切波；以及，a2)观察子步骤，在该子步骤过程中，在至少一个感兴趣区域(2c)的若干点上同时观察所述剪切波的传播，以采集多个初始物理参数中的一个相关初始物理参数。6.根据权利要求4和5中任一项所述的方法，其特征在于，所述初始物理参数是利用剪切波成像所采集到的各向异性介质(2)中的感兴趣区域(2c)的图像。7.根据权利要求4和5中任一项所述的方法，其特征在于，所述初始物理参数是利用剪切波成像在至少一个感兴趣区域(2c)中所采集到的剪切波传播参数。8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述剪切波传播参数选自剪切波速度、剪切模量μ、杨氏模量E、剪切弹性μ1、剪切粘度μ2。9.根据权利要求1至8中任一项所述的方法，其特征在于，在初始超声采集步骤a)过程中，采集分别与各向异性介质(2)中至少两个不同的感兴趣区域(2c)相关的至少两个初始物理参数；其中，在空间表征步骤b)过程中，分别根据至少两个初始物理参数来确定分别与各向异性介质(2)中至少两个不同的感兴趣区域(2c)相关的至少两组空间特性，以及，其中，在剪切波成像步骤c)过程中，在激发子步骤c1)过程中，分别根据至少两组空间特性在各向异性介质(2)内产生至少两个剪切波(14)；以及，在观察子步骤c2)过程中，在观测场(2a)的若干点上同时观察所述至少两个剪切波(14)的传播。10.根据权利要求1至9中任一项所述的方法，其特征在于，所述空间表征步骤b)包括通过对在初始超声采集步骤a)过程中所采集到的各向异性介质(2)的至少一个图像进行特征检测，以提取一组空间特性。11.根据权利要求1至9中任一项所述的方法，其特征在于，所述空间表征步骤b)包括比较在初始超声采集步骤a)过程中所采集到的多个剪切波传播参数中的剪切波传播参数，以确定各向异性介质(2)中的首选的激发空间方向。12.根据权利要求1至9中任一项所述的方法，其特征在于，所述空间表征步骤b)包括利用连接着中央处理单元(6)的显示装置(6a)向使用者展示在初始超声采集步骤a)过程中所采集到的各向异性介质(2)的图像，所述使用者利用连接着所述中央处理单元(6)的输入装置(6b)来指示各向异性介质的空间特性。13.根据权利要求12所述的方法，其特征在于，所述使用者利用所述输入装置(6b)通过移动虚拟线的位置来指示各向异性介质(2)的空间特性，在所述显示装置(6a)上在向异性介质(2)的所述图像上方显示所述虚拟线，所述线表示各向异性介质的空间特性。14.根据权利要求12所述的方法，其特征在于，所述使用者通过在显示装置(6a)上所显示的各向异性介质(2)的所述图像上利用超声系统所提供的常规的角度测量工具所测量到的各向异性介质(2)的空间特性的数值来指示空间特性，然后，所述使用者利用输入装置(6b)将所述数值输入中央处理单元(6)。15.根据权利要求1至14中任一项所述的方法，其特征在于，通过利用受中央处理单元(6)所控制的换能器阵列在各向异性介质(2)中发射至少一束聚焦...

【专利技术属性】
技术研发人员：杰雷米·勃可夫，金皮埃尔·亨里，
申请(专利权)人：超声成像，
类型：发明
国别省市：法国,FR