剪切波弹性成像方法及系统技术方案

本发明专利技术公开了本发明专利技术通过测量剪切波传播过程中的速度信息和衰减信息，并将其显示，克服了现有技术中存在的剪切波弹性成像系统测量对象单一，导致组织信息反映不全面的技术问题，实现了一种可反映出剪切波的速度和衰减信息的剪切波弹性成像方法及系统，进而有利于提高剪切波检测的可靠性和全面性。本发明专利技术可广泛应用于各种剪切波弹性成像系统。

Shear wave elastic imaging method and system

The invention discloses the speed information and information process of measuring shear wave attenuation, and displayed the single object measuring shear wave elastography system existing in the prior art, led to the organization of information reflecting the technical problems are not comprehensive, which can reflect the shear wave velocity and shear attenuation information the elastic wave imaging method and system implementation, and thus help to improve the reliability of shear wave detection and comprehensive. The invention can be widely used in various shear wave elastic imaging systems.

【技术实现步骤摘要】
剪切波弹性成像方法及系统
本专利技术涉及利用超声波成像
，尤其涉及一种剪切波弹性成像方法及系统。
技术介绍
二维剪切波弹性成像技术主要是通过测量剪切波在组织中的传播速度，然后直接将剪切波速度以特定的颜色表，对应的将不同的速度值映射成不同颜色显示到图像上；或者根据公式，结合组织密度等其他参数，将剪切波速度换算为杨氏模量，然后通过特定的颜色表，对应的不同的杨氏模量值映射为不同颜色显示到图像上。医生或者操作人员能够直观的根据图像颜色判断出感兴趣区域组织的硬度信息，进而确定异常区域。但是剪切波速度以及根据剪切波速度计算出来的杨氏模量只是剪切波传播过程中所能够反映组织信息的一部分，只反映出了组织的硬度信息剪切波检测的可靠性低。
技术实现思路
为了更好地开发剪切波在组织检测领域的用途，本专利技术的目的是提供一种剪切波弹性成像方法及系统，该方法及系统可反映出剪切波的速度和衰减信息，有利于提高剪切波检测的可靠性和全面性。本专利技术所采用的技术方案是：一种剪切波弹性成像方法，包括步骤：S1，利用声辐射力在预设位置激励产生剪切波；S2，在剪切波传播路径上多次发射超声检测波束检测剪切波，以获取剪切波检测数据；S3，解析剪切波检测数据以获取剪切波的速度信息和衰减信息；S4，利用预设的图像映射算法处理剪切波速度信息和衰减信息，输出对应的图像信息。优选的，所述步骤S3具体为：利用剪切波检测数据生成剪切波波形数据，根据相邻的剪切波检测扫描线的剪切波波形数据计算剪切波的速度信息和衰减信息，所述衰减信息包括剪切波幅度衰减信息和/或剪切波频率衰减信息和/或剪切波时域波形变化信息。优选的，所述步骤S3包括获取剪切波速度信息子步骤：根据相邻的剪切波检测扫描线位置的剪切波传播到达时间，计算该位置的剪切波速度信息。优选的，所述步骤S3包括获取剪切波幅度衰减信息子步骤：确定剪切波波形数据的轴向位移数据或轴向速度数据的峰值，设置一个幅值截止区域，获取在幅值截止区域内的幅度的平均值，比较相邻的剪切波检测扫描线的幅度的平均值以获取剪切波幅度衰减信息。优选的，所述步骤S3包括获取剪切波频率衰减信息子步骤：利用傅里叶变换处理剪切波波形数据，确定傅里叶变换后的轴向位移数据或轴向速度数据的峰值，设置一个幅值截止区域，获取在幅值截止区域内的幅度的平均值，比较相邻的剪切波检测扫描线的幅度的平均值以获取剪切波频率衰减信息。优选的，所述步骤S2包括获取剪切波时域波形变化信息子步骤：确定剪切波波形数据的轴向位移数据或轴向速度数据的峰值，设置一个幅值截止区域，获取在幅值截止区域内的幅度的平方的平均值，比较相邻的剪切波检测扫描线的幅度的平方的平均值以获取剪切波时域波形变化信息。优选的，所述步骤S1具体为：在剪切波弹性成像的感兴趣区域内，在预设位置利用声辐射力激励产生剪切波，根据感兴趣区域的大小和单次激励所产生的剪切波的传播距离来确定超声声辐射力激励的次数。优选的，所述步骤S2具体为：在剪切波传播路径上多次发射超声检测波束检测剪切波，以获取回波信号，利用波束合成算法处理回波信号以生成多个剪切波检测扫描线，并在每个剪切波检测扫描线上生成多个时刻的剪切波检测数据。一种剪切波弹性成像系统，包括：剪切波激励模块，用于利用声辐射力在预设位置激励产生剪切波；检测模块，用于在剪切波传播路径上发射超声检测波束检测剪切波，以获取剪切波检测数据；计算模块，用于解析剪切波检测数据以获取剪切波的速度信息和衰减信息；图像处理模块，用于利用预设的图像映射算法处理剪切波速度信息和衰减信息，输出对应的图像信息。优选的，所述衰减信息包括剪切波幅度衰减信息和/或剪切波频率衰减信息和/或剪切波时域波形变化信息，所述计算模块具体包括：剪切波速度信息计算子模块，用于根据相邻的剪切波检测扫描线位置的剪切波传播到达时间，计算该位置的剪切波速度信息；剪切波幅度衰减信息子模块，用于确定剪切波波形数据的轴向位移数据或轴向速度数据的峰值，设置一个幅值截止区域，获取在幅值截止区域内的幅度的平均值，比较相邻的剪切波检测扫描线的幅度的平均值以获取剪切波幅度衰减信息；剪切波频率衰减信息子模块，用于确定傅里叶变换后的轴向位移数据或轴向速度数据的峰值，设置一个幅值截止区域，获取在幅值截止区域内的幅度的平均值，比较相邻的剪切波检测扫描线的幅度的平均值以获取剪切波频率衰减信息；剪切波时域波形变化信息子模块，用于确定剪切波波形数据的轴向位移数据或轴向速度数据的峰值，设置一个幅值截止区域，获取在幅值截止区域内的幅度的平方的平均值，比较相邻的剪切波检测扫描线的幅度的平方的平均值以获取剪切波时域波形变化信息。本专利技术的有益效果是：本专利技术通过测量剪切波传播过程中的速度信息和衰减信息，并将其显示，克服了现有技术中存在的剪切波弹性成像系统测量对象单一，导致组织信息反映不全面的技术问题，实现了一种可反映出剪切波的速度和衰减信息的剪切波弹性成像方法及系统，进而有利于提高剪切波检测的可靠性和全面性。另外，本专利技术对于剪切波速度信息和剪切波衰减信息的计算都采用的是通过对波束合成后的剪切波检测数据进行自相关、互相关等算法得到的剪切波的轴向速度或轴向位移数据，因此可以很方便地实施在系统中。本专利技术可广泛应用于各种剪切波弹性成像系统。附图说明下面结合附图对本专利技术的具体实施方式作进一步说明：图1是本专利技术剪切波弹性成像方法一个实施例的流程示意图；图2是本专利技术剪切波弹性成像方法另一种实施例的流程示意图；图3是本专利技术剪切波弹性成像方法一个实施例的原理示意图；图4是本专利技术剪切波弹性成像方法一个实施例的时域波形示意图；图5是本专利技术剪切波弹性成像方法一个实施例的频域波形示意图。具体实施方式需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。生物组织学的研究表明：粘弹性是反映人体组织力学信息的最佳指标。也就是说，除了弹性之外，粘性也需要考虑在内，仅靠单一剪切波速度信息是不足以整体评估组织的力学属性。同时，人体中的大部分组织又具有各向异性和动态性，如肌肉、肝脏等。因此需要其他参数来评估组织的力学属性。剪切波在传播的过程中，幅值、频率和波形会产生变化，通过这些变化可以用来衡量剪切波速度估计的可靠性和准确性，以及作为一种辅助的方法来评估组织的力学属性。基于上述原理，本专利技术的基本构思为：提供一种剪切波弹性成像的方法及系统，将剪切波的速度信息和衰减信息通过特定的图像映射算法，映射成不同的颜色或者灰度，显示到显示介质或者装置上来。利用该方法及系统不仅能够将组织的剪切波速度信息，即组织的剪切波速度或杨氏模量显示出来,而且能够将组织的剪切波传播的衰减信息显示出来。实现步骤如图1所示，包括步骤：S1，利用声辐射力在预设位置激励产生剪切波；S2，在剪切波传播路径上多次发射超声检测波束检测剪切波，以获取剪切波检测数据；S3，解析剪切波检测数据以获取剪切波的速度信息和衰减信息；S4，利用预设的图像映射算法处理剪切波速度信息和衰减信息，输出对应的图像信息。需要说明的是，本专利技术提出的一种剪切波弹性成像方法及系统适用于剪切波检测的单角度或多角度平面波成像，也适用于大多具有多波束合成能力的超声成像系统上。具体的，如图2-4所示，本实施例中，剪切波弹性成像方法包括以下步骤：A1、在剪切波弹性成像的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种剪切波弹性成像方法，其特征在于，包括步骤：S1，利用声辐射力在预设位置激励产生剪切波；S2，在剪切波传播路径上多次发射超声检测波束检测剪切波，以获取剪切波检测数据；S3，解析所述剪切波检测数据以获取剪切波的速度信息和衰减信息；S4，利用预设的图像映射算法处理所述剪切波的速度信息和衰减信息，输出对应的图像信息。

【技术特征摘要】
1.一种剪切波弹性成像方法，其特征在于，包括步骤：S1，利用声辐射力在预设位置激励产生剪切波；S2，在剪切波传播路径上多次发射超声检测波束检测剪切波，以获取剪切波检测数据；S3，解析所述剪切波检测数据以获取剪切波的速度信息和衰减信息；S4，利用预设的图像映射算法处理所述剪切波的速度信息和衰减信息，输出对应的图像信息。2.根据权利要求1所述的一种剪切波弹性成像方法，其特征在于，所述步骤S3具体为：利用剪切波检测数据生成剪切波波形数据，根据相邻的剪切波检测扫描线的剪切波波形数据计算剪切波的速度信息和衰减信息，所述衰减信息包括剪切波幅度衰减信息和/或剪切波频率衰减信息和/或剪切波时域波形变化信息。3.根据权利要求2所述的一种剪切波弹性成像方法，其特征在于，所述步骤S3包括获取剪切波速度信息包括：根据相邻的剪切波检测扫描线位置的剪切波传播到达时间，计算该位置的剪切波速度信息。4.根据权利要求2所述的一种剪切波弹性成像方法，其特征在于，所述步骤S3包括获取剪切波幅度衰减信息包括：确定剪切波波形数据的轴向位移数据或轴向速度数据的峰值，设置一个幅值截止区域，获取在幅值截止区域内的幅度的平均值，比较相邻的剪切波检测扫描线的幅度的平均值以获取剪切波幅度衰减信息。5.根据权利要求2所述的一种剪切波弹性成像方法，其特征在于，所述步骤S3包括获取剪切波频率衰减信息子包括：利用傅里叶变换处理剪切波波形数据，确定傅里叶变换后的轴向位移数据或轴向速度数据的峰值，设置一个幅值截止区域，获取在幅值截止区域内的幅度的平均值，比较相邻的剪切波检测扫描线的幅度的平均值以获取剪切波频率衰减信息。6.根据权利要求2所述的一种剪切波弹性成像方法，其特征在于，所述步骤S2包括获取剪切波时域波形变化信息包括：确定剪切波波形数据的轴向位移数据或轴向速度数据的峰值，设置一个幅值截止区域，获取在幅值截止区域内的幅度的平方的平均值，比较相邻的剪切波检测扫描线的幅度的平方的平均值以获取剪切波时域波形变化信息。7.根据权利要求1至6任一项所述的一种...

【专利技术属性】
技术研发人员：朱超超，刘德清，冯乃章，宋妍，
申请(专利权)人：深圳开立生物医疗科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44