一种剪切波的激励方法及装置制造方法及图纸

本申请公开了一种剪切波的激励方法及装置，其中，方法包括：接收预设焦点位置，以及预设的F数；F数大于2；预设焦点位置位于待检测感兴趣组织区域的下边界的下方，且，左边界的左侧的第一区域，或者，位于待检测感兴趣区域的下边界的下方，且，右边界的右侧的第二区域；依据焦点位置以及F数，确定超声探头中用于产生推动脉冲的目标阵元；确定为每个目标阵元提供用于产生推动脉冲的激励电压的强度值，以及，确定为每个目标阵元提供激励电压的时间间隔；每隔所述时间间隔为每个目标阵元提供对应强度值的激励电压，激励剪切波。通过本申请实施例产生波前深度范围以及声功率都满足要求的剪切波，减少在生物组织表面产生的热量。

An exciting method and device for shear wave

The present application discloses an exciting method and device for a shear wave, in which the method includes: receiving the preset focus position, and the preset F number; the F number is greater than 2; the preset focus position is located below the lower boundary of the region of interest to be detected, and the first region on the left side of the left boundary, or, to be detected. The second region on the right side of the right boundary, below the lower boundary of the interest area, and the right side of the right boundary, determines the target element for generating the impulse in the ultrasonic probe according to the position of the focus and the F number; it is determined that each target element provides the intensity value of the excitation voltage for generating the impulse impulse, and it is determined to provide the target element for each target element. The time interval of the excitation voltage is provided; the excitation voltage corresponding to the intensity value is provided for each target element at each interval, and the shear wave is excited. Through the application example, the shear wave generated by the wavefront depth range and the acoustic power can meet the requirements, and the heat generated on the surface of the biological tissue is reduced.

【技术实现步骤摘要】
一种剪切波的激励方法及装置
本申请涉及超声图像成像领域，特别涉及一种剪切波的激励方法及装置。
技术介绍
研究表明许多组织的病变通常伴随着组织硬度的改变，例如，乳腺肿瘤、慢性肝炎的肝纤维化，以及动脉粥样化的斑块等等，因此，可以通过确定组织硬度来了解组织的病变情况。更进一步，组织硬度与在该组织中传播的剪切波的速度之间存在定量关系，进而，可以通过检测感兴趣组织中传播的剪切波的速度，来衡量该感兴趣组织的病变情况。在利用剪切波检测感兴趣区域内的病变情况时，需要利用超声探头在垂直于感兴趣组织区域的生物表面的附近发射推动脉冲，该推动脉冲使与超声探头接触的生物表面相垂直的组织上下震动，进而产生剪切波，使得产生的剪切波向感兴趣组织区域传播。并且，为了实现对病变情况的检测，还需要保证剪切波的波前深度范围大于感兴趣组织区域的深度范围，且，声功率满足预设声功率。现有技术中，在利用剪切波检测感兴趣区域内的病变情况时，超声探头在生物表面会产生较大的热量，造成生物的不舒适感。
技术实现思路
基于此，本申请提出了一种剪切波的激励方法，用以在感兴趣组织区域范围内传输波前深度范围大于感兴趣组织区域的深度范围，且，声功率满足预设声功率的剪切波，减少超声探头在生物体表面产生的热量，避免生物的不舒适感。本申请还提供了一种剪切波的激励装置，用以保证上述方法在实际中的实现及应用。本申请提供的技术方案为：本申请公开了一种剪切波的激励方法，该方法包括：接收预设焦点位置，以及预设的用于确定超声探头中目标阵元数目的F数；所述目标阵元为：超声探头中用于发射推动脉冲来激励剪切波的阵元；所述F数大于2；所述预设焦点位置位于第一区域或者第二区域；所述第一区域为：待检测感兴趣组织区域的下边界的下方，且，左边界的左侧的区域；所述第二区域为：所述待检测感兴趣区域的下边界的下方，且，右边界的右侧的区域；依据所述焦点位置以及所述F数，确定超声探头中用于产生推动脉冲的目标阵元；确定为每个所述目标阵元提供用于产生推动脉冲的激励电压的强度值，以及，确定为每个所述目标阵元提供激励电压的时间间隔；每隔所述时间间隔为每个所述目标阵元提供对应强度值的激励电压，激励出剪切波。其中，所述确定为每个所述目标阵元提供用于产生推动脉冲的激励电压的强度值，包括：确定每个所述目标阵元在参考坐标系中的坐标；所述参考坐标系为：以所述超声探头中两端阵元组成的线段的中点为原点，以过所述原点且与所述超声探头中所有阵元的排列方向平行的直线为横轴，以过所述原点且与所述横轴垂直的直线为纵轴的直角坐标系；确定每个所述目标阵元在所述参考坐标系中的横坐标，以及所述焦点位置在所述参考坐标系中的横坐标；确定每个所述目标阵元的横坐标与所述焦点位置的横坐标差值的绝对值，得到每个所述目标阵元对应的绝对值；确定每个目标阵元的变迹参数；所述变迹参数为：每个所述目标阵元对应的绝对值与权重的乘积，其中，所述目标阵元对应的绝对值越大，权重越大；依据每个目标阵元的变迹参数，确定为每个目标阵元提供用于产生推动脉冲的激励电压的强度值。其中，目标阵元对应的绝对值与目标阵元的变迹参数间遵循的分布函数，包括：目标阵元的变迹参数是关于该目标阵元对应的绝对值的二次函数。其中，所述确定超声探头中用于产生推动脉冲的目标阵元，包括：将所述焦点位置在参考坐标系中的纵坐标的绝对值，确定为所述焦点位置的焦点深度；所述参考坐标系为：以所述超声探头中两端阵元组成的线段的中点为原点，以过所述原点且与所述超声探头中所有阵元的排列方向平行的直线为横轴，以过所述原点且与所述横轴垂直的直线为纵轴的直角坐标系；确定所述焦点深度与所述F数的比值为用于发射推动脉冲的目标阵元的总宽度；以所述焦点位置在所述参考坐标系横轴上的投影点为中心点，将平均分布在所述中心点两侧且属于所述总宽度的阵元，确定为超声探头中用于产生推动脉冲的目标阵元。其中，所述确定为每个所述目标阵元提供激励电压的时间间隔，包括：确定每个所述目标阵元与所述焦点位置间的距离；确定所述目标阵元中，与所述焦点位置间距离的最小值；确定每个所述目标阵元与所述最小值的差值；依据每个所述目标阵元对应的差值，确定为每个所述目标阵元提供激励电压的时间间隔。本申请还公开了一种剪切波的激励装置，该装置包括：接收单元，用于接收预设焦点位置，以及预设的用于确定超声探头中目标阵元数目的F数；所述目标阵元为：超声探头中用于发射推动脉冲来激励剪切波的阵元；所述F数大于2；所述预设焦点位置位于第一区域或者第二区域；所述第一区域为：待检测感兴趣组织区域的下边界的下方，且，左边界的左侧的区域；所述第二区域为：所述待检测感兴趣区域的下边界的下方，且，右边界的右侧的区域；第一确定单元，用于依据所述焦点位置以及所述F数，确定超声探头中用于产生推动脉冲的目标阵元；第二确定单元，用于确定为每个所述目标阵元提供用于产生推动脉冲的激励电压的强度值，以及，确定为每个所述目标阵元提供激励电压的时间间隔；激励单元，用于每隔所述时间间隔为每个所述目标阵元提供对应强度值的激励电压，激励出剪切波。其中，所述第二确定单元用于确定为每个所述目标阵元提供用于产生推动脉冲的激励电压的强度值时，包括：第一确定子单元，用于确定每个所述目标阵元在参考坐标系中的坐标；所述参考坐标系为：以所述超声探头中两端阵元组成的线段的中点为原点，以过所述原点且与所述超声探头中所有阵元的排列方向平行的直线为横轴，以过所述原点且与所述横轴垂直的直线为纵轴的直角坐标系；第二确定子单元，用于确定每个所述目标阵元在所述参考坐标系中的横坐标值，以及所述焦点位置坐标在所述参考坐标系中的横坐标值；第三确定子单元，用于确定每个所述目标阵元的横坐标与所述焦点位置的横坐标差值的绝对值，得到每个所述目标阵元对应的绝对值；第四确定子单元，用于确定每个目标阵元的变迹参数；所述变迹参数为：每个所述目标阵元对应的绝对值与权重的乘积，其中，所述目标阵元对应的绝对值越大，权重越大；第五确定子单元，用于依据每个目标阵元的变迹参数，确定为每个目标阵元提供用于产生推动脉冲的激励电压的强度值。其中，所述第四确定子单元中，目标阵元对应的绝对值与目标阵元的变迹参数间所遵循的分布函数包括：目标阵元上变迹参数是关于目标阵元对应的绝对值的二次函数。其中，所述第一确定单元，包括：焦点深度确定子单元，用于将所述焦点位置在参考坐标系中的纵坐标的绝对值，确定为所述焦点位置的焦点深度；所述参考坐标系为：以所述超声探头中两端阵元组成的线段的中点为原点，以过所述原点且与所述超声探头中所有阵元的排列方向平行的直线为横轴，以过所述原点且与所述横轴垂直的直线为纵轴的直角坐标系；总宽度确定子单元，用于确定所述焦点深度与所述F数的比值为用于发射推动脉冲的目标阵元的总宽度；目标阵元确定子单元，用于以所述焦点位置在所述参考坐标系横轴上的投影点为中心点，将平均分布在所述中心点两侧且属于所述总宽度的阵元，确定为超声探头中用于产生推动脉冲的目标阵元。其中，所述第二确定单元用于确定为每个所述目标阵元提供激励电压的时间间隔时，包括：第六确定子单元，用于确定每个所述目标阵元与所述焦点位置间的距离；第七确定子单元，用于确定所述目标阵元中，与所述焦点位置间距离的最小值；第八确定子单元，用于确定每个所述目标阵本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种剪切波的激励方法，其特征在于，所述方法包括：接收预设焦点位置，以及预设的用于确定超声探头中目标阵元数目的F数；所述目标阵元为：超声探头中用于发射推动脉冲来激励剪切波的阵元；所述F数大于2；所述预设焦点位置位于第一区域或者第二区域；所述第一区域为：待检测感兴趣组织区域的下边界的下方，且，左边界的左侧的区域；所述第二区域为：所述待检测感兴趣区域的下边界的下方，且，右边界的右侧的区域；依据所述焦点位置以及所述F数，确定超声探头中用于产生推动脉冲的目标阵元；确定为每个所述目标阵元提供用于产生推动脉冲的激励电压的强度值，以及，确定为每个所述目标阵元提供激励电压的时间间隔；每隔所述时间间隔为每个所述目标阵元提供对应强度值的激励电压，激励出剪切波。

【技术特征摘要】
1.一种剪切波的激励方法，其特征在于，所述方法包括：接收预设焦点位置，以及预设的用于确定超声探头中目标阵元数目的F数；所述目标阵元为：超声探头中用于发射推动脉冲来激励剪切波的阵元；所述F数大于2；所述预设焦点位置位于第一区域或者第二区域；所述第一区域为：待检测感兴趣组织区域的下边界的下方，且，左边界的左侧的区域；所述第二区域为：所述待检测感兴趣区域的下边界的下方，且，右边界的右侧的区域；依据所述焦点位置以及所述F数，确定超声探头中用于产生推动脉冲的目标阵元；确定为每个所述目标阵元提供用于产生推动脉冲的激励电压的强度值，以及，确定为每个所述目标阵元提供激励电压的时间间隔；每隔所述时间间隔为每个所述目标阵元提供对应强度值的激励电压，激励出剪切波。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述确定为每个所述目标阵元提供用于产生推动脉冲的激励电压的强度值，包括：确定每个所述目标阵元在参考坐标系中的坐标；所述参考坐标系为：以所述超声探头中两端阵元组成的线段的中点为原点，以过所述原点且与所述超声探头中所有阵元的排列方向平行的直线为横轴，以过所述原点且与所述横轴垂直的直线为纵轴的直角坐标系；确定每个所述目标阵元在所述参考坐标系中的横坐标，以及所述焦点位置在所述参考坐标系中的横坐标；确定每个所述目标阵元的横坐标与所述焦点位置的横坐标差值的绝对值，得到每个所述目标阵元对应的绝对值；确定每个目标阵元的变迹参数；所述变迹参数为：每个所述目标阵元对应的绝对值与权重的乘积，其中，所述目标阵元对应的绝对值越大，权重越大；依据每个目标阵元的变迹参数，确定为每个目标阵元提供用于产生推动脉冲的激励电压的强度值。3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，目标阵元对应的绝对值与目标阵元的变迹参数间遵循的分布函数，包括：目标阵元的变迹参数是关于该目标阵元对应的绝对值的二次函数。4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述确定超声探头中用于产生推动脉冲的目标阵元，包括：将所述焦点位置在参考坐标系中的纵坐标的绝对值，确定为所述焦点位置的焦点深度；所述参考坐标系为：以所述超声探头中两端阵元组成的线段的中点为原点，以过所述原点且与所述超声探头中所有阵元的排列方向平行的直线为横轴，以过所述原点且与所述横轴垂直的直线为纵轴的直角坐标系；确定所述焦点深度与所述F数的比值为用于发射推动脉冲的目标阵元的总宽度；以所述焦点位置在所述参考坐标系横轴上的投影点为中心点，将平均分布在所述中心点两侧且属于所述总宽度的阵元，确定为超声探头中用于产生推动脉冲的目标阵元。5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述确定为每个所述目标阵元提供激励电压的时间间隔，包括：确定每个所述目标阵元与所述焦点位置间的距离；确定所述目标阵元中，与所述焦点位置间距离的最小值；确定每个所述目标阵元与所述最小值的差值；依据每个所述目标阵元对应的差值，确定为每个所述目标阵元提供激励电压的时间间隔。6.一种剪切波的激励装置，其特征在于，所述装置包括：接收单元，用于接收预设焦点位置，以及预设的用于确定超声探头中目标阵元数目的F数；所述目标阵元为：超声探头中用于发射推动脉冲来...

【专利技术属性】
技术研发人员：潘晓畅，刘德清，朱超超，冯乃章，唐果，石学工，
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