一种剪切波弹性测量方法及剪切波弹性成像系统技术方案

本实施例公开了一种剪切波弹性测量方法及剪切波弹性成像系统，对于每对相应的剪切波，可以只在第三位置获取连续一段时间内的回波信号，就可以根据该连续一段时间内的回波信号来获取所述目标区域对应的弹性参数，不仅所需的用于获取回波信号的位置少，而且需要获取的回波信号的总数据量也少，并且计算方法也简单，这对系统的性能要求大大降低。

A shear wave elastic measurement method and shear wave elastic imaging system

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】一种剪切波弹性测量方法及剪切波弹性成像系统
本专利技术涉及一种剪切波弹性测量方法及剪切波弹性成像系统。
技术介绍
医用超声弹性成像主要是指以显示组织弹性差异为目的的一系列成像和信号处理技术；而获取的组织弹性差异(或软硬程度)信息对于组织癌症病变的辅助检测、良恶性判别和预后恢复评价等方面有重要的应用。目前的医用超声弹性成像技术主要包括压力弹性成像和剪切波弹性成像(Shear Wave Elastography,SWE)等。压力弹性成像发展的时间最长，技术也最为成熟，但其对操作者的手法要求较高。压力弹性成像主要是通过探头按压组织产生一定的形变，探头通过发出超声波以及接收回波信号，将组织的应变量、应变率等与组织弹性相关的参数计算出来并成像，从而反映不同组织间的弹性差异，由于应变量和应变率等这些应变参数对压力很敏感，因此在压力弹性成像技术中通过探头施加给组织的压力需要尽量保持均匀且稳定，这对操作者的手法就会提出较高的要求。另外，由于不同次操作之间，操作者通过探头施加给组织的压力难以保持一致，因此成像的重复性和稳定性也较难保证。而剪切波弹性成像技术则主要是通过在组织内部产生剪切波并检测或计算其传播参数(例如传播速度)，由于组织的弹性程度(或软硬程度)会对剪切波的传播参数产生影响，因此可以剪切波的传播参数可以反映组织的弹性差异(或软硬程度)，也就是说，可以利用上述检测到的传播参数来进行弹性成像。由于不再像压力弹性成像一样依赖操作者对组织进行特定施压，因此剪切波弹性成像在稳定性和重复性方面有很大进步；但是由于需要检测或计算剪切波的传播参数，因此剪切波弹性成像的系统，往往检测或计算方法复杂，需要处理的数据量也很大，这对系统的性能要求较高。
技术实现思路
本专利技术的一个实施例中，提供了一种剪切波弹性测量方法，包括：在目标区域边界上的第一位置处产生第一剪切波；在目标区域边界上的第二位置处产生第二剪切波，其中所述第二位置位于所述第一剪切波的传播路径上；向第三位置发射超声波以检测所述第一剪切波和所述第二剪切波，并接收所述超声波的回波以获得回波信号，其中所述第三位置位于所述目标区域之外并且所述第一剪切波经过所述第二位置传播到所述第三位置；根据所述回波信号获得所述第一剪切波传播到达所述第三位置的时间和所述第二剪切波传播到达所述第三位置的时间；基于所述第一剪切波传播到达所述第三位置的时间、所述第二剪切波传播到达所述第三位置的时间和所述第一位置与所述第二位置之间的距离获得所述目标区域的弹性参数。本专利技术的一个实施例中，提供了一种剪切波弹性成像系统，包括：探头；发射控制器，所述发射控制器控制探头在目标区域边界上的第一位置处产生第一剪切波，以及在目标区域边界上的第二位置处产生第二剪切波，其中所述第二位置位于所述第一剪切波的传播路径上；所述发射控制器还控制探头向第三位置发射超声波以检测所述第一剪切波和所述第二剪切波，其中所述第三位置位于所述目标区域之外并且所述第一剪切波经过所述第二位置传播到所述第三位置；接收控制器，所述接收控制器控制所述探头接收发射到所述第三位置的超声波的回波，以获得回波信号；图像处理器，所述图像处理器根据所述回波信号获得所述第一剪切波传播到达所述第三位置的时间和所述第二剪切波传播到达所述第三位置的时间，并基于所述第一剪切波传播到达所述第三位置的时间、所述第二剪切波传播到达所述第三位置的时间和所述第一位置与所述第二位置之间的距离获得所述目标区域的弹性参数。本专利技术的一个实施例中，提供了一种剪切波弹性测量方法，包括：在目标区域边界上的第一位置处产生第一剪切波；在目标区域边界上的第二位置处产生第二剪切波，其中所述第二位置位于所述第一剪切波的传播路径上；向第三位置发射超声波以检测经过所述第三位置的所述第一剪切波和所述第二剪切波，并接收所述超声波的回波以获得回波信号，所述回波信号包含所述第一剪切波和所述第二剪切波传播经过所述第三位置的信息，其中所述第三位置位于所述目标区域之外并且所述第一剪切波经过所述第二位置传播到所述第三位置；根据所述回波信号获得所述目标区域的弹性参数。本专利技术的一个实施例中，提供了一种剪切波弹性成像系统，包括：探头；发射控制器，所述发射控制器控制探头在目标区域边界上的第一位置处产生第一剪切波，以及在目标区域边界上的第二位置处产生第二剪切波，其中所述第二位置位于所述第一剪切波的传播路径上；所述发射控制器还控制探头向第三位置发射超声波以检测经过所述第三位置的所述第一剪切波和所述第二剪切波，其中所述第三位置位于所述目标区域之外并且所述第一剪切波经过所述第二位置传播到所述第三位置；接收控制器，所述接收控制器控制所述探头接收发射到所述第三位置的超声波的回波，以获得回波信号，其中所述回波信号包含所述第一剪切波和所述第二剪切波传播经过所述第三位置的信息；图像处理器，所述图像处理器根据所述回波信号获得所述目标区域的弹性参数。依上述实施的剪切波弹性测量方法及剪切波弹性成像系统，由于对于每对相应的剪切波，可以只在第三位置获取连续一段时间内的回波信号，就可以根据该连续一段时间内的回波信号来获取所述目标区域对应的弹性参数，不仅所需的用于获取回波信号的位置少，而且需要获取的回波信号的总数据量也少，并且计算方法也简单，这对系统的性能要求大大降低。附图说明图1为一实施例中，在目标区域产生的两个剪切波的传播路径示意图；图2为一实施例中，在B点接收图2中的两个剪切波的回波信号所得到的B点组织的位移随时间变化的一典型曲线；图3为一实施例的剪切波弹性测量方法的流程示意图；图4(a)和(b)分别为一实施例中将目标区域边界不同的位置选取为剪切波产生位置的示意图；图5为一实施例的剪切波弹性成像系统的结构示意图；图6为另一实施例的剪切波弹性成像系统的结构示意图。具体实施方式医用超声弹性成像主要是指以显示组织弹性差异为目的的一系列成像和信号处理技术，本实施例通过在组织内产生剪切波、发射超声波检测剪切波在组织内的传播并根据接收的回波信号来计算剪切波在组织中的弹性参数。请参照图1，斜线填充的区域表示待了解的目标组织部分(即希望了解这部分组织的弹性或软硬程度等)，不妨称之为目标区域。目标区域可以通过用户在超声图像上进行选择，或者可以是系统自动识别的某一组织结构的图像区域，等等。当然目标区域的形状不限于图1中的矩形，还可以是方形或者其他规则的或不规则的形状。在目标区域的边界上的两个目标点A1(下文中的第一位置的一个实例)和A2(下文中的第二位置的一个实例)分别产生一个剪切波，并在目标区域外的一个位置B(下文中的第三位置的一个实例)处用超声波来检测经过位置B的这两个剪切波以获得回波信号，及通过探头向位置B发射超声波并接收该超声波的回波以获得回波信号，该回波信号会包含这两个剪切波经过位置B的信息；在上述过程中，在产生剪切波时，使得产生在A1处的剪切波经过A2传播到位置B，并且在A2处产生的剪切波也能够传播到位置B。在对本实施例的专利技术原理解释之前，为了描述的简洁性，不妨将A1处产生的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种剪切波弹性测量方法，其特征在于，包括：/n在目标区域边界上的第一位置处产生第一剪切波；/n在目标区域边界上的第二位置处产生第二剪切波，其中所述第二位置位于所述第一剪切波的传播路径上；/n向第三位置发射超声波以检测所述第一剪切波和所述第二剪切波，并接收所述超声波的回波以获得回波信号，其中所述第三位置位于所述目标区域之外并且所述第一剪切波经过所述第二位置传播到所述第三位置；/n根据所述回波信号获得所述第一剪切波传播到达所述第三位置的时间和所述第二剪切波传播到达所述第三位置的时间；/n基于所述第一剪切波传播到达所述第三位置的时间、所述第二剪切波传播到达所述第三位置的时间和所述第一位置与所述第二位置之间的距离获得所述目标区域的弹性参数。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】一种剪切波弹性测量方法，其特征在于，包括：
在目标区域边界上的第一位置处产生第一剪切波；
在目标区域边界上的第二位置处产生第二剪切波，其中所述第二位置位于所述第一剪切波的传播路径上；
向第三位置发射超声波以检测所述第一剪切波和所述第二剪切波，并接收所述超声波的回波以获得回波信号，其中所述第三位置位于所述目标区域之外并且所述第一剪切波经过所述第二位置传播到所述第三位置；
根据所述回波信号获得所述第一剪切波传播到达所述第三位置的时间和所述第二剪切波传播到达所述第三位置的时间；
基于所述第一剪切波传播到达所述第三位置的时间、所述第二剪切波传播到达所述第三位置的时间和所述第一位置与所述第二位置之间的距离获得所述目标区域的弹性参数。


如权利要求1所述的剪切波弹性测量方法，其特征在于：所述第二位置不同于第一位置。


如权利要求2所述的剪切波弹性测量方法，其特征在于：所述第一位置与第二位置在目标区域的边界上的距离最大。


如权利要求1所述的剪切波弹性测量方法，其特征在于：在目标区域边界上的第一位置处产生第一剪切波包括：在所述第一位置处的一个目标点处产生一个第一剪切波。


如权利要求4所述的剪切波弹性测量方法，其特征在于：在目标区域边界上的第二位置处产生第二剪切波包括：在所述第二位置处的一个目标点处产生一个第二剪切波。


如权利要求1所述的剪切波弹性测量方法，其特征在于，在目标区域边界上的第一位置处产生第一剪切波包括：在所述第一位置处的多个目标点处产生多个第一剪切波。


如权利要求6所述的剪切波弹性测量方法，其特征在于：在目标区域边界上的第二位置处产生第二剪切波包括：在所述第二位置处的多个目标点处产生多个第二剪切波，其中所述多个第一剪切波分别经过所述第二位置处的多个目标点传播到所述第三位置。


如权利要求1所述的剪切波弹性测量方法，其特征在于：所述第一剪切波和所述第二剪切波同时或者在不同时刻产生。


如权利要求1所述的剪切波弹性测量方法，其特征在于，所述弹性参数包括平均剪切波速度、杨氏模量和剪切模量中的一个或多个。


如权利要求1所述的剪切波弹性测量方法，其特征在于，还包括：
向目标区域发射超声波并接收来自目标区域的超声回波，获得用于形成超声图像的回波信号；
根据用于形成超声图像的回波信号生成所述目标区域的超声图像；
显示所述超声图像；
在所述超声图像上显示所述弹性参数。


如权利要求10所述的剪切波弹性测量方法，其特征在于，还包括：
获取用户在超声图像上选择所述目标区域的选择指令；
根据选择指令确定所述第一位置和第二位置。


一种剪切波弹性成像系统，其特征在于，包括：
探头；
发射控制器，所述发射控制器控制探头在目标区域边界上的第一位置处产生第一剪切波，以及在目标区域边界上的第二位置处产生第二剪切波，其中所述第二位置位于所述第一剪切波的传播路径上；所述发射控制器还控制探头向第三位置发射超声波以检测所述第一剪切波和所述第二剪切波，其中所述第三位置位于所述目标区域之外并且所述第一剪切波经过所述第二位置传播到所述第三位置；
接收控制器，所述接收控制器控制所述探头接收发射到所述第三位置的超声波的回波，以获得回波信号；
图像处理器，所述图像处理器根据所述回波信号获得所述第一剪切波传播到达所述第三位置的时间和所述第二剪切波传播到达所述第三位置的时间，并基于所述第一剪切波传播到达所述第三位置的时间、所述第二剪切...

【专利技术属性】
技术研发人员：李双双，
申请(专利权)人：深圳迈瑞生物医疗电子股份有限公司，深圳迈瑞科技有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44