通过超声波确定介质的修正图像的方法和用于实施该方法的设备技术

通过超声波确定介质的修正图像的方法，所述方法包括确定所述介质图像(I

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】通过超声波确定介质的修正图像的方法和用于实施该方法的设备


[0001]本专利技术涉及用于提供粘弹性介质的图像的超声波成像方法和设备。该方法的目的尤其在于通过考虑超声波成像探头施加在介质外表面上的压力变化，来修正所产生的图像。

技术介绍

[0002]更具体地说，本专利技术涉及一种使用超声波来观察扩散粘弹性介质的成像方法，该介质包含反射所述压缩超声波的颗粒。
[0003]通过该方法修正的图像可以是各种类型的。例如，图像可以是应变(英文为“strain”)类型的，或是弹性(英文为elasticity)类型的。
[0004]专利文献US 2005/252295提出一种弹性成像技术，其在介质中生成弹性剪切波，并通过记录介质的多个图像来观察该弹性剪切波的传播。然后确定介质的至少一个运动参数(位移、偏应变)的图像，并从图像中推导出剪切波的一个传播参数，例如剪切的速度、剪切模量、杨氏模量、剪切弹性等。
[0005]该最新技术被广泛应用。然而，已经观察到，运动参数的图像或剪切波传播参数的图像对于超声成像探头施加在介质表面上的压力敏感。而这种探头压力是由医生施加的，可能会在检查期间或在不同检查之间变化。实际上，医生会改变该外部压力以在相关图像中获得期望的观察。
[0006]此外，这些图像包括与所施加的外部压力的变化相关的应变，这在它们的表征、它们的可再现性和它们的确定中造成不精确性。

技术实现思路

[0007]本专利技术的目的在于完善该类型的成像方法，尤其是从而改善其图像。
[0008]为了该效果，本专利技术提出一种通过超声波确定介质的修正图像的方法，其特征在于：
[0009]‑
确定介质图像(I
k
)的时间序列，其中k是0至N的图像编号，并假设所述序列的第一图像没有应变，
[0010]‑
确定1至N中每个编号k的介质图像的运动，该运动是编号k的介质图像(I
k
)与编号k
‑
1的前一介质图像(I
k
‑1)之间的运动，
[0011]‑
基于编号k的介质图像(I
k
)和编号k
‑
1的前一介质图像(I
k
‑1)，确定偏应变图像(IΔε
k
)的时间序列，
[0012]‑
基于之前的各运动、即与编号为1至k的介质图像相关联的各运动，补偿所述偏应变图像(IΔε
k
)，由此确定修正的偏应变图像(IΔε
k*
)，和
[0013]‑
通过对编号为1至k的修正的偏应变图像(IΔε
k*
)求和，确定修正的应变图像(Iε
k*
)。
[0014]借助于这些设置，确保所产生的图像得到修正。
[0015]在根据本专利技术的方法的各个实施方式中，还可以另外利用以下设置中的一个和/或另一个。
[0016]根据一个方面，确定编号k的运动通过以下实现：
[0017]‑
确定介质图像与前一介质图像之间的位移场，
[0018]‑
基于所述位移场，确定图像的几何转换，所述几何转换以数量小于十个的参数表征位移场。
[0019]根据一个方面，通过介质图像与前一介质图像之间的相互关联，或通过介质图像与前一介质图像之间的子图像跟踪算法，来计算位移场。
[0020]根据一个方面，跟踪算法是卢卡斯
‑
卡纳德(Lucas
‑
Kanade)算法。
[0021]根据一个方面，几何转换至少包括平移，或平移和位似(法语homoth
é
tie)，或平移、位似和旋转。
[0022]根据一个方面，几何转换T
k
包括平移、位似和旋转，并且其中，几何转换的形式是如下的矩阵形式：
[0023][0024]其中，几何转换T
k
在图像的平面中的参数如下：
[0025]Tx，Ty是平移系数，
[0026]Hx，Hz是位似系数，和
[0027]θ是垂直于图像平面的轴的旋转角度。
[0028]根据一个方面，通过基于位移场的点的集计算的参数群的中位数值获得几何转换的参数。
[0029]根据一个方面：
[0030]‑
集包括位移场的三个至十个点，并且
[0031]‑
群大于一百个集。
[0032]根据一个方面，所述方法另外还包括：
[0033](e1)确定介质的弹性图像，和
[0034](e2)通过基于之前的各运动，即与编号为0至k的介质图像相关联的各运动，补偿所述弹性图像，确定修正的弹性图像。
[0035]根据一个方面，通过以下子步骤生成在步骤(e1)中产生的弹性图像：
[0036](e1.1)激励步骤，在其期间，通过发射至少一个聚焦超声波，在介质中生成剪切波，
[0037](e1.2)观察步骤，在其期间，通过确定介质的中间图像的时间序列，观察剪切波的传播，j是0至M的中间图像编号，
[0038](e1.3)处理步骤，在其期间，基于介质的所述中间图像和剪切波传播模型，确定弹性图像。
[0039]根据一个方面，另外还实施：
[0040]‑
确定多个修正的应变图像，
[0041]‑
确定多个修正的弹性图像，所述修正的应变图像和所述弹性图像在时间上交错，和
[0042]‑
基于多个修正的应变图像和多个修正的弹性图像，确定非线性参数的图像。
[0043]根据一个方面，通过数值对的应变线性回归，确定非线性参数的图像中每个像素的数值，每个对的第一数值对应于所述多个修正的应变图像之一的相同像素的数值，而该对的第二数值对应于所述多个弹性图像之一的相同像素的数值，所述多个修正的应变图像之一和所述多个修正的弹性图像在之一时间上相继或接近，并且其中，基于如下的应变与弹性之间的关系式，建立应变线性回归：
[0044][0045]其中，
[0046]E是所考虑的修正的弹性图像中该像素的杨氏模量，
[0047]E0是第一修正的弹性图像中该像素的杨氏模量，
[0048]ln()是自然对数函数，
[0049]ε是所考虑的修正的应变图像中该像素的应变，和
[0050]A是通过所述应变线性回归确定的所述像素的非线性参数。
[0051]根据一个方面，另外还实施：
[0052]‑
通过将编号k的修正的偏应变图像和编号k的修正的弹性图像相乘，确定修正的偏应力图像的时间序列，
[0053]‑
通过对编号为1至k的修正的偏应变图像求和，确定修正的应力图像。
[0054]根据一个方面，另外还实施；
[0055]‑
确定多个修正的应力图像；
[0056]‑
确定多个修正的弹性图像，所本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种通过超声波确定介质的修正图像的方法，所述方法包括：
‑
确定介质图像(I
k
)的时间序列，其中k是0至N的图像编号，并假设所述序列的第一图像没有应变，
‑
确定1至N中每个编号k的介质图像的运动，该运动是编号k的介质图像(I
k
)与编号k
‑
1的前一介质图像(I
k
‑1)之间的运动，
‑
基于编号k的介质图像(I
k
)和编号k
‑
1的前一介质图像(I
k
‑1)，确定偏应变图像(IΔε
k
)的时间序列，
‑
基于之前的各运动，即与编号为1至k的介质图像相关联的各运动，补偿所述偏应变图像(IΔε
k
)，由此确定修正的偏应变图像(IΔε
k*
)，和
‑
通过对编号为1至k的修正的偏应变图像(IΔε
k*
)求和，确定修正的应变图像(Iε
k*
)。2.如权利要求1所述的方法，其中，所述确定编号k的运动通过以下实现：
‑
确定介质图像(I
k
)与前一介质图像(I
k
‑1)之间的位移场(u
k
)，
‑
基于所述位移场(u
k
)，确定图像的几何转换(T
k
)，所述几何转换以数量小于十个的参数表征所述位移场(u
k
)。3.如权利要求2所述的方法，其中，通过所述介质图像(Ik)与所述前一介质图像(Ik
‑
1)之间的相互关联，或通过所述介质图像(Ik)与所述前一介质图像(Ik
‑
1)之间的子图像跟踪算法，来计算所述位移场。4.如权利要求3所述的方法，其中，所述跟踪算法是卢卡斯
‑
卡纳德算法。5.如权利要求2至4中任一项所述的方法，其中，所述几何转换(Tk)至少包括平移，或平移和位似，或平移、位似和旋转。6.如权利要求2至4中任一项所述的方法，其中，所述几何转换(Tk)包括平移、位似和旋转，并且其中，所述几何转换的形式是如下的矩阵形式：其中，所述几何转换(Tk)在图像的平面中的参数如下：Tx，Ty是平移系数，Hx，Hz是位似系数，和θ是垂直于所述图像平面的轴的旋转角度。7.如权利要求2所述的方法，其中，通过基于所述位移场(uk)的点的集计算的参数群的中位数值获得所述几何转换(Tk)的参数。8.如权利要求7所述的方法，其中：
‑
所述集包括所述位移场(u
k
)的三个至十个点，并且
‑
所述群大于一百个集。9.如权利要求1所述的方法，所述方法另外还包括：(e1)确定介质的弹性图像(IE
k
)，和(e2)通过基于之前的各运动，即与编号为0至k的所述介质图像相关联的各运动，补偿所述弹性图像(IE
k
)，确定修正的弹性图像(IE
k*
)。10.如权利要求9所述的方法，其中，通过以下子步骤生成在所述步骤(e1)中产生的弹
性图像(IEk)：(e1.1)激励步骤，在其期间，通过发射至少一个聚焦超声波，在所述介质中生成剪切波，(e1.2)观察步骤，在其期间，通过确定所述介质的中间图像的...

【专利技术属性】
技术研发人员：马修，
申请(专利权)人：声科影像有限公司，
类型：发明
国别省市：