超声弹性成像方法、装置、设备及存储介质制造方法及图纸

本申请适用于超声成像领域，提供了一种超声弹性成像方法、装置、设备及存储介质，通过获取目标组织区域形变前与形变后的相邻稀疏信号，对第一稀疏回波信号和第二稀疏回波信号进行相位差估算，并根据目标相位差计算第一形变位移值，对第一稀疏回波信号和第二稀疏回波信号进行求模运算，确定线性图像数据，并根据线性图像数据计算第二形变位移值，对第一形变位移值和第二形变位移值进行集合运算，得到最终形变位移值，并根据最终形变位移值生成目标组织区域的目标应变弹性图像。本申请同时考虑横向位移和纵向位移，从而在最小化数据量的基础上提高应变力的计算精度，实现实时、高精度的超声弹性成像。超声弹性成像。超声弹性成像。

【技术实现步骤摘要】
超声弹性成像方法、装置、设备及存储介质


[0001]本申请涉及超声成像领域，尤其涉及一种超声弹性成像方法、装置、设备及存储介质。

技术介绍

[0002]在医疗彩超设备系统中，超声弹性成像是利用声波检测组织的硬度属性，将超声探头置于人体表面，通过有规律的施加压力，使得人体组织在外加压力的情况发生形变。当组织受到压力时，组织内将产生一个沿着探头的纵向压力方向的应变，若组织内部弹性模量分布不均匀，组织内的应变分布也会所有差异。弹性模量较大，则应变较小，形变也较小，即组织移动较小；弹性模量较小，则应变较大，形变也较大，即组织移动较大。
[0003]通过外部施加压力产生硬度图的方法为准静态弹性成像方法，其容易受到外部施压者的主观意愿影响，并且只考虑沿着纵向压力方向计算组织硬度信息，而实际组织在发生形变时会产生横向的位移信息，从而导致最终硬度测量不准。

技术实现思路

[0004]本申请提供了一种超声弹性成像方法、装置、设备及存储介质，以解决当前超声弹性成像结果的准确度低的技术问题。
[0005]为了解决上述技术问题，第一方面，本申请提供一种超声弹性成像方法，包括：
[0006]获取目标组织区域形变前与形变后的相邻稀疏信号，相邻稀疏信号包括第一稀疏回波信号和与第一稀疏回波信号相邻的第二稀疏回波信号，第一稀疏回波信号为目标组织区域形变前的稀疏信号，第二稀疏回波信号为目标组织区域形变后的稀疏信号；
[0007]对第一稀疏回波信号和第二稀疏回波信号进行纵向点的相位差估算，并根据估算得到的目标相位差计算第一形变位移值；
[0008]对第一稀疏回波信号和第二稀疏回波信号进行求模运算，确定第一稀疏回波信号和第二稀疏回波信号的线性图像数据，并根据线性图像数据计算第二形变位移值；
[0009]对第一形变位移值和第二形变位移值进行集合运算，得到目标组织区域的最终形变位移值，并根据最终形变位移值生成目标组织区域的目标应变弹性图像。
[0010]本申请通过获取目标组织区域形变前与形变后的相邻稀疏信号作为超声成像的运算数据，以最小化数据量；再进行两个阶段的实时应变力计算，即对第一稀疏回波信号和第二稀疏回波信号进行纵向点的相位差估算，并根据估算得到的目标相位差计算第一形变位移值，以及对第一稀疏回波信号和第二稀疏回波信号进行求模运算，确定第一稀疏回波信号和第二稀疏回波信号的线性图像数据，并根据线性图像数据计算第二形变位移值，以提高超声成像的实时性以及同时考虑横向位移和纵向位移，从而在最小化数据量的基础上提高应变力的计算精度；最后对第一形变位移值和第二形变位移值进行集合运算，得到目标组织区域的最终形变位移值，并根据最终形变位移值生成目标组织区域的目标应变弹性图像，从而实现实时、高精度的超声弹性成像。
[0011]作为优选，获取目标组织区域形变前与形变后的相邻稀疏信号，包括：
[0012]获取目标组织区域形变前与形变后的多帧原始回波信号；
[0013]基于预设时间间隔，提取多帧原始回波信号中相邻的两帧原始回波信号；
[0014]对相邻的两帧原始回波信号进行下采样，得到第一稀疏回波信号和第二稀疏回波信号。
[0015]本申请通过信号提取和下采样，以最小化运算数据的数据量，提高后续运算的运算效率和实时性。
[0016]作为优选，对第一稀疏回波信号和第二稀疏回波信号进行纵向点的相位差估算，并根据估算得到的目标相位差计算第一形变位移值，包括：
[0017]基于预设的零相位迭代算法，对第一稀疏回波信号和第二稀疏回波信号在同一位置纵向点上进行相位差估算，得到第一稀疏回波信号与第二稀疏回波信号之间的第一相位差；
[0018]基于零相位迭代算法，对第一稀疏回波信号和第二稀疏回波信号在与纵向点相邻的多个横向点进行相位差估算，得到多个横向点对应的第二相位差；
[0019]对多个第二相位差进行均值运算，得到第一形变位移值。
[0020]本申请通过纵向相位差估算和横向相位差估算，以同时考虑组织的纵向应力形变和横向应力形变，提高形变位移的精度。
[0021]作为优选，零相位迭代算法的计算公式为：
[0022][0023]其中，D
pre
(i+u,p)为上一帧信号相对于当前帧信号的形变位移值，Z1
pre
(i+u+k,p+h)为第一稀疏回波信号，Z1
pos
(i+u+k,p+h)为第二稀疏回波信号，i为横向方向的信号线号，p为纵向方向的信号点号，u为横向内的计算次数，j为虚数因子，K为Mask窗口的横向尺寸，H为Mask窗口的纵向尺寸，w0为角频率，conj为共轭复数。
[0024]作为优选，对第一稀疏回波信号和第二稀疏回波信号进行求模运算，确定第一稀疏回波信号和第二稀疏回波信号的线性图像数据，并根据线性图像数据计算第二形变位移值，包括：
[0025]对第一稀疏回波信号和第二稀疏回波信号进行求模运算，得到第一稀疏回波信号的第一高位宽模值和第二稀疏回波信号的第二高位宽模值；
[0026]基于预设的数据动态范围，对第一高位宽模值和第二高位宽模值进行压缩到低位宽，得到第一稀疏回波信号对应的第一线性图像数据和第二稀疏回波信号对应的第二线性图像数据；
[0027]根据第一线性图像数据和第二线性图像数据，计算第二形变位移值。
[0028]本申请通过求模运算和数据动态范围压缩，以考虑相邻稀疏信号作为复数信号的线性图像位移，为第二形变位移值的计算提供数据源并进一步提高数据的计算效率，同时提高后续成像的应变弹性图像的显示精度。
[0029]作为优选，根据第一线性图像数据和第二线性图像数据，计算第二形变位移值，包括：
[0030]基于预设光流法，对第一线性图像数据和第二线性图像数据进行运算，得到第二形变位移值。
[0031]作为优选，对第一形变位移值和第二形变位移值进行集合运算，得到目标组织区域的最终形变位移值，并根据最终形变位移值生成目标组织区域的目标应变弹性图像，包括：
[0032]对第一形变位移值和第二形变位移值进行矩阵求和运算，得到最终形变位移值；
[0033]根据最终形变位移值，生成初始应变弹性图像；
[0034]对初始应变弹性图像进行纵向差分运算，并对纵向差分运算后的初始应变弹性图像进行归一化，映射得到目标应变弹性图像。
[0035]第二方面，本申请还提供一种超声弹性成像装置，包括：
[0036]获取模块，用于获取目标组织区域形变前与形变后的相邻稀疏信号，相邻稀疏信号包括第一稀疏回波信号和与第一稀疏回波信号相邻的第二稀疏回波信号，第一稀疏回波信号为目标组织区域形变前的稀疏信号，第二稀疏回波信号为目标组织区域形变后的稀疏信号；
[0037]第一计算模块，用于对第一稀疏回波信号和第二稀疏回波信号进行纵向点的相位差估算，并根据估算得到的目标相位差计算第一形变位移值；
[0038]第二计算模块，用于对本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种超声弹性成像方法，其特征在于，包括：获取目标组织区域形变前与形变后的相邻稀疏信号，所述相邻稀疏信号包括第一稀疏回波信号和与所述第一稀疏回波信号相邻的第二稀疏回波信号，所述第一稀疏回波信号为所述目标组织区域形变前的稀疏信号，所述第二稀疏回波信号为所述目标组织区域形变后的稀疏信号；对所述第一稀疏回波信号和所述第二稀疏回波信号进行纵向点的相位差估算，并根据估算得到的目标相位差计算第一形变位移值；对所述第一稀疏回波信号和所述第二稀疏回波信号进行求模运算，确定所述第一稀疏回波信号和所述第二稀疏回波信号的线性图像数据，并根据所述线性图像数据计算第二形变位移值；对所述第一形变位移值和所述第二形变位移值进行集合运算，得到所述目标组织区域的最终形变位移值，并根据所述最终形变位移值生成所述目标组织区域的目标应变弹性图像。2.如权利要求1所述的超声弹性成像方法，其特征在于，所述获取目标组织区域形变前与形变后的相邻稀疏信号，包括：获取所述目标组织区域形变前与形变后的多帧原始回波信号；基于预设时间间隔，提取多帧所述原始回波信号中相邻的两帧原始回波信号；对相邻的两帧所述原始回波信号进行下采样，得到所述第一稀疏回波信号和所述第二稀疏回波信号。3.如权利要求1所述的超声弹性成像方法，其特征在于，所述对所述第一稀疏回波信号和所述第二稀疏回波信号进行纵向点的相位差估算，并根据估算得到的目标相位差计算第一形变位移值，包括：基于预设的零相位迭代算法，对所述第一稀疏回波信号和所述第二稀疏回波信号在同一位置纵向点上进行相位差估算，得到所述第一稀疏回波信号与所述第二稀疏回波信号之间的第一相位差；基于所述零相位迭代算法，对所述第一稀疏回波信号和所述第二稀疏回波信号在与所述纵向点相邻的多个横向点进行相位差估算，得到多个横向点对应的第二相位差；对多个所述第二相位差进行均值运算，得到所述第一形变位移值。4.如权利要求3所述的超声弹性成像方法，其特征在于，所述零相位迭代算法的计算公式为：其中，D
pre
(i+u,p)为上一帧信号相对于当前帧信号的形变位移值，Z1
pre
(i+u+k,p+h)为所述第一稀疏回波信号，Z1
pos
(i+u+k,p+h)为所述第二稀疏回波信号，i为横向方向的信号线号，p为纵向方向的信号点号，u为横向内的计算次数，j为虚数因子，K为Mask窗口的横向
尺寸，H为Mask窗口的纵向尺寸，w0为角频率，conj为共轭复数。5.如权利要求1所述的超声弹性成像方法，其特征在于，所述对所述第一稀疏回波信号和所述第二稀疏回波信号进行求模运算，确定所述第一稀疏回波信号和所述第...

【专利技术属性】
技术研发人员：勒斌，陈松，
申请(专利权)人：逸超医疗科技武汉有限公司，
类型：发明
国别省市：