一种心脏组织的力学参数测量方法及其系统技术方案

本发明专利技术提供了一种心脏组织的力学参数测量方法及其系统，方法包括：将连接有探头的超声成像导管沿血管插入心脏，进行实时B模式成像；调整探头的位置，获取心脏内部的待成像区；基于心跳周期设定预设多模态成像采集的采集周期及成像参数，对待成像区进行多模态成像采集；处理采集到的超声信号，得到关于心脏组织的二维力学参数；结合多模态成像采集的时间序列，计算待成像区的心脏组织的力学参数。本发明专利技术的方案基于一种特殊的超声成像序列，能够对心脏组织进行超声应变成像和剪切波弹性成像，并根据采集到的超声信号得到心脏组织的力学参数。参数。参数。

【技术实现步骤摘要】
一种心脏组织的力学参数测量方法及其系统


[0001]本专利技术涉及医学影像领域，具体而言，涉及一种心脏组织的力学参数测量方法及其系统。

技术介绍

[0002]超声弹性成像(ultrasound elasticity imaging)技术是一系列利用超声波直接或间接测量软体心脏组织弹性(或硬度)的方法。常见的超声弹性成像如剪切波弹性成像(Shear Wave Elastography)、应变成像(Strain imaging)等。得益于其安全、实时等特性，超声弹性成像技术已经被广泛用于对各种生物软心脏组织的力学特性表征，并据此对心脏组织及肌体健康进行评估。
[0003]心脏的病变和功能失衡与心脏组织(包括心肌和心脏瓣膜)的力学特性紧密关联，同时心脏组织力学特性也与心血管和其他周边系统的健康密切相关。因此，对在体心脏组织力学参数的测量是非常必要。心脏内超声心动图成像(Intracardiac echocardiography,简称ICE)是一种通过将包含超声探头的导管经血管置入心脏，对心内结构进行实时成像的技术。相比于常规的体外心脏超声成像，ICE可帮助医生更加清晰直观地看到心脏内结构，常用于引导心肌射频消融(Radio frequency ablation,简称RFA)，以治疗心房颤动和其他心率失常等疾病。
[0004]然而，ICE所利用的实时超声B图像所提供的数据通常都是二维数据，仅能得到静态的心脏结构和心脏组织形态信息，难以获取心脏内的三维心脏组织信息。在进行引导心肌射频消融过程中，仅凭二维超声心动图难以对消融部位的位置和尺寸进行精准控制，对消融的过程也难以准确监控。
[0005]由于在体心脏组织一直处于周期性的运动状态，其心脏组织力学特性也是一直变化的，且与血压密切相关。因此仅测量心跳周期内某一时刻的力学特性难以进行正确全面的诊断，甚至可能会遗漏信息。精准度不高

技术实现思路

[0006]基于现有技术存在的问题，本专利技术提供了一种心脏组织的力学参数测量方法及其系统。具体方案如下：
[0007]一种心脏组织的力学参数测量方法，包括如下：
[0008]将连接有探头的超声成像导管沿血管插入心脏，对心脏内部进行实时B模式成像；
[0009]调整所述探头的位置，获取心脏内部的待成像区；
[0010]基于心跳周期设定预设多模态成像采集的采集周期及成像参数，对待成像区进行所述多模态成像采集，得到探头所采集到的超声信号；
[0011]结合多模态成像采集的时间序列，处理采集到的超声信号，计算得到所述待成像区的心脏组织的力学参数；
[0012]其中，所述多模态成像采集具体包括：在采集周期内，按照预设序列发射并接收超
声信号，对待成像区的心脏组织按预设顺序穿插进行多种用于力学弹性成像的信号采集。
[0013]在一个具体实施例中，所述力学参数包括心脏组织的心腔结构、动态位移、应变随时间的变化及弹性信息随时间的变化。
[0014]在一个具体实施例中，依据待成像区的尺寸、在心脏中所处位置、声衰减设定所述多模态成像采集的成像参数；
[0015]所述成像参数包括成像深度、激励电压、发射脉冲长度、发射接收延迟。
[0016]在一个具体实施例中，对待成像区的心脏组织按预设顺序穿插进行用于超声应变成像的信号采集和用于剪切波弹性成像的信号采集，以得到心脏组织的动态位移、应变和弹性信息。
[0017]在一个具体实施例中，用于超声应变成像的信号采集包括至少一次的单帧图像采集，一次单帧图像采集得到的各个单帧图像能够合成一帧心脏组织高质量超声B图像；
[0018]用于剪切波弹性成像的信号采集包括至少一次的瞬态弹性信息采集，一次瞬态弹性信息采集具体包括：通过发射高能声束并在待成像区的心脏组织中激励出弹性波，再对心脏组织进行快速发射和接收超声信号以追踪所述弹性波的传播。
[0019]在一个具体实施例中，“对待成像区的心脏组织按预设顺序穿插进行用于超声应变成像的信号采集和用于剪切波弹性成像的信号采集”，具体包括：
[0020]先进行第一次单帧图像采集，完成所述第一次单帧图像采集后，立即对所述待成像区进行第一次瞬态弹性信息采集；或，先进行第一次瞬态弹性信息采集，完成所述第一次瞬态弹性信息采集后，立即对所述待成像区进行第一次单帧图像采集；
[0021]完成所述第一次瞬态弹性信息采集和所述第一次单帧图像采集后，以所述第一次单帧图像采集为起点、按照预设第一采集频率采集关于超声应变成像后续的各单帧图像，以所述第一次瞬态弹性信息采集为起点、按照预设第二采集频率采集关于剪切波弹性成像在后续时刻的瞬态弹性信息；
[0022]当以所述第一采集频率完成单帧图像采集，并以所述第二采集频率完成瞬态弹性信息采集瞬态弹性信息采集，即可实现一个采集周期的超声信号采集。
[0023]在一个具体实施例中，所述采集周期不小于一个完整的心脏周期；
[0024]且一个采集周期内，包括至少两次用于超声应变成像的信号采集和至少两次用于剪切波弹性成像的信号采集。
[0025]在一个具体实施例中，相邻两次单帧图像采集之间的时间间隔不大于相邻两次瞬态弹性信息采集的时间间隔；
[0026]相邻两次单帧图像采集之间的时间间隔不小于一次剪瞬态弹性信息采集的采集时间。
[0027]一种心脏组织的力学参数测量系统，系统包括如下，
[0028]检测单元，用于将连接有探头的超声成像导管沿血管插入心脏，对心脏内部进行实时B模式成像；
[0029]区域获取单元，用于调整所述探头的位置，获取心脏内部的待成像区；
[0030]多模态成像单元，用于基于心跳周期设定预设多模态成像采集的采集周期及成像参数，对待成像区进行所述多模态成像采集，得到探头所采集到的超声信号；其中，所述多模态成像采集具体包括：在采集周期内，按照预设序列发射并接收超声信号，对待成像区的
心脏组织按预设顺序穿插进行多种用于力学弹性成像的信号采集；
[0031]力学参数计算单元，用于结合多模态成像采集的时间序列，处理采集到的超声信号，计算得到所述待成像区的心脏组织的力学参数。
[0032]在一个具体实施例中，所述多模态成像单元具体包括：对待成像区的心脏组织按预设顺序穿插进行用于超声应变成像的单帧图像采集和用于剪切波弹性成像的瞬态弹性信息采集；
[0033]先进行第一次单帧图像采集，完成所述第一次单帧图像采集后，立即对所述待成像区进行第一次瞬态弹性信息采集；或，先进行第一次瞬态弹性信息采集，完成所述第一次瞬态弹性信息采集后，立即对所述待成像区进行第一次单帧图像采集；
[0034]完成所述第一次瞬态弹性信息采集和所述第一次单帧图像采集后，以所述第一次单帧图像采集为起点、按照预设第一采集频率采集关于超声应变成像后续的各单帧图像，以所述第一次瞬态弹性信息采集为起点、按照预设第二采集频率采集关于剪切波弹性成像在后续时刻的瞬态弹性信息；
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种心脏组织的力学参数测量方法，其特征在于，包括如下：将连接有探头的超声成像导管沿血管插入心脏，对心脏内部进行实时B模式成像；调整所述探头的位置，获取心脏内部的待成像区；基于心跳周期设定预设多模态成像采集的采集周期及成像参数，对待成像区进行所述多模态成像采集，得到探头所采集到的超声信号；结合多模态成像采集的时间序列，处理采集到的超声信号，计算得到所述待成像区的心脏组织的力学参数；其中，所述多模态成像采集具体包括：在采集周期内，按照预设序列发射并接收超声信号，对待成像区的心脏组织按预设顺序穿插进行多种用于力学弹性成像的信号采集。2.根据权利要求1所述的力学参数测量方法，其特征在于，所述力学参数包括心脏组织的心腔结构、动态位移、应变随时间的变化及弹性信息随时间的变化。3.根据权利要求1所述的力学参数测量方法，其特征在于，依据待成像区的尺寸、在心脏中所处位置、声衰减设定所述多模态成像采集的成像参数；所述成像参数包括成像深度、激励电压、发射脉冲长度、发射接收延迟。4.根据权利要求1所述的力学参数测量方法，其特征在于，对待成像区的心脏组织按预设顺序穿插进行用于超声应变成像的信号采集和用于剪切波弹性成像的信号采集，以得到心脏组织的动态位移、应变和弹性信息。5.根据权利要求4所述的力学参数测量方法，其特征在于，用于超声应变成像的信号采集包括至少一次的单帧图像采集，一次单帧图像采集得到的各个单帧图像能够合成一帧心脏组织高质量超声B图像；用于剪切波弹性成像的信号采集包括至少一次的瞬态弹性信息采集，一次瞬态弹性信息采集具体包括：通过发射高能声束并在待成像区的心脏组织中激励出弹性波，再对心脏组织进行快速发射和接收超声信号以追踪所述弹性波的传播。6.根据权利要求5所述的力学参数测量方法，其特征在于，“对待成像区的心脏组织按预设顺序穿插进行用于超声应变成像的信号采集和用于剪切波弹性成像的信号采集”，具体包括：先进行第一次单帧图像采集，完成所述第一次单帧图像采集后，立即对所述待成像区进行第一次瞬态弹性信息采集；或，先进行第一次瞬态弹性信息采集，完成所述第一次瞬态弹性信息采集后，立即对所述待成像区进行第一次单帧图像采集；完成所述第一次瞬态弹性信息采集和所述第一次单帧图像采集后，以所述第一次单帧图像采集为起点、按照预设第一采集频率采集关于超声应变成像后续的各单帧图像，以所述第一次瞬态弹性信息采集为起点、按照预...

【专利技术属性】
技术研发人员：王亚华，陈明心，
申请(专利权)人：深圳欢影医疗科技有限公司，
类型：发明
国别省市：