用于检测具有改变的硬度的区域的系统和方法技术方案

本发明专利技术公开了用于检测具有改变的硬度的区域的系统和方法。提供了一种用于检测具有改变的硬度的目标区域的超声成像方法。该方法包括：将至少一个参考脉冲递送到目标区域以检测所述目标区域的初始位置；将具有可变参数的第一值的第一推动脉冲递送到目标区域以将所述目标区域移位到第一移位位置；递送第一跟踪脉冲以检测所述目标区域的第一移位位置；将具有所述可变参数的第二值的第二推动脉冲递送到目标区域以将所述目标区域移位到第二移位位置；以及递送第二跟踪脉冲以检测所述目标区域的第二移位位置。还提供了一种用于检测改变的硬度的区域的超声成像系统。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术的实施例涉及超声成像，并且更具体地涉及用于检测具有改 变的硬度的区域的无创方法。
技术介绍
组织僵硬是疾病的公知制造者。例如， 一些癌性组织比正常的周围 组织更僵硬。对于某些状况的治疗(例如消融)也会产生更僵硬的组织 区域。组织硬度的显著变化可以在没有超声回声反射性的相关变化的情 况下出现。对硬度的定量测量在临床上对纤维化和脂肪变性的诊断会很 有用，从而识别例如肝纤维化。此外，检测硬度也可以帮助发现瘤，一 些瘤在常规的超声成像中是看不到的。因为这些原因，所以具有一种用于使组织硬度可视化的方法在临床 上是有用的。存在许多使用超声来制成这样的图像的方法。大多数这些 方法包括移动组织以及跟踪该组织的运动或位移。在一种方法中，通过 超声医师利用超声探头推动来压组织，并且测量组织的弹性响应。在另 一种方法中，通过利用外部振动器以低频振动组织来产生组织运动。在其他方法中，使用辐射力来移动组织。声辐射力脉冲(ARFI)超声成像 被用来检测具有改变的硬度的区域。ARFI的基本思想是利用声辐射推 动组织，然后使用跟踪技术来检测由声辐射引起的运动。已公知健康组织和疾病组织的应力-应变或同等的力-位移的关 系通常是非线性的。組织的非线性响应可以提供关于組织的附加信息， 该附加信息可以改善对癌症或其他临床状况的检测。例如，浸润性导管 癌(IDC)和正常的乳腺组织具有非常不同的非线性应力-应变关系。 随着所施加的力的增加，IDC变得越来越僵硬。随着所施加的力的增加， 健康的腺体组织也变得更僵硬，但是IDC的曲线倾斜更陡,。
技术实现思路
在一个实施例中，提供了一种用于检测具有改变的硬度的目标区域 的方法。该方法包括将至少一个参考脉冲递送到目标区域以检测所述) 脉冲递送到目标区域以将所述目标区域移位到第一移位位置；递送第一 跟踪脉冲以检测所述目标区域的第一移位位置；将具有所述可变参数的 第二值的第二推动脉沖递送到目标区域以将所述目标区域移位到第二 移位位置；以及递送笫二跟踪脉冲以检测所述目标区域的笫二移位位 置。在另 一个实施例中，提供了 一种检测具有改变的硬度的目标区域的 方法。该方法包括在改变推动脉冲的可变参数的同时在目标区域处递 送推动脉冲，以及跟踪设置在所述目标区域之外的一个或多个区域中的 位移。在又一个实施例中，提供了 一种用于检测具有改变的硬度的区域的 方法。该方法包括将两个或更多个脉冲序列递送到目标区域，其中所 述两个或更多个脉沖序列中的每一个包括推动脉冲和跟踪脉冲，并且其 中所述脉冲序列的可变参数在所述两个或更多个脉冲序列之间是变化具有改变的硬度的所述区域:、' 、在再一个实施例中，提供了一种用于检测具有改变的硬度的区域的超声成像系统。该系统包括换能器阵列，其被配置成将两个或更多个脉 冲序列递送到目标区域，其中所述脉冲序列包括跟踪脉冲和推动脉冲，是变化的。该系统还包括控制器，其用于控制要被递送到所迷目标区 域的所述两个或更多个脉冲序列；以及信号处理单元，其用于处理从所 述目标区域接收的响应于所述两个或更多个脉冲序列的数据。附图说明当参考附图来阅读下面详细的描述时，将会更好地理解本专利技术的这 些和其他特征、方面和优点，在整个附图中相同的附图标记表示相同的部件，其中声成像方法的流程图，说明了在目标区域中递送推动脉沖和跟踪脉沖的 顺序；图2是根据本技术的实施例的用于显示具有改变的硬度的目标区域的图像的流程图；图3-图8是根据本技术的实施例的递送到目标区域的脉冲序列的 示意性表示图；图9-图12是根据本技术的实施例的说明具有变化的推动脉沖参应之间的关系的示意性表示图；图13-16是根据本技术的实施例的说明线性和非线性材料的最大 位移的图形表示图；图17是根据本技术的实施例的组织的位移响应的深度相关性的示 意性表示图；图18是根据本技术的实施例的脉冲序列的交织的图；图19是根据本技术的实施例的在受先前推动脉冲的影响的目标区 域的組织放松之前将推动脉冲递送到目标区域的图；图20是由通过具有变化的推动参数的推动脉冲而产生的切变波 (shearwave)而导致的位移的示意性表示图；图21是根据本技术的实施例的基于组织的位移响应来估计组织的 非线性参数的图形表示；以及图22是根据本技术的实施例的用于对具有改变的硬度的区域成像 的超声成像系统的示意性表示图，具体实施方式组织僵硬是疾病的公知制造者。使用无创诊断方法测量组织的硬度 提供了检测疾病的发作或疾病存在的机会。如此处所使用的，术语硬 度指的是弹性体对由所施加的力引起的歪曲或变形的阻力。例如，具 有相对较高硬度的区域可能是癌症的警报信号。在另一个示例中，当器 官(例如肝)上形成癌性瘤时，所感染的器官的至少一部分变得比周围 组织更僵硬。正常的腺体组织和纤维组织以及管瘤和内管瘤表现出非线 性特征。如果材料或组织表现出非线性的应力-应变关系，这意味着组 织的弹性模量随着所施加的压力而改变。对于不同的组织，应力-应变 曲线的形状可能不同，该曲线提供了对照和组织辨别的来源。健康的组 织可以表现出不同于疾病组织的应力-应变关系，所以确定关于应力-应变曲线的信息能够使人发现疾病。声辐射力脉冲成像是一种用来制造表示组织的硬度的图像的技术。如将会认识到的那样，基本ARFI脉沖序列允许将推动脉冲引起的位移 确定为空间和时间的函数。在ARFI脉冲序列中，参考脉沖被递送或发 射到目标区域以确定在干扰之前目标区域的位置。随后，推动脉冲被递 送以使目标区域移位，接着是跟踪脉冲或一系列跟踪脉冲，从而确定目 标区域的位移。然后映射目标区域的位移以确定区域具有变化的硬度。本技术可以用于诊断i病情预断用途。同才l ^声成像可以是二维或三 维成像。如此处所使用的，术语具有改变的硬度的区域指的是相对 于平常的周围组织具有增加或减少了的硬度的区域。例如，具有改变的 硬度的区域可以包括瘤、癌性组织、消融的組织(在消融治疗的情况下)、 硬化的血管、相对于其他区域具有更大肌肉张力(tone)的肌肉组织、 由图像中的具有更大位移的区域所指示的相对于其他区域具有更小硬 度的区域。在某些实施例中，用于检测具有改变的硬度的区域的超声成像方法 包括将参考脉冲递送到目标区域以确定所述目标区域的参考位置；然 后将具有可变参数的笫一值的第一推动脉冲发射到所迷目标区域以将 所述目标区域移位到第一移位位置；递送随后的跟踪脉冲以检测所述目 标区域的第一移位位置；将具有所述可变参数的笫二值的第二推动脉冲 递送到目标区域以将所述目标区域移位到第二移位位置；以及递送第二 跟踪脉冲或一系列跟踪脉冲以检测所述目标区域的笫二移位位置。如此 处所使用的，术语目标区域包括一个或多个弹性区域。如此处所使 用的，术语跟踪脉冲，，可以或者使用单个脉冲或者使用一系列脉冲。 在一个实施例中，目标区域可以包括生物组织。例如，目标区域可以包 括肝组织、乳房组织、前列腺组织、甲状腺组织、淋巴结、脉管结构、 肾等等。在某些实施例中，作为暴露到具有可变参数的推动脉冲下的结果的目标区域的位移^皮检测。跟踪脉沖可以:故递送到目标区域以评估作为递送推动脉冲的结果的目标区域的位移的变化。在一个实施例中，可以在 由推动脉冲施加力的同时监视目标区域的位移。例如，通过交织推动脉冲和本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于检测具有改变的硬度的目标区域的超声成像方法，该方法包括：　将至少一个参考脉冲递送到目标区域以检测所述目标区域的初始位置；　将具有可变参数的第一值的第一推动脉冲递送到目标区域以将所述目标区域移位到第一移位位置；　递送 第一跟踪脉冲以检测所述目标区域的第一移位位置；　将具有所述可变参数的第二值的第二推动脉冲递送到目标区域以将所述目标区域移位到第二移位位置；以及　递送第二跟踪脉冲以检测所述目标区域的第二移位位置。

【技术特征摘要】
US 2008-9-18 12/2129031、一种用于检测具有改变的硬度的目标区域的超声成像方法，该方法包括将至少一个参考脉冲递送到目标区域以检测所述目标区域的初始位置；将具有可变参数的第一值的第一推动脉冲递送到目标区域以将所述目标区域移位到第一移位位置；递送第一跟踪脉冲以检测所述目标区域的第一移位位置；将具有所述可变参数的第二值的第二推动脉冲递送到目标区域以将所述目标区域移位到第二移位位置；以及递送第二跟踪脉冲以检测所述目标区域的第二移位位置。2、 根据权利要求1所述的方法，包括递送所述第一推动脉冲和所 述第二推动脉冲到两个或更多个目标区域。3、 根据权利要求1所述的方法，其中推动脉冲的可变参数包括幅 度、峰值功率、平均功率、长度、频率、波形、脉沖重复频率或其组合。4、 根据权利要求3所述的方法，还包括针对所述可变参数映射所 述目标区域的位移。5、 根据权利要求1所迷的方法，其中在由所述笫一或笫二推动脉 冲引起的运动被减小到确定值之后分别递送第一或第二跟踪脉冲。6、 根据权利要求1所述的方法，还包括交织用于两个或更多个目 标区域的一个或多个参考脉冲、跟踪...

【专利技术属性】
技术研发人员：CR哈扎，F林，M赛义德博洛尔富罗什，KW里格比，
申请(专利权)人：通用电气公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]