弹性成像中的应变增益补偿的方法和系统技术方案

本发明专利技术提供一种弹性成像中的应变增益补偿的方法和系统。该系统可以包括：探头（１２０），其用于将超声能量发射至患者（５０）的生理结构（１５０）中并且接收回波；显示设备（１７０）；以及处理器（１００），其可操作地耦合至探头和显示设备。处理器能够处理与对患者的生理结构施加的应力相关联的超声成像数据。处理器能够基于以下的至少一个而生成与所施加的应力相关联的应变补偿函数：（ｉ）基于与生理结构的一部分相关联的预期结果的用户输入；（ｉｉ）在处理超声成像数据之前生成的应变补偿模型；以及（ｉｉｉ）成像数据的至少一部分。处理器能够将应变补偿函数应用于成像数据，以生成经补偿的应变图像。处理器能够在显示设备上呈现经补偿的应变图像和经补偿的应变图像的逆像中的至少一个。公开了其他实施例。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】本公开通常涉及成像系统，更具体地，本专利技术涉及用于弹性成像的方法和系统。弹性成像包括引起生物组织中的运动和使用诊断成像技术评价组织的反应。弹性成像能够用于揭示组织的机械性质，诸如泊松比、杨氏模量或其他刚度测量。测量可以提供数据的阵列，在该阵列中，位置与图像平面中的组织位置相对应。数据的阵列可以被映射到灰度或彩色图以形成图形。弹性成像可以包括：在外部或内部施加的组织运动或变形期间捕获数据；评价组织反应；以及呈现代表组织性质的图像。弹性成像技术可以基于组织激励技术而分类为两组。静态方法使用准静态压缩并估计作为结果的组织应变。在所施加的力的作用下，刚性组织示出比更软的组织更小的应变。因而，通过估计压缩所引起的组织应变，可以获得组织刚度信息。所估计的应变还可以用于组织弹性模量的重建。另一分类基于引起组织中的动态激励(动态方法)。在声弹性中，将低频振动(＜1kHz)施加至组织，并且检查组织反应。该分类中的另一方法是声远程触诊，其中，在局部组织区域中施加声辐射力，并且估计作为结果的位移。在弹性成像中，记录压缩之前和压缩之后的超声数据，以使用相关方法来确定轴向运动和横向运动。所确定的沿着超声传播方向的运动表示组织的轴向位移图并用于确定轴向应变图。然后，应变图显示为灰度或彩色编码的图像，并且被称为弹性图。然而，在弹性成像期间施加的应力在图像平面内可以是不均匀的。甚至对于具有均匀的刚度的组织而言，这也可能导致具有视场上的可变的外观的应变图像。例如，由于深度上的应力衰变，应变图像可以随着均匀组织中的深度而变化。这可能误导用户察觉应变变化是由于组织刚度的变化而产生的。因而，存在对用于对并非由组织中的实际刚度变化而引起的应变变化进行补偿的方法和系统的需要。还存在对呈现具有正常组织和病灶之间的可更容易识别的差异的图像的这样的方法和系统的进一步需要。还存在对提供异常应变的更容易识别的局部区域的这样的方法和系统的进一步需要。
技术实现思路
被提供为遵守37 C.F.R.§1.73，要求本专利技术的
技术实现思路
简要地指示本专利技术的性质和实质。在
技术实现思路
并不用于解释或限制权利要求书的范围或意义的这一理解下提交
技术实现思路
。在本公开的一个示范性的实施例中，提供一种弹性成像的方法。该方法包括：发射超声能量并从超声能量接收回波；处理来自与对患者的生理结构施加的应力相关联的回波的成像数据；获得与所施加的应力相关联的应变补偿函数；将应变补偿函数应用于成像数据，以生成经补偿的应变图像；以及呈现经补偿的应变图像。在另一示范性的实施例中，提供一种存储计算机可执行代码的计算机可读存储介质。计算机可执行代码配置为使载入计算机可读存储介质的计算设备执行以下步骤：处理与对患者的生理结构施加的应力相关联的超声成像数据；基于以下的至少一个而生成与所施加的应力相关联的应变补偿函数：(i)基于与生理结构的一部分相关联的预期结果的用户输入；(ii)在处理超声成像数据之前生成的应变补偿模型；以及(iii)所处理的成像数据的至少一部分；以及将应变补偿函数应用于成像数据，以生成经补偿的应变图像。-->在又一示范性的实施例中，提供一种超声成像系统，该系统具有：探头，其用于将超声能量发射至患者的生理结构中并且接收回波；显示设备；以及处理器，其可操作地耦合至探头和显示设备。处理器可以处理与对患者的生理结构施加的应力相关联的超声成像数据。处理器能够基于以下的至少一个而生成与所施加的应力相关联的应变补偿函数：(i)基于与生理结构的一部分相关联的预期结果的用户输入；(ii)在处理超声成像数据之前生成的应变补偿模型；以及(iii)所处理的成像数据的至少一部分。处理器可以将应变补偿函数应用于成像数据，以生成经补偿的应变图像。处理器可以在显示设备上呈现经补偿的应变图像和经补偿的应变图像的逆像中的至少一个。技术效果包括但不限于呈现定性地加亮身体的生理结构的弹性差异的图像。技术效果还包括但不限于呈现加亮正常组织和病灶之间的差异的图像。技术效果仍然还包括但不限于呈现加亮异常应变的局部区域的图像。从下列详细的说明书、附图以及所附权利要求书，本领域技术人员将意识到并理解本公开的上述及其他特征和优点。图1是根据本专利技术的示范性的实施例的用于执行弹性成像的系统的示意性图解；图2是图1的系统的一部分的示意性图解；图3是可以由图1的系统使用以执行根据本专利技术的示范性实施例的弹性成像的方法；图4是可以由图1的系统使用以执行根据本专利技术的另一示范性实施例的弹性成像的方法；图5是可以由图1的系统使用以执行根据本专利技术的另一示范性实施例的弹性成像的方法；图6是示出具有硬的内含物的组织的未补偿的应变图像的弹性图；图7是示出图6的未补偿的应变图像的逆像的弹性图；图8是根据图1-5的系统或方法而生成的许多示范性的应变补偿函数之一的图像；图9是使用图8的应变补偿函数而生成的示范性的经补偿的应变图像的弹性图；图10是示出图9的经补偿的应变图像的逆像的弹性图；图11是根据图1-5的系统或方法而生成的许多示范性的应变补偿函数的另一函数的图像；以及图12是示出使用图11的应变补偿函数而生成的示范性的经补偿的应变图像的弹性图。关于数据捕获和身体的成像而描述本公开的示范性的实施例，该身体的成像由超声成像设备基于关于身体的生理结构而检查的应变来执行。本领域普通技术人员应当理解，本公开的示范性的实施例可以应用于身体的各种部分和各种生理结构，无论是人类还是动物，诸如组织、器官等等，包括肝。导致本公开的检查到的应变的所施加的应力可以是在身体的外部或内部。所施加的应力的来源可以变化，诸如从利用换能器压下生成、由单独的设备生成、通过施加穿过组织的波的传播而生成或者由身体本身创建，包括患者中的动脉脉动或呼吸变化。所施加的应力的量和/或时机也可以变化，包括根据本公开的示范性的实施例的定性地检查的周期性地施加的应力。-->本公开的示范性实施例能够提供超声系统的更均匀的应变图像，诸如对于视场上的均质组织或均质组织的一部分，并且，能够加亮各种生理结构差异，诸如正常组织和病灶之间的生理结构差异。在一个实施例中，可以通过利用修正应力或估计应力使应变图像标准化而生成弹性成像的图像。如稍后所描述的，修正应力或估计应力可以是用户生成的和/或系统生成的。正在被检查的应变与应力和组织的弹性模量如下地有关：应变(X，Y)＝应力(X，Y)/(弹性模量(X，Y))         (1)或者，等价地：应变(X，Y)/应力(X，Y)＝1/(弹性模量(X，Y))       (2)对于所施加的应力，可以生成应力的修正或估计SC(X，Y)。于是，修正应力SC(X，Y)能够用于如下生成对弹性模量分布的估计：(1/弹性模量(X，Y))∝(应变(X，Y)/SC(X，Y))        (3)或者，等价地：(弹性模量(X，Y))∝(SC(X，Y)/应变(X，Y))          (4)本公开预期根据本公开的示范性实施例而生成的经补偿的应变图像能够提供具有比未补偿的应变图像更均匀的外观的正常组织，有助于加亮异常病变的局部区域。本公开的经补偿的应变图像所提供的定性结果甚至在修正应力SC(X，Y)与组织中的实际应力分布显著地偏离的情况下也可以是可应用的。参考这些图，并且特别参考图1，根据本发本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种弹性成像的方法，所述方法包括：发射超声能量并从所述超声能量接收回波；处理来自与对患者的生理结构施加的应力相关联的所述回波的成像数据；获得与所施加的应力相关联的应变补偿函数；将所述应变补偿函数应用于所述成像数据，以生成经补偿的应变图像；以及呈现所述经补偿的应变图像。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】US 2007-12-17 61/014,0831.一种弹性成像的方法，所述方法包括：发射超声能量并从所述超声能量接收回波；处理来自与对患者的生理结构施加的应力相关联的所述回波的成像数据；获得与所施加的应力相关联的应变补偿函数；将所述应变补偿函数应用于所述成像数据，以生成经补偿的应变图像；以及呈现所述经补偿的应变图像。2.如权利要求1所述的方法，还包括基于用户输入而调整所述应变补偿函数，其中，所述用户输入基于与所述生理结构的一部分相关联的预期结果。3.如权利要求1所述的方法，还包括基于在执行所述弹性成像之前生成的应变补偿模型而确定所述应变补偿函数。4.如权利要求3所述的方法，其中，所述应变补偿模型是基于数学模型、从物理模型测量的数据以及来自另一生理结构的弹性成像的数据中的至少一个而生成的。5.如权利要求4所述的方法，其中，所述另一生理结构是不同的患者的，并且其中，所述另一生理结构具有基本上均匀的性质。6.如权利要求1所述的方法，还包括至少基于所处理的成像数据的一部分而确定所述应变补偿函数。7.如权利要求1所述的方法，其中，所述应变补偿函数是基于从所述成像数据计算的中值应变而确定的。8.如权利要求1所述的方法，还包括通过对着所述患者在所述生理结构的区域中按压换能器而生成所施加的应力，其中，所述换能器发射所述超声能量并接收所述回波。9.如权利要求1所述的方法，还包括以下中的至少两个：基于用户输入而调整所述应变补偿函数，所述用户输入基于与所述生理结构的一部分相关联的预期结果；基于在执行所述弹性成像之前生成的应变补偿模型而确定所述应变补偿函数；以及至少基于所处理的成像数据的一部分而确定所述应变补偿函数。10.如权利要求1所述的方法，还包括实时地生成所述经补偿的应变图像。11.一种存储有计算机可执行代码的计算机可读存储介质，所述计算机可执行代码配置为使载入所述计算机可读存储介质的计算设备执行以下步骤：处理与对患者的生理结构施加的应力相关联的超声成像数据；基于以下中的至少一个生成与所施加的应力相关联的应变补偿函数：基于与所述生理结构的一部分相关联的预期结果的用户输入、在处理所述超声成像数据...

【专利技术属性】
技术研发人员：D霍普辛普森，U徘，
申请(专利权)人：皇家飞利浦电子股份有限公司，
类型：发明
国别省市：NL