用于微血管超分辨率超声成像的方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN110740688A(43)申请公布日2020.01.31(21)申请号201880036304.X(74)专利代理机构上海专利商标事务所有限公司31(22)申请日2018.05.30100代理人何焜张鑫(30)优先权数据62/512,8472017.05.31US(51)Int.Cl.A61B8/08(2006.01)(85)PCT国际申请进入国家阶段日A61B8/06(2006.01)2019.11.29(86)PCT国际申请的申请数据PCT/US2018/0351472018.05.30(87)PCT国际申请的公布数据WO2018/222724EN2018.12.06(71)申请人梅约医学教育与研究基金会地址美国明尼苏达州(72)发明人宋鹏飞J·D·奇萨思科A·曼杜卡S·陈权利要求书6页说明书12页附图14页(54)发明名称用于微血管超分辨率超声成像的方法(57)摘要描述了用于受试者体内微血管的超分辨率超声成像的系统和方法。从已经注射微气泡造影剂的受试者体内感兴趣的区域获取超声数据。当微气泡正穿过感兴趣的区域或以其他方式存在于感兴趣的区域中时获取超声数据。感兴趣的区域可以包括，例如，受试者体内的微血管或其他微脉管系统。通过隔离、定位、跟踪和积累超声数据中的微气泡，可以生成微血管的超分辨率图像。CN110740688ACN110740688A权利要求书1/6页1.一种用于使用超声系统对微血管进行超分辨率成像的方法，所述方法的步骤包括：(a)将超声数据提供给计算机系统，所述超声数据已经利用超声系统从受试者体内感兴趣的区域获取，当获取所述超声数据时，所述感兴趣的区域中存在微气泡造影剂；(b)通过将所述超声数据中的微气泡信号与所述超声数据中的其他信号隔离，利用所述计算机系统生成微气泡信号数据；(c)通过利用所述计算机系统处理所述微气泡信号数据以确定与所述微气泡信号数据中的微气泡相关联的空间位置来在所述微气泡信号数据中定位微气泡；(d)至少部分地基于经定位的微气泡信号产生超分辨率微血管图像。2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，隔离微气泡信号包括去除所述超声数据中的背景信号，其中所述背景信号包括与组织相关联的信号和与静止的微气泡相关联的信号。3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，去除所述背景信号包括使用高通时间滤波器对所述超声数据进行滤波以隔离所述超声数据中的微气泡信号。4.如权利要求3所述的方法，其特征在于，所述高通时间滤波器包括低于所隔离的微气泡信号的时间频率且高于所述背景信号的时间频率的截止频率。5.如权利要求2所述的方法，其特征在于，去除所述背景信号包括帧到帧减法，其中减去所述超声数据的时间上连续的帧以在减去背景信号的同时隔离微气泡信号。6.如权利要求2所述的方法，其特征在于，去除所述背景信号包括对所述超声数据执行基于奇异值分解的滤波，以便以便隔离所述超声数据中的微气泡信号。7.如权利要求6所述的方法，其特征在于，选择奇异值截止值以将所述背景信号与所隔离的微气泡信号分离，其中，所述奇异值截止值大于与所述背景信号相关联的奇异值且小于与所隔离的微气泡信号相关联的奇异值。8.如权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述微气泡信号数据中定位微气泡包括：将用于获取所述超声数据的所述超声系统的点扩散函数提供给所述计算机系统；以及基于所述微气泡信号数据与所述超声系统的所述点扩散函数之间的归一化互相关，利用所述计算机系统识别所述微气泡的空间位置。9.如权利要求8所述的方法，其特征在于，所述点扩散函数是模拟的点扩散函数。10.如权利要求9所述的方法，其特征在于，所述模拟的点扩散函数是至少部分地基于多元高斯分布模拟的。11.如权利要求8所述的方法，其特征在于，所述点扩散函数是基于通过利用所述超声系统对小的点对象成像而获取的测量来估计的。12.如权利要求11所述的方法，其特征在于，所述小的点对象小于被用于对所述小的点对象进行成像的超声波长。13.如权利要求12所述的方法，其特征在于，所述小的点对象是微气泡。14.如权利要求8所述的方法，其特征在于，识别所述微气泡的所述空间位置包括：通过计算微气泡信号数据与所述超声系统的所述点扩散函数之间的所述二维归一化互相关产生互相关地图，所述互相关地图描绘所述微气泡信号数据与所述超声系统的所述点扩散函数之间的相关系数；去除所述互相关地图中具有低于所选的阈值的相关系数的条目；以及基于保留在所述互相关地图中的所述相关系数的局部区域最大值来选择所述微气泡2CN110740688A权利要求书2/6页的所述空间位置。15.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述微气泡的所述空间位置是所述超声数据的每一个时间帧中的所述微气泡的中心位置。16.