多频率轮流发射实时超声弹性成像方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利(10)授权公告号(10)授权公告号CNCN102920482102920482B(45)授权公告日2014.12.10(21)申请号201210486119.5的相关性与频率复合.《中国生物医学工程学报》.2010,第29卷(第5期),(22)申请日2012.11.26崔少国等.基于相位的2D超声弹性成像形变(73)专利权人重庆理工大学估计.《北京生物医学工程》.2010,第29卷(第地址400054重庆市巴南区李家沱红光大道6期),69号审查员田文文(72)发明人崔少国黄贤英彭彩碧张金鹏(74)专利代理机构重庆博凯知识产权代理有限公司50212代理人穆祥维(51)Int.Cl.A61B8/00(2006.01)(56)对比文件US2012/0262543A1,2012.10.18,CN102626327A,2012.08.08,US2011/0301465A1,2011.12.08,崔少国等.弹性成像中不同频率子图像权权利要求书1页利要求书1页说明书5页说明书5页附图2页附图2页(54)发明名称多频率轮流发射实时超声弹性成像方法(57)摘要本发明公开了一种多频率轮流发射实时超声弹性成像方法，步骤为：（1）徒手挤压组织过程中，超声波探头轮流发射N种频率超声波；（2）取相邻的同一频率回波使用二维加权相位分离算法进行位移估计；（3）将连续N帧不同频率位移图像进行平均加权产生复合位移图像；（4）将复合后的位移图像进行梯度操作产生应变图像；（5）将应变图像进行下采样并进行灰度映射，扫描转换成弹性图像。该方法使用不同发射频率产生不同噪声模式的位移图像，通过位移图像的复合，减小位移估计误差，抑制由散斑噪声引起的弹性成像伪像噪声。复合图像产生的弹性图像比复合前任一频率子位移图像产生的弹性图像具有更高信噪比，从而提高了弹性成像的性能与品质。CN102920482BCN102948BCN102920482B权利要求书1/1页1.多频率轮流发射实时超声弹性成像方法，其特征在于，该方法包括如下步骤：(1)、在徒手挤压组织过程中，超声波探头轮流发射N种不同频率超声波，频率在3MHz～9MHz内；(2)、在依次聚焦的回波中，取相邻的同一频率回波使用如下的二维加权相位分离算法进行位移估计，进而产生位移图像；上式中：d(m,n)k为第m列轴向第n个估计窗的位移，k为迭代次数,X为侧向窗宽，Y为轴向窗长，Δx和Δy分别是侧向和轴向相邻估计窗之间的间隔，φg为压缩后信号的相位角，φf为压缩前信号的相位角，ω0为中心角频率，W(x,y)是权值，W(x,y)＝WA(x,y)WP(x,y)，其中WA(x,y)＝f(x,y)g(x,y+d(m,n)k)，f(x,y)和g(x,y+d(m,n)k)分别表示压缩前与压缩后信号的包络,r是相位解权因子；(3)、将连续N帧不同频率位移图像进行平均加权产生复合位移图像；(4)、将复合后的位移图像进行梯度操作产生应变图像；(5)、将应变图像进行下采样并进行灰度映射，扫描转换成可在监视器上显示的弹性图像。2.根据权利要求1所述的多频率轮流发射实时超声弹性成像方法，其特征在于：还包括基于帧内平均位移值大小的操作状态显示及反馈方法的步骤，该操作状态显示及反馈方法的步骤包括如下子步骤：(1)、求帧内位移平均值d：取权利要求1步骤(2)产生的最近时刻位移图像，计算该图像的平均值：其中，M和N是位移图像的维数；(2)、根据位移均值的正负性确定组织运动方向，如果为正，组织向上运动，即处于压缩状态；如果为负，则组织向下运动，即处于释放状态，并将位移的大小映射成压力大小；(3)、设计带刻度和指示方向的界面显示操作状态。2CN102920482B说明书1/5页多频率轮流发射实时超声弹性成像方法技术领域[0001]本发明属于医学成像的超声弹性成像技术领域，具体涉及一种多频率轮流发射实时超声弹性成像方法，主要用于但不限于徒手压缩乳腺超声弹性成像领域，主要涉及技术包括医学超声信号处理与数字图像处理。背景技术[0002]超声（Ultrasound）弹性成像(StrainImaging)利用超声波探测人体组织的相对硬度信息，是一种经济、无损、方便、快捷的新型医学成像模式。该成像方法已成为疾病早期筛查、准确诊断、精确治疗和预后评估的重要方法之一，尤其对肿瘤的早期检测具有重要意义。该成像方法通常为：对组织施加静态或准静态激励，通过对组织压缩前后回波信号分析，估计出组织在激励状态下的位移(Displacement)分布，然后通过梯度操作产生组织内部的应变(Strain)分布，将应变值映射成灰度图像显示出来。[0003]以“现代女性头号杀手”的乳腺癌为例，虽然危害巨大，但只要在早期确诊，治愈率就可达90%以上。以前