超声弹性成像装置及方法.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CN110368030A(43)申请公布日2019.10.25(21)申请号201910577423.2(22)申请日2019.06.28(71)申请人深圳中科乐普医疗技术有限公司地址518000广东省深圳市宝安区石岩街道松白路中运泰科技工业厂区综合楼9栋七层东侧(72)发明人翁嘉淳董永刚(74)专利代理机构深圳鼎合诚知识产权代理有限公司44281代理人林宏津彭家恩(51)Int.Cl.A61B8/08(2006.01)A61B8/00(2006.01)权利要求书2页说明书7页附图4页(54)发明名称超声弹性成像装置及方法(57)摘要本申请公开了一种超声弹性成像装置及方法，其利用声辐射力冲击方法在人体选定组织位置产生若干种特定频率的剪切波，并计算剪切波速度，建立速度-频率直线，可以观察不同频率剪切波经过相同组织时的速度情况，从而，通过计算该直线的斜率值定性反应出组织的粘性情况，不需要如现有技术那样知道组织密度值。CN110368030ACN110368030A权利要求书1/2页1.一种超声弹性成像装置,其特征在于，包括：超声探头，其包括至少一个换能器，用于对生物组织的感兴趣区域进行多组声辐射力聚焦冲击，以产生不同频率的剪切波，还用于沿选取的检测位置线采集由生物组织返回的多组频率的超声回波；发射与接收序列控制模块，用于产生控制相应换能器发射超声波的发射序列和控制相应换能器接收超声回波的接收序列；回波处理模块，用于对所述超声回波进行处理，得到各检测位置对应的多组频率的回波数据；发射和接收模块，其分别与超声探头、发射与接收序列控制模块和回波处理模块电连接，用于将发射与接收序列控制模块产生的发射序列传输给超声探头，并将超声探头接收的超声回波传输给回波处理模块；数据处理模块，其与回波处理模块连接，用于根据回波数据进行形变估计运算，形成各检测位置对应的形变-时间曲线，所述形变-时间曲线涉及形变值随时间变化的关系，根据所述形变-时间曲线进行剪切波波速估计，并拟合得到剪切波速度-频率直线，通过所述剪切波速度-频率直线的斜率确定出粘性特征参考值，进而计算弹性结果；显示模块，用于显示所述回波数据和/或所述弹性结果。2.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述超声探头对所述感兴趣区域按预先设定的脉冲序列进行第一组声辐射力聚焦冲击，产生第一频率的剪切波，沿选取的检测位置线采集由生物组织返回的第一频率超声回波；重复前一过程至少两次，得到至少三组不同频率的超声回波。3.如权利要求2所述的装置，其特征在于，所述数据处理模块采用归一化互相关运算对所述回波数据进行形变估计，形成各检测位置的形变-时间曲线，并记录每条形变时间曲线中峰值及其对应的时间值，根据所述峰值及其对应的时间值以及检测位置物理距离值进行直线拟合，得到拟合的时间-距离直线，求取该时间-距离直线的斜率的倒数以得到剪切波速度值，结合对应的频率，由此得到剪切波速度-频率直线。4.一种超声弹性成像方法,其特征在于，包括：发射与接收步骤：通过超声探头对生物组织的感兴趣区域进行多组声辐射力聚焦冲击以产生不同频率的剪切波，沿选取的检测位置线采集由生物组织返回的多组频率的超声回波；回波处理步骤：对所述超声回波进行回波处理，得到各检测位置对应的多组频率的回波数据；数据处理步骤：根据所述回波数据进行形变估计运算，形成各检测位置对应的形变-时间曲线，所述形变-时间曲线涉及形变值随时间变化的关系，根据所述形变-时间曲线进行剪切波波速估计，并拟合得到剪切波速度-频率直线，通过所述剪切波速度-频率直线的斜率确定出粘性特征参考值，进而计算弹性结果；输出步骤：输出回波数据和/或所述弹性结果。5.如权利要求4所述的方法，其特征在于，所述发射与接收步骤包括：对所述感兴趣区域按预先设定的脉冲序列进行第一组声辐射力聚焦冲击，产生第一频率的剪切波，沿选取的检测位置线采集由生物组织返回的第一频率超声回波；重复前一过程至少两次，得到至2CN110368030A权利要求书2/2页少三组不同频率的超声回波。6.如权利要求5所述的方法，其特征在于，在所述数据处理步骤中，采用归一化互相关运算对所述回波数据进行形变估计。7.如权利要求6所述的方法，其特征在于，对在同一检测位置线上相邻次采集的数据采用如下公式进行归一化互相关运算：式中，sr为当前超声回波的回波数据，sd为下一次超声回波的回波数据，R为互相关系数，τ为对应位移值的超声回波时间延迟，T为信号段周期长度；其中，求取R的最大值所对应的结果τ即为相邻回波时延，根据如下公式计算出形变值uτ：uτ＝cτ/2式中c为超声传播速度。8.如权利要求7所述的方法，其特征在于，在所述数据处理步骤中，形成各检测位置的形变-时间曲线，并记录