[發明專利]用于定征松質骨微結構的超聲頻譜偏移量參數成像方法

無效

• 申請號: 200910195459.0
• 申請日: 2009-09-10
• 公開（公告）號: CN101658434A
• 公開（公告）日: 2010-03-03
• 發明（設計）人: 他得安;黃凱;王威琪;楊白丁
• 申請（專利權）人: 復旦大學
• 主分類號: A61B8/08
• 分類號: A61B8/08
• 代理公司: 上海正旦專利代理有限公司
• 代理人: 陸 飛;盛志范

1、一種用于定征松質骨微結構的超聲頻譜偏移量參數成像方法，其特征在于具體步驟為：

(1)超聲探頭在掃描系統控制下，掃描待測離體松質骨，在每個掃描位置，向離體松質骨垂直發射超聲脈沖波，超聲波的傳播受到松質骨微結構的作用，背向散射回來的超聲信號由同一超聲探頭接收；

(2)對每一個掃描位置處接收的信號分別進行信號處理，提取接收信號與發射信號的頻譜偏移量參數，獲得對應于掃描區域的超聲頻譜偏移量參數矩陣；

(3)把參數矩陣映射成超聲頻譜偏移量參數圖像，象素值與參數值成比例關系，完成超聲頻移量參數成像。

2、根據權利要求1所述的方法，其特征在于步驟(1)中，采用一個掃描系統控制超聲探頭，在焦距平面上網格狀等間距地掃描待測松質骨，進行測試；測試系統包括PC機、示波器、掃描系統、超聲分析儀和超聲探頭；掃描開始前，調整探頭位置，使其表面與松質骨樣本的表面平行，且探頭焦點處于松質骨樣本表面下的位置；掃描過程中，在每個掃描點，探頭向骨樣本表面垂直發射超聲脈沖，背向散射信號由同一探頭接收，通過掃描分析儀，由示波器采樣、顯示，采樣數據傳送到PC機上，用于后續的數據分析；超聲分析儀與探頭連接，用于超聲波的激勵、接收和放大等。

3、根據權利要求2所述的方法，其特征在于步驟(2)中超聲在骨結構中的頻移量參數fs(Z)按如下公式計算：

fs(z)=∫fminfmaxf<Ss(f,z)>df∫fminfmax<Ss(f,z)>df-fc---(1)]]>

其中，<S_s(f，z)>是背散射信號的平均功率幅度譜，f_min和f_max分別是探頭帶寬的最小和最大值，f_c是探頭的中心頻率，z是超聲傳播距離，即骨成像平面與探頭平面的距離，取超聲傳播距離＝焦距+焦柱長度/2，記為z₁；<S_z(f，z)>的計算過程具體如下：

(1)假定松質骨中聲速為c_b，使用對應于超聲傳播距離范圍(0，z₁)的時間窗，選取(x，y)掃描處回波上的一段信號；

(2)對于選取的一段信號乘以時間窗，然后用傅立葉變換法求得其功率幅度譜；

(3)對以(x，y)位置為中心的周圍若干條信號，作如上相同的處理，求得平均功率幅度譜<S_s(f，z₁)>；

對松質骨樣本掃描平面每一個(x，y)處做如上處理，得到頻移量參數矩陣，矩陣的每個元素是對應于相應掃描位置的頻移量參數值f_s(z₁)。

4、根據權利要求3所述的方法，其特征在于由于超聲衰減引起的頻率偏移量為負值，將計算誤差引起的正值f_s(z₁)設定為0，然后將頻移量f_s(z₁)的絕對值比例調整，映射成相應(x，y)處的象素值，從而獲得超聲頻移量參數圖像。