[發明專利]空間上精細的剪切波分散超聲振動測定采樣

有效

• 申請號: 201080031809.0
• 申請日: 2010-06-23
• 公開（公告）號: CN102469980A
• 公開（公告）日: 2012-05-23
• 發明（設計）人: M·R·伯切;H·謝;A·T·費爾南德斯;J-L·羅貝爾
• 申請（專利權）人: 皇家飛利浦電子股份有限公司
• 主分類號: A61B8/00
• 分類號: A61B8/00
• 代理公司: 永新專利商標代理有限公司 72002
• 代理人: 王英;劉炳勝

技術領域

本發明針對測量剪切波，更具體地，針對通過剪切波分散超聲振動測定(SDUV)來測量剪切波。

背景技術

活組織中的機械變化與病理學變化相關。因為在健康組織與病理組織之間，剪切彈性模量(硬度)和粘度可能顯著變化。隨著過去十年超聲彈性成像的發展，很多臨床研究已經顯示：組織粘彈特性為醫師提供了有用的信息以便于更好的癌癥診斷和治療評估。

剪切波分散超聲振動測定(SDUV)是一種基于聲輻射力的技術，該技術通過描述剪切波速度分散(即頻率)的特征來測量組織剪切彈性和粘度。該技術的應用是無創測量肝硬度以區分肝纖維化和肝硬化的階段。

用于醫學成像的超聲探查經常使用縱波。在體內組織中，超聲以波形式傳播。實際上，沿傳播路徑的所有粒子在適當位置往復振動，并且振動發生在傳播方向上。振動產生壓縮和稀疏。這些被模擬成正弦曲線的波峰和波谷。能量被傳遞給靶標，并且通過振蕩的粒子移動返回。

與之相比，超聲剪切波(或橫波)特征為垂直于傳播方向在適當位置的往復移動。振蕩一方面產生波峰，另一方面產生波谷。

執行SDUV必須發出一系列聚焦的縱波推動脈沖。它們為高強度的窄帶寬信號，其以(假定)100Hz的重復率發射。在這些脈沖中的若干個被發射之后(每個橫向一致并且在相同方向)，它們建立了從焦點傳播出的并且方向與推動脈沖的方向垂直的剪切波。焦深已被選擇，使得剪切波行進穿過感興趣區域(ROI)。

向ROI發出縱波跟蹤脈沖以便在采樣點評價剪切波的振幅。該測量被用于估計被采樣位置處的剪切波的相位。

為了對另一位置采樣，另一推動脈沖發往相同的推動焦點，接著向該位置發出跟蹤脈沖。需要該第二個循環，因為兩點間的相位差被用于確定彈性和粘度。

因為推動脈沖的包絡是方波，所以存在頻率通常為100Hz的剪切波和諧波(200Hz、300Hz、400Hz)，即分量(或“單色剪切波”)。不同頻率處的速度估計被用于推導組織剪切彈性和粘度。

發明內容

下文解決了記錄的現有技術的不足之處。

與使用SDUV檢測輻射力引導的剪切波相關聯的一個主要挑戰在于相對低振幅的振動。軸向位移大約10μm。振動振幅因而易受噪聲影響。系統電子噪聲和諸如心臟運動或呼吸運動的患者運動將對剪切波位移估計造成顯著的噪聲。

此外，快速成像要求檢測剪切波。必須記錄達到400Hz的振動，因為更高頻率的剪切波被介質衰減。因此，為了可靠地超過奈奎斯特(Nyquist)閾值，必須在大于1000Hz的頻率下對每個空間位置進行采樣以防止混疊。由于跟蹤脈沖重復頻率受限于聲音在組織中的速度以及ROI的深度，因此這限制了使用常規非多線檢測序列可以采樣的空間位置的數量。

如下文提出的，使用多線波束形成器允許對位移場進行更精細的空間采樣，和/或在垂向成像平面和橫向成像平面兩者中的空間采樣(當使用與常規1D陣列相比的2D陣列時)。由于從每個檢測脈沖提取出更多信息，因此增加了SDUV的彈性測量的魯棒性。作為增加的優點，流程花費的總時間因此縮短。這從患者的便利性立場來看是有利的，并且有利于減小來自向激勵點重復發送推動(push)的熱效應的潛在影響。此外，更快節奏的射頻(RF)數據采集促進了要求高速度及高空間分辨率的其他剪切波成像/量化技術的應用。

在本發明的一個版本中，通過從單個跟蹤脈沖形成平行取向的接收線以用于對單色剪切波進行測量來執行剪切波分散超聲振動測定(SDUV)。

作為一方面，從至少一個其他追蹤脈沖執行所述形成以便將得到的接收線進行重疊以增加場深。

更具體而言，在一些實施例中，該增加必需從重疊的接收線進行組合以建立至少一條重建A線。

相關的其他可能的方面包含從所述至少一個其他追蹤脈沖中的不同時間的復數個跟蹤脈沖形成相應的多條通過所述組合建立的重建A線。

作為具體實施例，進行測量包括對單色剪切波進行振幅測量。

本文提出可實施的是一種用于執行剪切波分散超聲振動測定(SDUV)的裝置，該裝置被配置為從單個跟蹤脈沖形成多條平行取向的接收線，以用于對單色剪切波進行測量。

該裝置特征可能在于：跟蹤脈沖以及至少一個橫向偏移的跟蹤脈沖被聚焦到共同的深度，該裝置被配置為基于從聚焦到該深度的脈沖的回波數據來重建更淺的傳輸焦點。