[發明專利]用于超聲成像的方法和裝置

有效

• 申請號: 201180017483.0
• 申請日: 2011-03-22
• 公開（公告）號: CN102821700A
• 公開（公告）日: 2012-12-12
• 發明（設計）人: 田村正
• 申請（專利權）人: 日立阿洛卡醫療株式會社
• 主分類號: A61B8/14
• 分類號: A61B8/14
• 代理公司: 北京金信立方知識產權代理有限公司 11225
• 代理人: 黃威;宋少華

相關申請的交叉引用

本申請要求序列號為61/321,005、提交于2010年4月5日、并且名稱為“Method?and?Apparatus?for?Ultrasound?Imaging（用于超聲成像的方法和裝置）”的美國臨時專利申請；序列號為61/321,341、提交于2010年4月6日、并且名稱為“Method?and?Apparatus?for?Ultrasound?Imaging（用于超聲成像的方法和裝置）”的美國臨時專利申請以及序列號為61/350,585、提交于2010年6月2日、并且名稱為“Method?and?Apparatus?for?Ultrasound?Imaging（用于超聲成像的方法和裝置）”的美國臨時專利申請的優先權，為了所有目的將這些申請的內容通過引用合并于此。

技術領域

此處描述的系統和方法大體上涉及超聲成像領域。更具體地，下面所描述的實施例涉及用于測量組織中的剪切波速度的方法和系統。

背景技術

病理狀況會導致軟組織比在生理狀況下所呈現的更堅硬。因此內科醫生使用觸診法來定位身體內的硬組織并且由此識別出病理狀況。例如，已知的是乳腺癌通常比健康的乳房組織更堅硬，并且可以通過觸診法被檢測為堅硬的腫塊。

組織中的剪切波的傳播速度與組織的硬度（楊氏模量或者剪切模量）通過下列等式有關。

E=3ρ·c²????（1）

其中

c為剪切波的傳播速度，E為楊氏模量，而ρ為組織密度。因此，可以通過測量穿過組織的剪切波的傳播速度來檢測在組織中的癌或者其他病理狀況。

通過將強超聲脈沖施加到組織上可以在組織內產生剪切波。超聲脈沖可以顯示出高振幅和長持續時間（例如，100微秒左右）。超聲脈沖產生推動組織的聲輻射力，由此導致組織的各層沿超聲脈沖的方向滑動。組織的這些滑動（剪切）運動可以被視為低頻（例如，從10Hz到500Hz）的剪切波，并且可以在垂直于超聲脈沖方向的方向上傳播的剪切波。超聲脈沖可以以1540m/s的速度在組織中傳播。然而，剪切波在組織中傳播要慢得多，大約1-10m/s左右。

因為組織運動通常在軸向（即，超聲脈沖方向）上，所以可以使用常規的超聲多普勒技術來檢測剪切波。在這一點上，超聲多普勒技術最適合于檢測軸向上的速度?？蛇x擇地，可以通過測量由聲輻射力導致的組織位移來檢測剪切波。

為了精確地測量剪切波的傳播速度，需要以快速的速率或者每秒數千幀的快速幀速率跟蹤剪切波。幀中的圖像可以由幾百條超聲線構成。常規的超聲成像的典型的幀速率在大約50幀/s，其太慢而無法跟蹤剪切波傳播。因此，存在提高幀速率同時保持良好的信噪比和良好的空間分辨率的需要。而且，存在有效地提供組織硬度的指示的需要。

發明內容

一種方法、介質和系統可以提供第一超聲脈沖至生物組織的施加以在所述生物組織中產生剪切波；將多個聚焦的超聲脈沖同時發射進所述生物組織中；從所述生物組織接收響應于所述多個聚焦的超聲脈沖產生的多個超聲信號；基于接收到的所述一個或者多個超聲信號檢測所述生物組織中的所述剪切波；基于檢測到的所述剪切波確定剪切波傳播速度；以及顯示所述剪切波傳播速度。

附圖說明

圖1是由聲輻射力導致產生剪切波的圖。

圖2是一些實施例的超聲成像系統的圖。

圖3是常規的超聲成像系統的圖。

圖4是多個超聲發射/接收波束的圖。

圖5是超聲發射波束和多個超聲接收波束的圖。

圖6是剪切波傳播速度平方的顏色編碼。

圖7是剪切波傳播速度平方的顏色編碼。

圖8是圖示出由聲輻射力產生剪切波和剪切波的傳播的圖。

圖9是圖示出剪切波的滑行運動的圖。

圖10是圖示出剪切波的傳播的圖。

圖11是圖示出剪切波的傳播的圖。

圖12是在組織中的剪切波傳播速度平方的顏色編碼圖像的示例。

圖13是圖示出由聲輻射力導致的組織位移的圖。

圖14是由RGB表示法組成的顏色編碼條的剪切波速度平方c²的標尺。

圖15是示出相對于超聲換能器的超聲坐標系的圖。

具體實施方式