[發明專利]測量超聲波的聲吸收或衰減

有效

• 申請號: 201310254798.8
• 申請日: 2013-06-25
• 公開（公告）號: CN103505243A
• 公開（公告）日: 2014-01-15
• 發明（設計）人: 范列湘;P.D.弗雷伯格
• 申請（專利權）人: 美國西門子醫療解決公司
• 主分類號: A61B8/00
• 分類號: A61B8/00
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 馬紅梅;劉春元

技術領域

本實施例涉及測量超聲波的衰減。當聲能通過組織傳播時，聲能衰減。衰減量可以指示組織的性質。

背景技術

衰減可以用超聲波測量。回波強度(例如，B型振幅)中的改變被測量以估計衰減。然而，斑點噪聲可能影響根據回波強度估計的準確性。

聲輻射力可以被用來測量衰減。在不同深度處的位移響應于恒定橫向焦點構造而被確定。位移被用來估計該衰減。然而，位移也是組織硬度的函數。僅依靠在不同深度處的位移可能是不準確的。

發明內容

通過介紹，下述優選實施例包括用于測量超聲波的聲吸收或衰減的方法、指令以及系統。為了估計聲吸收或衰減，由在不同頻率處的應力所引起的組織的位移被測量。吸收或衰減從所述位移被計算。不管未知組織硬度，不同頻率的結合提供了用于求解衰減或吸收的另一變量。

第一方面，提供了用于測量超聲波的聲吸收的方法。換能器發射第一聲束。響應于第一聲束的傳輸表示處于參考位置的組織的參考信息被接收。換能器在第二中心頻率處發射第二聲束。由第二聲束的傳輸所引起的從參考位置起的第二位移被追蹤。換能器在第三中心頻率處發射第三聲束。第三中心頻率不同于第二中心頻率。由第三聲束的傳輸所引起的從參考位置起的第三位移被追蹤。組織的聲吸收根據第二和第三位移來計算。所述聲吸收被顯示。

第二方面，非暫時性計算機可讀存儲介質具有存儲在其中的數據，所述數據表示可由編程處理器執行以用于測量超聲波的聲衰減的指令。存儲介質包括用于用響應于在不同頻率處的應力的超聲波來檢測組織的位移、并且根據對在不同頻率處的應力作出響應的位移來計算聲衰減的指令。

第三方面，提供了用于測量超聲波的聲吸收的系統。波束形成器可操作來在不同時間產生不同頻率的聲輻射力。處理器被配置成確定組織在不同時間響應于不同頻率的聲輻射力的空間偏移，并且配置成根據所述空間偏移來確定組織的聲吸收。

本發明由以下權利要求來定義，并且本部分中沒有什么應當被認為是對那些權利要求的限制。在下文結合優選實施例對本發明的其他方面和優點進行了討論，并且可以以后獨立地或相結合地要求保護本發明的其他方面和優點。

附圖說明

部件和圖未必按比例繪制，重點替代地被放在舉例說明本發明的原理之上。此外，在圖中，相同的附圖標記在不同的視圖中自始至終指定對應的部分。

圖1一般地舉例說明聲衰減和吸收；

圖2是用于測量超聲波的聲吸收的方法的一個實施例的流程圖；并且

圖3是舉例說明根據深度的組織的示例位移的圖形；

圖4是使用圖4的位移舉例說明根據深度的示例衰減的圖形；以及

圖5是用于測量超聲波的聲吸收或衰減的系統的一個實施例的框圖。

具體實施方式

聲能的吸收被轉換成輻射力，所述輻射力誘導組織位移。通過測量由聲輻射力脈沖所產生的位移，可以推導衰減參數。一系列組織位移數據被測量。因為位移還是組織硬度的函數，所以為了估計吸收參數使用了位移與該吸收參數之間的一個以上的等式。通過改變聲輻射力脈沖的發射頻率同時使其他聲參數保持相似，獲得了多個位移和頻率對。所采集到的組織位移數據是在不同頻率處施加到組織的聲輻射力的結果。衰減參數及其與頻率的關系可以被解決。聲吸收或衰減參數根據這個數據加以估計。

吸收參數可以被用作為診斷信息，諸如指示標明肝纖維化、乳房密度、軟骨損傷、骨密度、脂瀉病或其它狀況的組織特性。吸收參數可以被用來調整針對超聲波成像和/或治療的設置，諸如調整針對聲熱治療計劃的設置。

圖1一般地舉例說明聲衰減和吸收。聲能50向位置46傳播。位置46吸收一些聲能。其他聲能從位置46折射和散射。箭頭52表示折射和散射。折射和散射52的幅度和平均方向可能不同于所示出的。一般而言，折射和散射52基本上小于吸收，諸如為吸收的10%或更少。剩余聲能沿著線54向下一個位置48傳播。入射聲能50與線性傳播能量54之間的差是衰減(吸收加折射和散射)。考慮到衰減與吸收之間的幅度方面的相似性，可以使用任一參數。基于相對小的折射和散射的假設衰減的估計可以為吸收的估計或者反之亦然。聲衰減包括吸收、折射以及散射，但吸收是主要貢獻者。

圖1是簡化圖。聲能通過其傳播的所有位置都發生吸收、散射以及折射。圖1通過具有特定位置46、48來表示傳播的離散化。可以使用其它表示。