[發明專利]用于超聲波成像的方法和裝置

有效

• 申請號: 201380018982.0
• 申請日: 2013-03-26
• 公開（公告）號: CN104244838A
• 公開（公告）日: 2014-12-24
• 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: A61B8/08
• 分類號: A61B8/08
• 代理公司: 北京金信知識產權代理有限公司 11225
• 代理人: 黃威;鄧玉婷

技術領域

本文描述了一般地涉及超聲波成像領域的系統和方法。更具體地，下文描述的實施例涉及在組織中測量剪切波的速率的平方的方法和系統。

背景技術

病理狀態可能導致軟組織比生理狀態下顯現的狀態更加僵硬。因此醫生使用觸診來定位身體內僵硬組織的位置，從而辨認出病理狀態。例如，眾所周知，乳房癌一般比健康的乳房組織硬，能夠通過觸診檢測到硬塊。

剪切波在組織中的傳播速率的平方與組織的僵硬度(楊氏模量)具有如下列等式所示的關系，

E＝3ρ·c²????(1)

其中，為剪切波的傳播速率，E為楊氏模量，ρ為組織密度。因此，通過測量穿過組織的剪切波的傳播速率的平方能夠檢測組織中的癌癥或其他病理狀態。

可以通過對組織施加較強的超聲波脈沖來在組織內創建剪切波。超聲波脈沖可以表現出高振幅和長持續時間(例如，大約100微秒)。超聲波脈沖產生推動組織的聲輻射力，從而使得組織的各層沿著超聲波脈沖的方向滑動。組織的這些滑動(剪切)可以被看作剪切波，其具有低頻率(例如，從10到500Hz)且能夠在與超聲波脈沖的方向垂直的方向上傳播。

由于組織的動作一般地在軸向(即超聲波脈沖的方向)，可以使用傳統的超聲波多普勒技術來檢測剪切波。就此而言，超聲波多普勒技術是最適于檢測軸向速率的技術。可替換地，可以通過測量聲輻射力引起的組織位移來檢測剪切波。

為了準確測量剪切波的傳播速率的平方，需要在多個位置檢測剪切波。需要一種新的算法來獲得剪切波的傳播速率的平方的準確測量。

附圖說明

圖1為由聲輻射力產生剪切波的示意圖；

圖2為一些實施例的超聲波成像系統的示意圖；

圖3為傳統的超聲波成像系統的示意圖；

圖4為多個超聲波發射/接收波束的示意圖；

圖5為一個超聲波發射波束和多個超聲波接收波束的示意圖；

圖6為剪切波的傳播速率的平方的顏色編碼；

圖7為剪切波的傳播速率的平方的顏色編碼；

圖8為示出了由聲輻射力產生剪切波和剪切波的傳播的示意圖；

圖9為示出了剪切波的滑動的示意圖；

圖10為示出了剪切波的傳播的示意圖；

圖11為示出了剪切波的傳播的示意圖；

圖12為剪切波在組織中的傳播速率的平方的顏色編碼的圖像的一個示例；

圖13為示出了聲輻射力引起的組織的位移的示意圖；；

圖14為由RGB表征組成的顏色編碼條來標度剪切波的速率的平方c²；

圖15為示出了關于超聲波換能器的超聲波坐標系的示意圖；

圖16為示出了在多個位置處隨時間改變的位移的示意圖；

圖17為在同質區域內從剪切波的原點到峰值位移的時間的平方相對于距離的平方的繪制示意圖；

圖18為在異質區域內從剪切波的原點到峰值位移的時間的平方相對于距離的平方的繪制示意圖；

圖19為示出了剪切波的原點和測量點的示意圖；

圖20為根據一些實施例的處理的流程圖；

圖21為根據一些實施例的處理的流程圖；

圖22為根據一些實施例的處理的流程圖。

具體實施方式

將參照附圖描述實施例，其中類似的編號始終表示類似的元素。在詳細闡釋實施例之前，可以理解的是，實施例在本申請中并不限于下文說明書陳述的或附圖示出的實例的細節。其他實施例可以各種應用以及各種方式被實現或實施。同樣可以理解的是，本文使用的短語和術語是為了說明的目的，而不該認為是限制。本文使用的“包含”、“包括”或“具有”及其變形，旨在囊括其后列出的條目，以及相當于附加的條目。廣泛地使用術語“安裝”、“連接”和“聯接”，囊括全部直接和間接的安裝、連接和聯接。進一步地，，“連接”和“聯接”不局限于物理的或機械的連接或聯接。

通過如圖1所示的強的超聲波脈沖120創建聲輻射力。超聲波脈沖120表現出高振幅和長持續時間(例如，大約100微秒)。超聲波脈沖120從超聲波換能器陣列110發射。超聲波脈沖120聚焦于生物組織160中的焦點130。可以多次發射超聲波脈沖120，，并且對于多個發射的超聲波脈沖中的每個，可以聚焦于不同的焦點。