[發明專利]基于聲輻射力回波位移檢測系統及成像系統

有效

• 申請號: 201410658878.4
• 申請日: 2014-11-18
• 公開（公告）號: CN104306026A
• 公開（公告）日: 2015-01-28
• 發明（設計）人: 石丹;尹皓;肖有平;劉東權
• 申請（專利權）人: 聲泰特（成都）科技有限公司
• 主分類號: A61B8/08
• 分類號: A61B8/08
• 代理公司: 四川力久律師事務所 51221
• 代理人: 王蕓;韓洋

技術領域

本發明涉及醫學超聲成像領域，特別涉及一種基于聲輻射力回波位移檢測系統及成像系統。

背景技術

醫學超聲振動性彈性成像由Fatemi和Greenleaf于1998年發明。該技術是用一個超聲波場產生一個低頻振動并作用于受檢組織，組織受到激勵根據自身的彈性模量大小產生不同的振動幅度，并最終通過圖像表現出來。采用聲輻射力激勵的聲輻射脈沖成像(acoustic?radiati?on?force?impulse?imaging,ARFI)屬于振動性彈性成像的一種，該技術利用短時程聚焦聲脈沖作用于組織ROI(region?of?interest，感興趣區域)，使其產生瞬時、微米級位移同時發射聲脈沖序列探測組織位移。位移大小取決于組織彈性。德國Siemens的Acuson?S2000開發了聲觸診組織量化技術。該系統使用標準超聲探頭，使用一個深度可調的長約1cm的取樣框，頻率為3.5MHZ的探頭向組織發出聲脈沖，這種聲脈沖在組織內部傳播并產生一個剪切波。系統發出探測脈沖檢測到剪切波進而測量其波速。而剪切波波速大小正好反映了組織的硬度大小，然而，該儀器的售價昂貴。

目前的聲輻射力成像技術通過發射聚焦長超聲脈沖波給組織施加局部輻射壓力，組織受到輻射力的推動產生一定的應變，然后終止聲輻射力，在應變恢復過程中檢測不同時間點的應變情況,從而反映組織的黏彈特性。這種激勵方案相對簡單，可以方便地集成到現有的醫療超聲系統，便于臨床應用推廣。但也存在一些問題：

1、超聲激勵引起的振動在微米數量級，其回波很容易受到系統噪聲和生物體自身運動(如心跳，呼吸)的干擾。傳統的位移檢測算法時間方向的取樣窗口(簡稱時間取樣窗口)往往固定為2，這樣檢測到的位移受噪聲的干擾很大，而且得到的位移曲線不是平滑的；

2、現有醫學超聲聲輻射力成像一般只提供有固定時刻的位移成像，未能充分利用聲輻射力成像產生的診斷信息。

3、在醫學超聲影像中，系統電子噪聲及斑點噪聲引入的閃爍效應會極大地降低圖像分辨率，使得臨床診斷變得異常困難，需要設計合理的后處理方法來提高彈性圖像分辨率和對比度。

發明內容

本發明的目的在于克服回波易受到系統噪聲和生物體自身運動(如心跳、呼吸)的干擾的問題，提供一種基于聲輻射力的回波位移檢測方法：

步驟1：將檢測到的聲輻射力回波中，對與激勵脈沖信號對應的回波信號進行線性插值；在超聲輻射力檢測過程中，單脈沖序列中包含有激勵脈沖(長脈沖)、檢測脈沖(短脈沖)，其中，激勵脈沖數目+檢測脈沖數目＝取樣容積數目(Ensemble?size)，所述取樣容積數目為16、24、32(可根據需要設定)等，回波信號與上述脈沖一一對應，但是與激勵脈沖(長脈沖)對應的回波信號因受到發射長波的干擾而沒有計算價值，因此需將其去除，而采用線性插值法代替。

步驟2：包含采用二維自相關Loupas算法計算所述回波在時間取樣窗口N內的平均位移速度；所述二維自相關Loupas算法公式為：，