[發明專利]一種多頻率剪切波的產生方法

有效

• 申請號: 201510323019.4
• 申請日: 2015-06-12
• 公開（公告）號: CN105147327B
• 公開（公告）日: 2018-03-09
• 發明（設計）人: 劉盼盼;覃正笛;和曉念;李紹興
• 申請（專利權）人: 深圳大學
• 主分類號: A61B8/08
• 分類號: A61B8/08
• 代理公司: 深圳市科進知識產權代理事務所(普通合伙)44316
• 代理人: 宋鷹武,沈祖鋒

【技術領域】

本發明涉及一種醫學圖像處理，尤其涉及一種多頻率剪切波的產生方法。

【背景技術】

生物組織的粘彈性信息與組織的生物學特性具有緊密的聯系，粘彈性信息的變化可以很好地表征生物組織的病理學變化，為臨床診斷提供重要的參考依據。超聲組織彈性成像技術能夠對組織的彈性、粘性進行定性定量測量。該技術通過一定的方法激勵感興趣的組織區域發生形變或產生振動，用醫學超聲檢測組織的形變或振動等信息，對組織的彈性模量或剪切模量等力學屬性進行定性或定量評估。在超聲組織粘彈性檢測技術中，首先需要通過一定手段使組織產生形變或振動，然后用醫學超聲對組織形變或振動進行檢測。常用的四種激勵組織的方法有：自然激勵法，準靜態激勵方法，低頻振動激勵方法和聲輻射力激勵方法。自然激勵法即組織的自然運動如心臟跳動、血管的收縮或舒張等會帶動周圍組織運動；準靜態激勵方法是利用超聲探頭直接向軟組織緩慢施加壓力，從而使組織發生形變；低頻振動激勵方法，用低頻振子在體表產生振動，引起組織內部振動；聲輻射力激勵方法，用聚焦超聲在焦點處引起組織振動，產生在組織內傳播的剪切波。

組織的彈性特性、粘性特性與組織內剪切波的頻率、剪切波的傳播速度成非線性關系。當組織振動頻率較低時，組織主要表現出彈性特性，粘性可以忽略；當組織振動頻率較高時，組織主要表現出粘性特性。所以，需要同時測量得到組織內多個頻率成分的剪切波的傳播速度才能同時求解得到組織的彈性系數和粘性系數。

現有的應用低頻振子激勵組織振動的彈性檢測技術中，驅動低頻振子的是一個單一的較低頻率的信號。在剪切波頻率較低時，影響剪切波傳播速度的主要是組織的彈性特性，所以在現有的應用低頻振子激勵組織的彈性檢測技術中，只能求出組織的彈性值，忽略了組織的粘性特性，提供的信息不全面。

【發明內容】

本發明要解決的技術問題在于克服現有技術中多頻率剪切波的產生方法只能求出組織的彈性值，提供一種應用低頻振子激勵組織產生包含有多個頻率成分的剪切波的方法，從而能夠同時獲得待測組織的彈性系數和粘性系數。

為解決上述技術問題，本發明采用下述技術方案：

一種多頻率剪切波的產生方法，包括下述步驟：

步驟S110：獲取感興趣組織內剪切波的頻率范圍[f_g，f_h]；

步驟S120：在所述頻率范圍[f_g，f_h]內選取兩個信號，分別記為第一信號和第二信號，所述第一信號和第二信號頻率分別記為f₁、f₂；

步驟S130：對表示所述第一信號和第二信號的二進碼進行非線性運算得到編碼激勵信號，其中，表示所述第一信號和第二信號的二進碼的碼片個數分別表示為N1_code、N2_code；

步驟S140：所述編碼激勵信號驅動低頻振子在待檢測組織內激勵產生多頻率剪切波。

在一些實施例中，步驟S130中，所述非線性運算為位異或運算。

在一些實施例中，在完成步驟S130后還包括下述步驟：

改變所述第一信號的碼片個數N1_code、第二信號的碼片個數N2_code、編碼激勵信號的脈沖個數中的至少一個，獲取具有不同頻譜特性的編碼激勵信號。

采用上述技術方案，本發明的有益效果在于：

本發明提供的多頻率剪切波的產生方法，通過獲取感興趣組織內剪切波的頻率范圍[f_g，f_h]；選取第一信號和第二信號，并對表示所述第一信號和第二信號的二進碼進行非線性運算得到編碼激勵信號，使得在應用低頻振子激勵組織的彈性檢測技術中，能夠在組織內激勵產生多個頻率的剪切波，以便同時求得組織的彈性系數和粘性系數。

另外，本發明提供的多頻率剪切波的產生方法，能夠通過調整參與運算的第一信號和第二信號的碼片個數N1_code、N2_code的值以及激勵信號的發射脈沖個數，靈活地調整得到的編碼激勵信號的頻譜分布獲得具有不同頻率范圍與不同諧波值的編碼信號，從而能夠在應用時，根據系統需要，激勵產生具有不同頻率成分的剪切波，以便估計組織粘彈性值。

【附圖說明】

圖1為本發明一實施例提供的一種多頻率剪切波的產生方法的步驟流程圖。

圖2為參與非線性運算的第一信號和第二信號的二進碼的時域波形、幅度譜波形以及編碼信號的時域波形和幅度譜波形。