[發(fā)明專利]剪切波彈性成像方法和裝置

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201710022522.5
• 申請(qǐng)日: 2017-01-12
• 公開（公告）號(hào): CN106618635B
• 公開（公告）日: 2019-11-08
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 羅建文;何瓊;曹艷平;李國洋
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 清華大學(xué)
• 主分類號(hào): A61B8/00
• 分類號(hào): A61B8/00;A61B8/08
• 代理公司: 北京睿邦知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 11481
• 代理人: 徐丁峰

1.一種剪切波彈性成像方法，其特征在于，所述方法包括：

獲取待檢測(cè)對(duì)象的采樣數(shù)據(jù)，所述采樣數(shù)據(jù)包括直角坐標(biāo)系的超聲圖像數(shù)據(jù)；

對(duì)所述直角坐標(biāo)系的超聲圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行坐標(biāo)轉(zhuǎn)換，以將所述直角坐標(biāo)系的超聲圖像數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為極坐標(biāo)系的超聲圖像數(shù)據(jù)；

通過預(yù)設(shè)處理方法對(duì)所述極坐標(biāo)系的超聲圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，以得到用于表征所述待檢測(cè)對(duì)象的彈性模量的剪切波彈性成像；

對(duì)所述剪切波彈性成像進(jìn)行可視化處理，以用于顯示所述待檢測(cè)對(duì)象的彈性模量；其中

所述通過預(yù)設(shè)處理方法對(duì)所述極坐標(biāo)系的超聲圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行處理包括：

通過第一處理方法處理所述極坐標(biāo)系的超聲圖像數(shù)據(jù)，以得到所述極坐標(biāo)系的超聲圖像數(shù)據(jù)的任一數(shù)據(jù)點(diǎn)的位移和沿所述待檢測(cè)對(duì)象的感興趣方向傳播的剪切波；以及

基于所述任一數(shù)據(jù)點(diǎn)的位移，通過第二處理方法對(duì)沿所述待檢測(cè)對(duì)象環(huán)向傳播的剪切波進(jìn)行處理，以得到剪切波頻散曲線；

其中，所述通過第二處理方法對(duì)沿所述待檢測(cè)對(duì)象環(huán)向傳播的剪切波進(jìn)行處理包括：

基于所述任一數(shù)據(jù)點(diǎn)的位移，得到所述剪切波波前在不同時(shí)間到達(dá)位置得到的位移時(shí)間曲線；

對(duì)所述位移時(shí)間曲線進(jìn)行二維傅里葉變換，以得到傅里葉變換結(jié)果，所述傅里葉變換結(jié)果中包括頻率值和任一頻率值對(duì)應(yīng)的所有波數(shù)值；

針對(duì)感興趣的角度，基于所述感興趣的角度中每個(gè)所述頻率值對(duì)應(yīng)的最大波數(shù)值建立剪切波頻散曲線。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述對(duì)所述直角坐標(biāo)系的超聲圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行坐標(biāo)轉(zhuǎn)換包括：

對(duì)所述直角坐標(biāo)系的超聲圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行空間插值，以得到極坐標(biāo)系的超聲圖像數(shù)據(jù)。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，所述對(duì)所述直角坐標(biāo)系的超聲圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行空間插值包括：

確定所述待檢測(cè)對(duì)象的幾何中心；以及

以所述幾何中心為極坐標(biāo)原點(diǎn)，根據(jù)預(yù)設(shè)采樣率分別對(duì)極坐標(biāo)系的角度方向和半徑方向進(jìn)行數(shù)據(jù)采樣，以獲得采樣數(shù)據(jù)點(diǎn)；

用所述直角坐標(biāo)系的超聲圖像數(shù)據(jù)對(duì)所述采樣數(shù)據(jù)點(diǎn)進(jìn)行空間插值，以得到極坐標(biāo)系的超聲圖像數(shù)據(jù)。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述通過預(yù)設(shè)處理方法對(duì)所述極坐標(biāo)系的超聲圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行處理還包括：

基于所述任一數(shù)據(jù)點(diǎn)的位移和沿所述待檢測(cè)對(duì)象環(huán)向傳播的剪切波得到剪切波的傳輸速度。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述通過第一處理方法處理所述極坐標(biāo)系的超聲圖像數(shù)據(jù)包括：

對(duì)所述極坐標(biāo)系的超聲圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行斑點(diǎn)追蹤，以得到任一數(shù)據(jù)點(diǎn)的在所述極坐標(biāo)系中的徑向位移和環(huán)向位移；以及

基于所述徑向位移和環(huán)向位移建立位移時(shí)間曲線；

對(duì)所述位移時(shí)間曲線進(jìn)行二維傅里葉變換，以得到傅里葉變換結(jié)果，其中，所述傅里葉變換結(jié)果的不同角度范圍表示剪切波的不同方向的運(yùn)動(dòng)信息；

對(duì)感興趣的角度進(jìn)行加窗處理，后經(jīng)過逆傅里葉變換，以得到沿所述待檢測(cè)對(duì)象的感興趣方向傳播的剪切波。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，其特征在于，所述對(duì)所述極坐標(biāo)系的超聲圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行斑點(diǎn)追蹤包括：

對(duì)所述極坐標(biāo)系的超聲圖像數(shù)據(jù)中的任一數(shù)據(jù)點(diǎn)進(jìn)行加窗處理，得到對(duì)應(yīng)該數(shù)據(jù)點(diǎn)的數(shù)據(jù)窗；

當(dāng)連續(xù)兩幀的超聲圖像數(shù)據(jù)中所述數(shù)據(jù)窗的相關(guān)性系數(shù)最大時(shí)，確定該數(shù)據(jù)點(diǎn)的在所述極坐標(biāo)系中的徑向位移和環(huán)向位移。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述對(duì)所述剪切波彈性成像進(jìn)行可視化處理包括：

對(duì)所述極坐標(biāo)系的剪切波彈性成像進(jìn)行空間插值，以得到所述剪切波彈性成像的可視化數(shù)據(jù)。

8.一種剪切波彈性成像裝置，其特征在于，所述裝置包括：

數(shù)據(jù)獲取單元，用于獲取待檢測(cè)對(duì)象的采樣數(shù)據(jù)，所述采樣數(shù)據(jù)包括直角坐標(biāo)系的超聲圖像數(shù)據(jù)；

坐標(biāo)轉(zhuǎn)換單元，用于對(duì)所述直角坐標(biāo)系的超聲圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行坐標(biāo)轉(zhuǎn)換，以將所述直角坐標(biāo)系的超聲圖像數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為極坐標(biāo)系的超聲圖像數(shù)據(jù)；

處理單元，用于通過預(yù)設(shè)處理方法對(duì)所述極坐標(biāo)系的超聲圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，以得到用于表征所述待檢測(cè)對(duì)象的彈性模量的剪切波彈性成像；

可視化單元，用于對(duì)所述剪切波彈性成像進(jìn)行可視化處理，以用于顯示所述待檢測(cè)對(duì)象的彈性模量；其中，

所述處理單元通過以下方式通過預(yù)設(shè)處理方法對(duì)所述極坐標(biāo)系的超聲圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行處理：

通過第一處理方法處理所述極坐標(biāo)系的超聲圖像數(shù)據(jù)，以得到所述極坐標(biāo)系的超聲圖像數(shù)據(jù)的任一數(shù)據(jù)點(diǎn)的位移和沿所述待檢測(cè)對(duì)象的感興趣方向傳播的剪切波；以及

基于所述任一數(shù)據(jù)點(diǎn)的位移，通過第二處理方法對(duì)沿所述待檢測(cè)對(duì)象環(huán)向傳播的剪切波進(jìn)行處理，以得到剪切波頻散曲線；

其中，所述通過第二處理方法對(duì)沿所述待檢測(cè)對(duì)象環(huán)向傳播的剪切波進(jìn)行處理包括：

基于所述任一數(shù)據(jù)點(diǎn)的位移，得到所述剪切波波前在不同時(shí)間到達(dá)位置得到的位移時(shí)間曲線；

對(duì)所述位移時(shí)間曲線進(jìn)行二維傅里葉變換，以得到傅里葉變換結(jié)果，所述傅里葉變換結(jié)果中包括頻率值和任一頻率值對(duì)應(yīng)的所有波數(shù)值；

針對(duì)感興趣的角度，基于所述感興趣的角度中每個(gè)所述頻率值對(duì)應(yīng)的最大波數(shù)值建立剪切波頻散曲線。