[發明專利]剪切波彈性成像方法和裝置

有效

• 申請號: 201710061588.5
• 申請日: 2017-01-26
• 公開（公告）號: CN107049360B
• 公開（公告）日: 2020-12-08
• 發明（設計）人: 羅建文;何瓊;曹艷平;李國洋
• 申請（專利權）人: 清華大學
• 主分類號: A61B8/00
• 分類號: A61B8/00
• 代理公司: 北京睿邦知識產權代理事務所(普通合伙) 11481
• 代理人: 徐丁峰

本發明涉及一種剪切波彈性成像方法和裝置，所述方法包括：獲取待檢測對象的感興趣區域的超聲圖像數據；基于所述超聲圖像數據得到所述感興趣區域的剪切波的二維位移矢量；對所述二維位移矢量的處理得到所述感興趣區域的剪切波彈性成像數據，以得到所述感興趣區域的彈性模量。本發明實施例采用二維位移估計的方法來得到剪切波激勵后各個時刻的二維位移矢量，最大限度地提高待檢測對象的彈性模量的準確度，提高對待檢測對象的病理檢測精度。并且不僅適用于形狀規則的待檢測對象，對于受周圍組織或疾病(例如斑塊)影響導致待檢測對象(例如血管)形狀不規則的情況，也可以用本發明的方法進行基于剪切波的彈性定量，適用性較高，適用范圍更廣。

技術領域

本發明涉及超聲波醫療技術領域，更具體地涉及一種剪切波彈性成像方法和裝置。

背景技術

超聲成像由于具有實時、廉價、非侵入性和非電離輻射等優點而廣泛地用于臨床診斷。超聲彈性成像，特別是基于聲輻射力的剪切波成像，在組織彈性定性和定量的測量中發揮巨大的作用，例如，血管剪切波彈性成像對管壁的彈性定量起到至關重要的作用。然而由于一些組織本身的一些特性，導致相關技術中的剪切波彈性成像不能準確地對其進行彈性定性和定量。以血管為例來說，當血管短軸切面由于組織結構原因或是病理原因導致管壁分布不是圓形時，相關技術中的剪切波彈性成像將不能準確地得到血管壁的彈性模量，而不能準確地對血管壁的病理定性。

綜上，需要提供一種剪切波彈性成像方法和裝置，以至少部分地解決上述問題。

發明內容

考慮到上述問題而提出了本發明一種剪切波彈性成像方法和裝置，可以針對一些由于組織結構原因或者病理原因導致其本身形狀結構變形的待檢測對象，準確地得到待檢測對象的彈性模量，提高待檢測對象的病理檢測精度。

根據本發明一方面，提供了一種剪切波彈性成像方法，所述方法包括：獲取待檢測對象的感興趣區域的超聲圖像數據；基于所述超聲圖像數據得到所述感興趣區域的剪切波的二維位移矢量；對所述二維位移矢量的處理得到所述感興趣區域的剪切波彈性成像數據，以得到所述感興趣區域的彈性模量。

其中，所述方法還包括：對所述剪切波彈性成像數據進行可視化處理，以用于顯示所述感興趣區域的彈性模量。

其中，所述基于所述超聲圖像數據得到所述感興趣區域的剪切波的二維位移矢量包括：采用塊運動匹配的方法對所述超聲圖像數據進行處理，以得到所述感興趣區域的剪切波傳輸的軸向位移；根據所述感興趣區域的剪切波傳輸的軸向位移得到所述感興趣區域的剪切波的二維位移矢量。

其中，所述根據所述感興趣區域的剪切波傳輸的軸向位移得到所述感興趣區域的剪切波的二維位移矢量包括：基于所述超聲圖像數據，利用空間向量復合計算不同角度的軸向位移，以得到所述感興趣區域的剪切波的垂直位移和水平位移；所述感興趣區域的剪切波的垂直位移和水平位移形成所述感興趣區域的剪切波的二維位移矢量。

其中，利用空間向量符合計算不同角度的軸向位移采用如下公式：

其中，

其中，u_ver表示垂直位移，u_hor表示水平位移，u_ax1至u_axn表示不同角度的軸向位移，θ₁至θ_n表示不同角度，A^T為A的轉置矩陣。

其中，所述對所述二維位移矢量的處理得到所述感興趣區域的剪切波彈性成像數據包括：根據所述二維位移矢量得到所述剪切波的傳播方向；基于所述剪切波的傳播方向進行坐標變換，以將所述剪切波從直角坐標系轉換為極坐標系；在所述極坐標系下，對所述剪切波的傳播方向進行方向濾波，以得到沿待檢測對象的環向傳播的剪切波；通過對所述沿待檢測對象的環向傳播的剪切波得到所述感興趣區域的剪切波彈性成像數據，以得到所述感興趣區域的彈性模量。