[發明專利]用于醫學診斷超聲中的衰減估計的衍射校正

有效

• 申請號: 201810264125.3
• 申請日: 2018-03-28
• 公開（公告）號: CN108652660B
• 公開（公告）日: 2022-07-19
• 發明（設計）人: Y.拉拜德;K.F.尤斯圖納
• 申請（專利權）人: 美國西門子醫療解決公司
• 主分類號: A61B8/00
• 分類號: A61B8/00
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 呂傳奇;劉春元

本發明涉及用于醫學診斷超聲中的衰減估計的衍射校正。為了估計衰減，衍射效應通過在不同頻率下使用孔徑傳送來進行校正，所述孔徑的大小被設置為與不存在衰減的傳送之間的軸上強度分布和/或分辨單元大小匹配。作為回報，衰減導致變化。根據響應于傳送的信號的幅值或位移的比率來估計變化率。衰減是根據比率的隨深度的變化率計算的。

背景技術

本實施例涉及醫學診斷超聲。

可以通過表征組織中的超聲的衰減來獲得重要的病理學信息。衰減水平可以是脂肪肝疾病的生物標記。可以部分地基于超聲的衰減來診斷癌癥，諸如乳腺癌。

可以使用射頻反向散射信號的頻譜分析來測量衰減。作為聲學反向散射的深度的函數的功率譜幅度的變化指示衰減。這些反向散射方案可能遭受易變性，即使是在頻譜平均的情況下。

超聲衰減的準確估計要求衍射效應的有效消除。已經使用體模（phantom）減少了衍射效應。體模允許校準，減少或消除成像系統的貢獻，包括衍射。來自患者的信號與來自體模的信號的比率起到抵消系統貢獻的作用。體模的使用由于參考材料（體模）的聲速與成像組織之間的失配而引入誤差。

發明內容

作為介紹，以下描述的優選實施例包括用于在超聲成像中表征組織的方法、系統、計算機可讀介質和指令。通過使用大小被設置為匹配無衰減情況下的傳送之間的軸上傳送強度分布的孔徑，通過在兩個或更多個不同中心頻率下傳送脈沖來補償傳送衍射效應。衰減改變傳送之間的軸上強度分布。根據響應于傳送的信號或位移的幅值的比率來估計變化率。衰減是根據比率的隨深度的變化率來計算的。

在第一方面中，提供了一種用于利用醫學診斷超聲掃描儀表征組織的方法。在第一中心頻率下利用換能器陣列的第一孔徑傳送第一聲能。在第二中心頻率下利用換能器陣列的第二孔徑傳送第二聲能，第二中心頻率不同于第一中心頻率，并且第二孔徑不同于第一孔徑。與換能器陣列連接的接收波束形成器分別接收響應于第一聲能和第二聲能的第一信號和第二信號。第一信號和第二信號響應于隨深度的患者的組織。圖像處理器計算作為深度的函數的第一信號的幅值與第二信號的幅值的比率，將變化率與作為深度的函數的比率擬合，并根據變化率估計組織的衰減。生成針對患者的衰減的圖像。

在第二方面中，提供了一種用于利用超聲成像來估計衰減的系統。傳送波束形成器被配置為分別使用不同的孔徑在不同頻帶下生成脈沖。孔徑的大小是頻帶的函數。接收波束形成器被配置為響應于脈沖輸出樣本。圖像處理器被配置為估計來自樣本的衰減。顯示器被配置為顯示衰減。

在第三方面中，提供了一種用于利用醫學診斷超聲掃描儀估計組織中的衰減的方法。在第一中心頻率下利用換能器陣列的第一孔徑傳送第一聲能。在第二中心頻率下利用換能器陣列的第二孔徑傳送第二聲能。第二中心頻率與第一中心頻率相差因數（factor）倍，并且第二孔徑與第一孔徑相差因數的平方根的倒數倍。與換能器陣列連接的接收波束形成器分別接收來自組織的第一聲能和第二聲能的第一信號響應回波和第二信號響應回波。圖像處理器根據響應于第一信號和第二信號的比率來估計組織中的衰減。生成針對患者的衰減的圖像。

本發明由以下權利要求限定，并且該部分中的內容不應當視為對那些權利要求的限制。本發明的另外的方面和優點在下文結合優選實施例進行討論。

附圖說明

組件和附圖未必按照比例描繪，相反地將重點放在說明本發明的原理上。此外，在附圖中，貫穿不同視圖，相同參考標號指代對應部分。

圖1是用于利用醫學診斷超聲掃描儀估計衰減的方法的一個實施例的流程圖；

圖2示出了在不同中心頻率下的示例雙向波束圖案以及0.00dB/cm-MHz衰減的孔徑；

圖3示出了對應于圖2的波束圖案的軸向和橫向波束分布；

圖4示出了在不同中心頻率下的示例雙向波束圖案以及0.50dB/cm-MHz衰減的孔徑；