[發明專利]ARFI成像的校準

有效

• 申請號: 201811525810.3
• 申請日: 2018-12-13
• 公開（公告）號: CN110013276B
• 公開（公告）日: 2022-05-10
• 發明（設計）人: Y.拉拜德;J.本森
• 申請（專利權）人: 美國西門子醫療解決公司
• 主分類號: A61B8/08
• 分類號: A61B8/08;A61B8/00
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 孫鵬;劉春元

一種系統和方法包括：沿著第一軸（120）朝向材料（110）發射超聲推動脈沖（140），所述超聲推動脈沖與第一頻率、第一F數和第一焦深相關聯，確定所述材料響應于所述推動脈沖沿著所述軸的位移，沿著所述第一軸朝向所述材料發射第二超聲脈沖（160），所述第二超聲脈沖與基本上分別類似于第一頻率、第一F數和第一焦深的第二頻率、第二F數和第二焦深相關聯，響應于第二超聲脈沖而從材料接收回波信號（165），基于第一F數和在第一焦深處的固定焦點來對回波信號進行波束成形，確定沿著所述軸的波束成形的回波信號的幅度，基于所確定的所述材料沿著所述軸的位移和沿著所述軸的波束成形的回波信號的幅度來確定所述材料沿著所述軸的相對彈性，以及基于所述材料沿著所述軸的確定的相對彈性來生成圖像。

背景技術

常規的超聲成像系統通過檢測體積（volume）內的聲阻抗不連續性來創建體積的內部圖像。更具體地，常規的超聲成像包括將超聲束發射到體積中并檢測從體積內的聲阻抗不連續性反射的信號。因為不同的材料通常展現不同的聲阻抗，所以檢測的聲阻抗不連續性表示體積內不同材料的位置。

硬組織和軟組織（例如，在肝臟內）可以展現類似的聲阻抗。因為在這樣的硬組織和軟組織之間可以僅存在小的聲阻抗不連續性，所以超聲束將不會在組織之間的邊界處顯著反射。因此，常規的超聲圖像將未能充分區分軟組織和硬組織。

具有類似聲阻抗的軟組織和硬組織在經受應力時可能表現不同。對于給定的沖力（impulsive force），較軟的組織移動得更遠，花費更久來達到峰值位移，并且比較硬的組織恢復得更慢。聲輻射力脈沖（ARFI）成像利用這些不同的行為而基于其相對硬度來生成區分組織的圖像。ARFI成像涉及使用超聲“推動（push）”脈沖機械地壓縮組織并跟蹤所得到的軸上（on-axis）組織位移。使用灰度或顏色編碼來確定和顯示位移的相對差異，從而描繪組織內區域的相對硬度。

組織內的推動脈沖的強度是深度依賴性的，并且受到沿著到推動脈沖的聚焦區域的路徑的衍射和衰減、聚焦增益和組織的吸收性質的影響。因為組織位移與組織內的強度梯度成比例，所以均勻組織的ARFI生成的位移輪廓（profile）將誤導地描繪在焦點處和在淺深度處的更大位移（即更硬的組織）。

常規的ARFI系統試圖基于該區域內的強度梯度來歸一化（normalize）感興趣區域（即ARFI圖像）的位移輪廓。例如，使用具有與感興趣區域的位移輪廓相同焦點的推動脈沖來生成均勻人體模型（phantom）的位移輪廓。然后通過劃分出（divide out）均勻人體模型的位移輪廓來歸一化感興趣區域的位移輪廓。此方法未能計及感興趣區域的特定組織內的強度梯度。期望系統基于成像組織內的實際強度梯度來校準ARFI圖像。

附圖說明

考慮到如附圖中所示的以下說明書，實施例的構造和使用將變得顯而易見，其中相似的參考數字指定相似的部分，并且其中：

圖1示出了根據一些實施例的生成校準的ARFI圖像的過程；

圖2是根據一些實施例的超聲成像裝置的框圖；

圖3示出了根據一些實施例的聚焦的超聲脈沖的傳輸；

圖4示出了根據一些實施例的超聲脈沖的聚焦接收；

圖5是根據一些實施例的生成校準的ARFI圖像的過程的流程圖；

圖6是根據一些實施例的在固定的軸上深度處的位移隨時間的曲線圖；

圖7是根據一些實施例的最大位移對軸上深度的曲線圖；

圖8是根據一些實施例的固定焦點B模式接收脈沖振幅對軸上深度的曲線圖；

圖9是根據一些實施例的歸一化的最大位移對軸上深度的曲線圖；

圖10示出了根據一些實施例的二維ARFI圖像的獲取；

圖11A是表示最大位移的原始圖像；和