[發(fā)明專利]超聲彈性成像角膜檢測方法、裝置、系統(tǒng)和存儲介質(zhì)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202010914630.5
• 申請日: 2020-09-03
• 公開（公告）號: CN112022215B
• 公開（公告）日: 2023-07-14
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 張新宇;趙林風(fēng);陳昕;陳思平
• 申請（專利權(quán)）人: 深圳大學(xué)
• 主分類號: A61B8/10
• 分類號: A61B8/10;A61B3/107;A61B3/10
• 代理公司: 北京品源專利代理有限公司 11332
• 代理人: 潘登

本發(fā)明公開了一種超聲彈性成像角膜檢測方法、裝置、系統(tǒng)和存儲介質(zhì)，其中，該方法包括：根據(jù)彈性成像設(shè)置參數(shù)控制超聲波探頭向待測角膜發(fā)送聲輻射力脈沖以產(chǎn)生蘭姆波，其中，超聲波探頭至少包括兩個通道陣元；控制超聲波探頭在待測角膜并發(fā)射檢測脈沖并采集脈沖回波信號；根據(jù)脈沖回波信號確定感興趣區(qū)域參數(shù)對應(yīng)待測角膜的蘭姆波傳播特性數(shù)據(jù)；根據(jù)蘭姆波傳播特性數(shù)據(jù)生成二維蘭姆波群速度圖和/或確定所述待測角膜的粘彈性值。本發(fā)明實施例通過多通道陣元的超聲波探頭激勵角膜獲取到蘭姆波的傳播特性，根據(jù)蘭姆波在角膜的傳播特性確定角膜生物力學(xué)特性，實現(xiàn)了角膜的臨床檢測，提高了檢測成像的分辨率，增強了檢測結(jié)果的準確性。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明實施例涉及計算機應(yīng)用技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種超聲彈性成像角膜檢測方法、裝置、系統(tǒng)和存儲介質(zhì)。

背景技術(shù)

圓錐角膜在人群中的發(fā)病率為千分之五，通常會導(dǎo)致高度不規(guī)則的散光和不同程度的視力障礙。當(dāng)發(fā)生圓錐角膜時，角膜組織會逐漸變薄，其形狀會從正常的圓形逐漸變?yōu)閳A錐形，角膜組織的前端會更加的突出，形成圓錐狀。圓錐角膜在所有種族中都存在，且對男性和女性的影響均相同。原發(fā)性的圓錐角膜的發(fā)作時間通常在成年期的早期，并且病情發(fā)展會持續(xù)10-20年。圓錐角膜主要發(fā)病于患者事業(yè)上升期和育兒期，所以圓錐角膜對患者在生活上的影響可能比臨床上預(yù)估的要嚴重的得多。角膜微小的形變都會導(dǎo)致其生物力學(xué)特性的顯著變化，變化的力學(xué)特性可以包括角膜厚度、粘彈性、眼內(nèi)壓以及水合作用等。因此，角膜生物力學(xué)特性的準確測量對診斷角膜的健康狀態(tài)具有重要意義。

隨著技術(shù)的發(fā)展超聲彈性成像技術(shù)越來越多的運用在醫(yī)療診斷領(lǐng)域，例如，超音速剪切波成像技術(shù)(Supersonic?Shear?Imaging,SSI)，該成像技術(shù)通過經(jīng)過角膜膠原交聯(lián)處理后的離體豬角膜的二維剪切波速度圖像，并通過簡化模型獲得了角膜膠原交聯(lián)處理前后的楊氏模量結(jié)果。這種SSI超聲彈性成像技術(shù)需要分別激勵角膜上橫向等距三個位置三次，激勵第一個位置時，激勵持續(xù)時間為100μs，激勵完成后用脈沖重復(fù)頻率為50μs的高幀率平面波快速采集角膜中傳播的60幀剪切波數(shù)據(jù)，采集花費耗時3ms，然后再激勵角膜上第二個位置，循環(huán)上述步驟。該方法的不足在于激勵采集步驟需要進行三次，且操作較繁瑣。現(xiàn)有測量方案中，對角膜生物力學(xué)特性的測量都是通過離體實驗測量得到，離體角膜測量實驗可以包括軸向力學(xué)拉伸實驗和膨脹實驗，但是這兩種方法都會對角膜造成不會逆轉(zhuǎn)的破壞，無法應(yīng)用到臨床診斷。當(dāng)前缺少一種對角膜生物力學(xué)特性進行臨床診斷的方法。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明提供一種超聲彈性成像角膜檢測方法、裝置、系統(tǒng)和存儲介質(zhì)，以實現(xiàn)角膜生物力學(xué)特性的臨床診斷，提高檢測成像的分辨率，提高了角膜生物力學(xué)特性檢測的準確性。

第一方面，本發(fā)明實施例提供了一種超聲彈性成像角膜檢測方法，該方法包括：

根據(jù)彈性成像設(shè)置參數(shù)控制超聲波探頭向待測角膜發(fā)送聲輻射力脈沖以產(chǎn)生蘭姆波，其中，所述超聲波探頭至少包括兩個通道陣元；

控制所述超聲波探頭在所述待測角膜并發(fā)射檢測脈沖并采集脈沖回波信號；

根據(jù)所述脈沖回波信號確定感興趣區(qū)域參數(shù)對應(yīng)待測角膜的蘭姆波傳播特性數(shù)據(jù)；

根據(jù)所述蘭姆波傳播特性數(shù)據(jù)生成二維蘭姆波群速度圖和/或確定所述待測角膜的粘彈性值。

第二方面，本發(fā)明實施例提供了一種參數(shù)獲取模塊，用于獲取待檢測角膜的彈性成像設(shè)置參數(shù)和感興趣區(qū)域參數(shù)；

脈沖發(fā)射模塊，用于根據(jù)彈性成像設(shè)置參數(shù)控制超聲波探頭向待測角膜發(fā)送聲輻射力脈沖以產(chǎn)生蘭姆波，其中，所述超聲波探頭至少包括兩個通道陣元；

脈沖跟蹤模塊，用于控制所述超聲波探頭在所述待測角膜并發(fā)射檢測脈沖并采集脈沖回波信號；

特性數(shù)據(jù)模塊，用于根據(jù)所述脈沖回波信號確定感興趣區(qū)域參數(shù)對應(yīng)待測角膜的蘭姆波傳播特性數(shù)據(jù)；