[發明專利]一種剪切波傳播速度的檢測方法、系統和超聲成像設備

有效

• 申請號: 202110404171.0
• 申請日: 2021-04-15
• 公開（公告）號: CN112799078B
• 公開（公告）日: 2021-07-02
• 發明（設計）人: 翁嘉淳;董永剛
• 申請（專利權）人: 深圳中科樂普醫療技術有限公司
• 主分類號: G01S15/89
• 分類號: G01S15/89;G01S7/539;G01N29/07;G01N29/44;A61B8/08
• 代理公司: 深圳鼎合誠知識產權代理有限公司 44281
• 代理人: 劉兆;郭燕

本發明提供的剪切波傳播速度的檢測方法、系統和超聲成像設備，通過獲取生物組織的彈性觀察區域中第一位置和第二位置的“形變?時間”曲線，進行頻譜分析，判斷兩個頻譜的主成分頻率范圍的范圍差是否超過預設閾值。若超過則根據距離剪切波源更遠的檢測位置的頻譜的主成分頻率范圍，對兩個頻譜對應的“形變?時間”曲線進行帶通濾波，這樣能確保兩個檢測位置的剪切波主成分頻率范圍接近。最后根據兩個“形變?時間”曲線進行剪切波波速估計，從而提高了檢測剪切波傳播速度的準確性。

技術領域

本發明涉及醫療器械領域，具體涉及一種剪切波傳播速度的檢測方法、系統和超聲成像設備。

背景技術

剪切波彈性成像技術可實現生物組織實時硬度定量檢測，為臨床判斷組織病變情況提供依據。它的基本原理如下：聲輻射力聚焦沖擊能在組織內部產生剪切波，由于剪切波在不同硬度的組織傳播速度有差異，通過檢測剪切波在不同位置的傳播速度可以間接反映該位置的軟硬情況。根據剪切波波速大小進行偽彩色映射即為剪切波彈性成像。因此，剪切波波速估計的準確性對組織彈性情況的判斷至關重要。

剪切波在組織傳播過程中會引起組織的位移形變，利用超快幀頻成像技術觀察和檢測目標區域的位移形變，通過位移形變重建出觀察位置的剪切波震動曲線。傳統的剪切波波速估計方法為Time-of-Flight(TOF)方法，即對觀察區域中的不同位置所重建的剪切波震動曲線進行波峰匹配，找出波峰相差時間間隔，此間隔可以理解為剪切波從該兩個檢測位置之間傳播所用時間。而兩檢測位置之間的距離為已知，通過距離除以時間得出剪切波經過兩個檢測位置之間的平均速度。

聲輻射力沖擊的剪切波在組織傳播時衰減非常快，距離沖擊源越遠，位移估計結果的信噪比就越低。這些因素都會直接影響到剪切波波速估計的準確性。

發明內容

本發明提供一種剪切波傳播速度的檢測方法、系統和超聲成像設備，以提高剪切波傳播速度檢測的準確性。

一實施例提供一種剪切波傳播速度的檢測方法，包括：

獲取生物組織的彈性觀察區域中第一位置和第二位置的“形變-時間”曲線，所述第一位置和第二位置的形變由剪切波引起，所述剪切波先經過第一位置，后經過第二位置；

分別對所述第一位置和第二位置的“形變-時間”曲線進行傅里葉變換，得到對應的頻譜曲線；

確定所述第一位置和第二位置的頻譜曲線的主成分頻率范圍，并比較得到兩個主成分頻率范圍的范圍差；

判斷所述范圍差是否超過預設閾值，若是，則以第二位置的主成分頻率范圍分別對第一位置和第二位置的“形變-時間”曲線進行濾波，得到所述第一位置和第二位置濾波后的“形變-時間”曲線；

根據兩個濾波后的“形變-時間”曲線得到兩個曲線的峰值對應的時間間隔；

根據所述時間間隔以及第一位置和第二位置的距離，得到所述剪切波在第一位置和第二位置之間傳播的速度值。

一實施例提供的所述的方法中，所述確定所述第一位置和第二位置的頻譜曲線的主成分頻率范圍，包括：

將所述第一位置的頻譜曲線中預設幅值對應的頻譜寬度確定為主成分頻率范圍；

將所述第二位置的頻譜曲線中預設幅值對應的頻譜寬度確定為主成分頻率范圍。

一實施例提供的所述的方法中，所述預設幅值為頻譜曲線中峰值的30%-70%中的一個。

一實施例提供的所述的方法中，所述獲取生物組織的彈性觀察區域中第一位置和第二位置的“形變-時間”曲線，包括：

獲取生物組織的彈性觀察區域；

激勵所述生物組織以激發剪切波經過所述彈性觀察區域，采用超高幀頻成像技術采集所述彈性觀察區域中預設的第一位置和第二位置的超聲回波信號；