一種聲輻射剪切波波速檢測方法及系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本申請設(shè)及超聲成像技術(shù)，尤其設(shè)及一種聲福射剪切波波速檢測方法及系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002] 聲福射力成像的核屯、是通過捕獲剪切波來對組織硬度進(jìn)行定量分析。剪切波波速 估計是楊氏模量（硬度）計算的關(guān)鍵，也是成像的基礎(chǔ)。杜克大學(xué)研究組在論文《Acoustic RadiationForceImpulseImaging:inVivoDemonstrationofClinicalFeasibility》 中提出了TOFOlmeofFli曲t，飛行時間）方法進(jìn)行剪切波速度估計。如圖1所示，在利用 聲福射力對沖擊30位置進(jìn)行沖擊之后，在組織10上選取兩個位置點：第一檢測位和第二檢 測位，將它們中間的距離記做AR，通過互相關(guān)方法計算剪切波20在兩點位置引起的位移。 剪切波20波峰通過兩點的時間分別記為ti和12,剪切波20速度為* = 。T0F法實現(xiàn) 非常簡單，計算效率高。
[0003] 但T0F法也具有W下缺陷：T0F法要求先找出有最強位移的剪切波深度位置（即 焦點位置），再畫出飛行曲線，然后通過尋找飛行曲線中的波峰位置計算剪切波速度。但要 找準(zhǔn)焦點位置有W下幾個要求：1、必須增加互相關(guān)運算的精度，即必須選擇小窗和小步長 進(jìn)行互相關(guān)運算。運樣會大大增加運算耗時，而且運算重疊率和冗余性很大。2、對福射力 信號信噪比要求高，否則很容易把噪聲點誤認(rèn)為是焦點。T0F還有一些不足，例如只利用了 焦點位置的剪切波信息，而沒用綜合利用其他深度的剪切波數(shù)據(jù)，運樣把剪切波假設(shè)為單 一波的理想狀態(tài)。運種假設(shè)在均勻的同介質(zhì)仿體里面還可W接受，但如果在有不均勻，不同 質(zhì)的物體中傳播，剪切波會有更多復(fù)雜的特性，例如分裂，折射等。單一計算焦點位置的剪 切波很容易出錯。T0F法只利用了位移矩陣中焦點位置的信息，對其他深度上的剪切波位移 并沒有很好的利用。在福射力效果好的情況下，T0F法能夠準(zhǔn)確地估計出剪切波速度。但 在實際人體或動物的應(yīng)用中，福射力效果會受到很多干擾，位移矩陣中的焦點位置不容易 尋找，且聲福射力效果較弱時，剪切波引起的組織位移不明顯，使用T0F法很難找準(zhǔn)波峰位 置并進(jìn)行波速估計。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本申請?zhí)峁┮环N聲福射剪切波波速檢測方法及系統(tǒng)。
[0005] 根據(jù)本申請的第一方面，本申請?zhí)峁┮环N聲福射剪切波波速檢測方法，其特征在 于，包括：
[0006] 分別選擇沖擊位置、第一檢測位和第二檢測位，對所述沖擊位置進(jìn)行聲福射力沖 擊；
[0007] 采集所述第一檢測位和所述第二檢測位的數(shù)據(jù)分別進(jìn)行處理，得出兩組時間-深 度-剪切波位移矩陣；
[0008] 沿深度方向分別對兩組所述時間-深度-剪切波位移矩陣進(jìn)行累加，得到兩組由 累加和組成的累加位移數(shù)組；
[0009] 分別對兩組所述累加位移數(shù)組進(jìn)行最大值捜索，將最大值作為剪切波波峰位置處 的時間；
[0010] 根據(jù)所述第一檢測位和所述第二檢測位之間的距離及所述第一檢測位和所述第 二檢測位的剪切波波峰位置時間，計算得出剪切波速度。
[0011] 上述方法，所述沿深度方向分別對兩組所述時間-深度-剪切波位移矩陣進(jìn)行累 加，包括：選取局部數(shù)據(jù)進(jìn)行累加。
[0012] 上述方法，所述沿深度方向分別對兩組所述時間-深度-剪切波位移矩陣進(jìn)行累 加前，還包括：對所述時間-深度-剪切波位移矩陣進(jìn)行橫向插值。
[0013] 上述方法，所述沿深度方向分別對兩組所述時間-深度-剪切波位移矩陣進(jìn)行累 加前，還包括：對所述時間-深度-剪切波位移矩陣進(jìn)行橫向濾波。
[0014] 上述方法，所述采集所述第一檢測位和所述第二檢測位的數(shù)據(jù)分別進(jìn)行處理，具 體包括：利用互相關(guān)分析分別對在所述第一檢測位和所述第二檢測位采集的數(shù)據(jù)進(jìn)行處 理。
[0015] 根據(jù)本申請的第二方面，本申請?zhí)峁┮环N聲福射剪切波波速檢測系統(tǒng)，包括：
[0016] 選擇模塊，用于分別選擇沖擊位置、第一檢測位和第二檢測位，對所述沖擊位置進(jìn) 行聲福射力沖擊；
[0017] 采集模塊，用于采集所述第一檢測位和所述第二檢測位的數(shù)據(jù)分別進(jìn)行處理，得 出兩組時間-深度-剪切波位移矩陣；
[0018]累加模塊，用于沿深度方向分別對兩組所述時間-深度-剪切波位移矩陣進(jìn)行累 加，得到兩組由累加和組成的累加位移數(shù)組；
[0019] 查找模塊，用于分別對兩組所述累加位移數(shù)組進(jìn)行最大值捜索，將最大值作為剪 切波波峰位置處的時間；
[0020] 處理模塊，用于根據(jù)所述第一檢測位和所述第二檢測位之間的距離及所述第一檢 測位和所述第二檢測位的剪切波波峰位置時間，計算得出剪切波速度。
[0021] 上述系統(tǒng)，所述累加模塊，還用于選取局部數(shù)據(jù)進(jìn)行累加。
[0022] 上述系統(tǒng)，所述累加模塊，還用于對所述時間-深度-剪切波位移矩陣進(jìn)行橫向插 值。
[0023] 上述系統(tǒng)，所述累加模塊，還用于對所述時間-深度-剪切波位移矩陣進(jìn)行橫向濾 波。
[0024] 上述系統(tǒng)，所述采集模塊，還用于利用互相關(guān)分析分別對在所述第一檢測位和所 述第二檢測位采集的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理。
[0025]由于采用了W上技術(shù)方案，使本申請具備的有益效果在于：
[00%] 在本申請的【具體實施方式】中，沿深度方向分別對兩組時間-深度-剪切波位移矩 陣進(jìn)行累加，得到兩組由累加和組成的累加位移數(shù)組，分別對兩組累加位移數(shù)組進(jìn)行最大 值捜索，將最大值作為剪切波波峰位置處的時間，根據(jù)第一檢測位和第二檢測位之間的距 離及第一檢測位和第二檢測位的剪切波波峰位置時間，計算得出剪切波速度。本申請無需 尋找位移矩陣中的焦點位置，而是先把位移矩陣沿深度方向累加，綜合利用不同深度的剪 切波波峰信息，找出在具有最多剪切波波峰通過的時間位置，求出最大值所在的橫向位置， 即可計算剪切波速度。
【附圖說明】
[0027] 圖1為剪切波波速估計原理圖；
[0028] 圖2為本申請的聲福射剪切波波速檢測方法在一種實施方式中的流程圖；
[0029]圖3為本申請的聲福射剪切波波速檢測系統(tǒng)在一種實施方式中的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實施方式】
[0030] 下面通過【具體實施方式】結(jié)合附圖對本申請作進(jìn)一步詳細(xì)說明。
[0031] 實施例一：
[0032]如圖1所示，本申請的聲福射剪切波波速檢測方法，其一種實施方式，包括W下步 驟：
[0033] 步驟102 :分別選擇沖擊位置、第一檢測位和第二檢測位，對沖擊位置進(jìn)行聲福射 力沖擊。
[0034] 步驟104 :采集第一檢測位和第二檢測位的數(shù)據(jù)分別進(jìn)行處理，得出兩組時間-深 度-剪切波位移矩陣。
[0035] 在一種實施方式中，采集第一檢測位和第二檢測位的數(shù)據(jù)分別進(jìn)行處理，具體可 W包括：利用互相關(guān)分析分別對在第一檢測位和第二檢測位采集的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理?；ハ嚓P(guān) 計算中不需要太小的窗長和步長，減少運算耗時，可節(jié)約系統(tǒng)資源。
[0036] 步驟106 :沿深度方向分別對兩組時間-深度-剪切波位移矩陣進(jìn)行累加，得到兩 組由累加和組成的累加位移數(shù)組。
[0037] 在一種實施方式中，沿深度方向分別對兩組時間-深度-剪切波位移矩陣進(jìn)行累 加，可W包括選取局部數(shù)據(jù)進(jìn)行累加。其中局部數(shù)據(jù)位置的選取包括：設(shè)時間-深度-剪切 波位移矩陣大小為M行N列，W縱向中屯、點為中屯、，沿縱向上下各取M/4的數(shù)據(jù)長度進(jìn)行 累加。因為在位移矩陣中焦點的位置）很可能在縱向中屯、附近，所W縱向中屯、附近的數(shù)據(jù) 有最強的剪切波位移。
[0038] 在一種實施方式中，沿深度方向分別對兩組所述時間-深度-剪切波位移矩陣進(jìn) 行累加前，還可W包括對時間-深度-剪切波位移矩陣進(jìn)行橫向插值的步驟。在另一種實 施方式中，沿深度方向分別對兩組所述時間-深度-剪切波位移矩陣進(jìn)行累加前，還可W包 括對所述時間-深度-剪切波位移矩陣進(jìn)行橫向濾波的。
[0039] 步驟108 :分別對兩組累加位移數(shù)組進(jìn)行最大值捜索，將最大值作為剪切波波峰 位置處的時間。
[0040] 綜合利用不同深度的剪切波波峰信息，找出在具有最多剪切波波峰通過的時間位 置。運種做法更具有統(tǒng)計意義，在福射力信號不好或者介質(zhì)不均勻的情況下使最終剪切波 速度估計結(jié)果更加穩(wěn)定。
[0041] 步驟110:根據(jù)第一檢測位和第二檢測位之間的距離及第一檢測位和第二檢測位 的剪切波波峰位置時間，計算得出剪切波速度。具體可通過W下公式進(jìn)行計算：v= 其中AR為第一檢測位和第二檢測位之間的位移，At為剪切波的波峰通過第一檢測位和 第二檢測位的時間差。
[0042] 由于第一檢測位和第二檢測位的回波數(shù)據(jù)處理方式一樣，所W運里W第一檢測位 的回波數(shù)據(jù)為例詳細(xì)說明：
[0043] 1.假設(shè)第一檢測位采集數(shù)據(jù)大小為M*N，可理解為在第一檢測位采集了縱向長度 為M的數(shù)據(jù)，采集了N次。
[0044] 2.對數(shù)據(jù)矩陣相鄰列進(jìn)行互相關(guān)位移估計