CN104434216B - 根据分析数据的剪切波估计 - Google Patents

根据分析数据的剪切波估计 Download PDF

Info

Publication number
CN104434216B
CN104434216B CN201410492286.XA CN201410492286A CN104434216B CN 104434216 B CN104434216 B CN 104434216B CN 201410492286 A CN201410492286 A CN 201410492286A CN 104434216 B CN104434216 B CN 104434216B
Authority
CN
China
Prior art keywords
displacement
data
shear
estimating
function
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN201410492286.XA
Other languages
English (en)
Other versions
CN104434216A (zh
Inventor
范列湘
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Siemens Medical Solutions USA Inc
Original Assignee
Siemens Medical Solutions USA Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Siemens Medical Solutions USA Inc filed Critical Siemens Medical Solutions USA Inc
Publication of CN104434216A publication Critical patent/CN104434216A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN104434216B publication Critical patent/CN104434216B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B8/00—Diagnosis using ultrasonic, sonic or infrasonic waves
    • A61B8/48—Diagnostic techniques
    • A61B8/485—Diagnostic techniques involving measuring strain or elastic properties
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B8/00—Diagnosis using ultrasonic, sonic or infrasonic waves
    • A61B8/52—Devices using data or image processing specially adapted for diagnosis using ultrasonic, sonic or infrasonic waves
    • A61B8/5207—Devices using data or image processing specially adapted for diagnosis using ultrasonic, sonic or infrasonic waves involving processing of raw data to produce diagnostic data, e.g. for generating an image
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S15/00—Systems using the reflection or reradiation of acoustic waves, e.g. sonar systems
    • G01S15/88—Sonar systems specially adapted for specific applications
    • G01S15/89—Sonar systems specially adapted for specific applications for mapping or imaging
    • G01S15/8906—Short-range imaging systems; Acoustic microscope systems using pulse-echo techniques
    • G01S15/8909—Short-range imaging systems; Acoustic microscope systems using pulse-echo techniques using a static transducer configuration
    • G01S15/8915—Short-range imaging systems; Acoustic microscope systems using pulse-echo techniques using a static transducer configuration using a transducer array
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S7/00—Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00
    • G01S7/52—Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00 of systems according to group G01S15/00
    • G01S7/52017—Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00 of systems according to group G01S15/00 particularly adapted to short-range imaging
    • G01S7/52019—Details of transmitters
    • G01S7/5202—Details of transmitters for pulse systems
    • G01S7/52022—Details of transmitters for pulse systems using a sequence of pulses, at least one pulse manipulating the transmissivity or reflexivity of the medium
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S7/00—Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00
    • G01S7/52—Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00 of systems according to group G01S15/00
    • G01S7/52017—Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00 of systems according to group G01S15/00 particularly adapted to short-range imaging
    • G01S7/52023—Details of receivers
    • G01S7/52036—Details of receivers using analysis of echo signal for target characterisation
    • G01S7/52042—Details of receivers using analysis of echo signal for target characterisation determining elastic properties of the propagation medium or of the reflective target
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S7/00—Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00
    • G01S7/52—Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00 of systems according to group G01S15/00
    • G01S7/52017—Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00 of systems according to group G01S15/00 particularly adapted to short-range imaging
    • G01S7/52053—Display arrangements
    • G01S7/52057—Cathode ray tube displays
    • G01S7/52071—Multicolour displays; using colour coding; Optimising colour or information content in displays, e.g. parametric imaging
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S7/00—Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00
    • G01S7/52—Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00 of systems according to group G01S15/00
    • G01S7/52017—Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00 of systems according to group G01S15/00 particularly adapted to short-range imaging
    • G01S7/52053—Display arrangements
    • G01S7/52057—Cathode ray tube displays
    • G01S7/52073—Production of cursor lines, markers or indicia by electronic means
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B8/00—Diagnosis using ultrasonic, sonic or infrasonic waves
    • A61B8/52—Devices using data or image processing specially adapted for diagnosis using ultrasonic, sonic or infrasonic waves
    • A61B8/5215—Devices using data or image processing specially adapted for diagnosis using ultrasonic, sonic or infrasonic waves involving processing of medical diagnostic data
    • A61B8/5223—Devices using data or image processing specially adapted for diagnosis using ultrasonic, sonic or infrasonic waves involving processing of medical diagnostic data for extracting a diagnostic or physiological parameter from medical diagnostic data
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S15/00—Systems using the reflection or reradiation of acoustic waves, e.g. sonar systems
    • G01S15/88—Sonar systems specially adapted for specific applications
    • G01S15/89—Sonar systems specially adapted for specific applications for mapping or imaging
    • G01S15/8906—Short-range imaging systems; Acoustic microscope systems using pulse-echo techniques
    • G01S15/8979—Combined Doppler and pulse-echo imaging systems
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S15/00—Systems using the reflection or reradiation of acoustic waves, e.g. sonar systems
    • G01S15/88—Sonar systems specially adapted for specific applications
    • G01S15/89—Sonar systems specially adapted for specific applications for mapping or imaging
    • G01S15/8906—Short-range imaging systems; Acoustic microscope systems using pulse-echo techniques
    • G01S15/8993—Three dimensional imaging systems

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Radar, Positioning & Navigation (AREA)
  • Remote Sensing (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Animal Behavior & Ethology (AREA)
  • Surgery (AREA)
  • Nuclear Medicine, Radiotherapy & Molecular Imaging (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • Radiology & Medical Imaging (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Heart & Thoracic Surgery (AREA)
  • Medical Informatics (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • Biophysics (AREA)
  • Veterinary Medicine (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Public Health (AREA)
  • Acoustics & Sound (AREA)
  • Computer Vision & Pattern Recognition (AREA)
  • Ultra Sonic Daignosis Equipment (AREA)
  • Physiology (AREA)

Abstract

本发明涉及根据分析数据的剪切波估计。根据分析数据来估计（36）剪切波特性。位移的度量被转换（34）成复数表示。该复数表示的幅值和/或相位分量可以被用来估计（36）各种特性，诸如速度、中心频率、衰减、剪切模量或剪切粘度。相位分量的零相位表示剪切波在该位置处的出现。

Description

根据分析数据的剪切波估计
技术领域
本实施例涉及超声成像。特别地，提供基于剪切波的检测的成像。
背景技术
当前剪切波传播的飞行时间估计或者跟踪波形的某一属性（诸如峰值位移）或者计算波形的延迟滞后。前者仅使用单个数据点，所以是易出错的。后者受到采样分辨率的限制并且经受缺少准确性。
发明内容
以介绍的方式，下面描述的优选实施例包括根据分析数据的剪切波估计的方法、指令和系统。位移的度量（measure）被转换成复数表示。该复数表示的幅值和/或相位分量可以被用来估计各种特性，诸如速度、中心频率、衰减、剪切模量或粘度。相位分量的零相位表示剪切波在该位置的出现。
在第一方面中，提供一种根据分析数据的剪切波估计方法。将声辐射力激励发射到患者中。响应于由声辐射力激励产生的剪切波来用超声测量患者内组织的位置处的位移。处理器根据位移来构造分析数据。根据该分析数据来估计剪切波的特性。显示作为特性的函数的图像。
在第二方面中，一种非瞬时计算机可读存储介质具有存储在其中的表示由根据分析数据的剪切波估计的编程处理器可执行的指令的数据。该存储介质包括：响应于由声辐射力激励产生的剪切波来用超声测量患者内组织的位置处的真实位移数据的指令，根据该真实位移数据来构造分析位移数据的指令，为位置中的每个计算复位移数据的相位的指令，根据相位的零交叉来估计剪切波速度的指令，以及生成指示剪切波速度的图像的指令。
在第三方面中，一种非瞬时计算机可读存储介质，具有存储在其中的表示由根据分析数据的剪切波估计的编程处理器可执行的指令的数据。该存储介质包括：响应于由声辐射力激励产生的剪切波来用超声测量患者内组织的位置处的真实位移数据的指令，根据该真实位移数据来构造分析位移数据的指令，以不同频率对分析位移数据进行滤波的指令，计算作为频率的函数的剪切速度的指令，以及根据作为频率的函数的剪切速度来估计剪切模量、粘度或剪切模量和粘度的指令。
本发明由下面的权利要求限定，并且本章节中没有任何内容应被视为对那些权利要求的限制。在下面结合优选实施例讨论本发明的更多方面和优点，并且稍后可以独立地或组合地对其要求保护。
附图说明
部件和图不一定按比例，而是将重点放在说明本发明的原理上。此外，在图中，相似的参考数字指明遍及不同视图的对应部分。
图1是根据分析数据的剪切波估计方法的一个实施例的流程图图表；
图2是根据分析数据的剪切波估计方法的另一实施例的流程图图表；
图3是示出作为时间的函数的两个示例位移轮廓（profile）的曲线图；
图4是对于不同位置的作为时间的函数的相位的示例曲线图；
图5是作为位置的函数的零相位的时间的示例图；以及
图6是根据分析数据的剪切波估计系统的一个实施例的框图。
具体实施方式
构造位移轮廓的分析数据（复数格式）。可以使用相位曲线拟合中的多个数据点。通过找到相位曲线的零值，不存在分辨率限制。可以根据分析数据来估计各种特性。例如，计算对于不同位置的相位的零交叉时间。作为位置的函数的这些时间可以用多个点被拟合成单调函数（例如线）。时间可以被用来估计速度。
在一个实施例中，根据所估计的真实位移数据来构造分析位移数据。计算该分析位移数据的相位和幅值。估计复位移数据的相位，并且通过将相位拟合到单调函数中来找到相位信息的零交叉。可以根据零交叉信息来估计群速度和/或衰减。可以根据相位对时间的斜率来估计中心频率。可以拟合一条线来找到该斜率。
在另一实施例中，将滤波器组应用于分析位移数据。根据对于多个窄带中的每一个的分析位移数据来估计剪切速度。作为频率的函数的速度被用来根据单个声辐射力脉冲（ARFI）激励来估计剪切模量和剪切粘度。
可以概括时间延迟估计。在一个实施例中执行位移估计和时间延迟估计的分离。在其它实施例中，可以以某方式将这些操作混合在计算步骤中。在一个实施例中，将操作应用于至少两个空间位置的检测信号以获得期望参数，诸如时间延迟。这些操作包括互信息提取、自信息提取或互和自信息提取的混合，诸如自相关和互相关。
图1示出根据分析数据的剪切波估计方法。该方法由图6的系统或不同系统来实施。可以提供附加的、不同的或较少的动作。例如，执行动作40、42、44和46中的一个或多个（例如少于所有或所有）的任何组合。作为另一示例，不执行动作48。存储或者传输而不是显示所估计的剪切波、组织或剪切波与组织的相互作用的特性。以所描述或示出的顺序来执行动作，但是可以以其它顺序来执行动作。
图2示出根据分析数据的剪切波估计方法的另一实施例。相同的动作以相同的数字来标记。执行动作45和47来估计模量或粘度。示出了用于显示动作48的三个不同图像选项，但是在其它实施例中提供仅一个、任何两个的组合或者一个都不提供。可以提供使用用于剪切波估计的位移轮廓的分析数据的动作的其它组合。
在动作30中，将声激励发射到患者中。该声激励充当用于引起位移的脉冲激励。例如，将具有与用于使组织成像的B模式发射相似或低于其的功率或峰值幅度水平的400周期发射波形作为声波束发射。在一个实施例中，发射是应用于视场的剪切波生成序列。可以使用任何声辐射力脉冲（ARFI）或剪切波成像序列。
发射由功率、幅度、计时或其它特性来配置以引起组织上的压力足以使一个或多个位置处的组织移位。例如，波束的发射焦点位于视场或感兴趣区域（ROI）的底部、中心附近以引起遍及该视场的位移。可以针对不同子区域或ROI来重复该发射。
从超声换能器发射激励。激励是声能量。声能量被聚焦，导致三维波束轮廓。使用相控阵和/或机械焦点来使激励聚焦。激励可以在一个维度（诸如高度维度）上不聚焦。激励被发射到患者的组织中。
脉冲激励在空间位置处生成剪切波。在激励足够强的情况下，生成剪切波。剪切波通过组织的传播比纵波沿着声波射出方向的传播更慢。计时上的该差异被用来将剪切波与纵波隔离，诸如在某时间下在位置处进行采样。剪切波在不同的方向上传播，包括垂直于施加应力的方向的方向。在较靠近在其处生成剪切波的位置的位置处剪切波的位移较大。随着剪切波纵向行进，剪切波的幅值衰减。
在动作32中，检测对患者中剪切波的位移响应。例如，图3中展示对于两个位置的位移轮廓。激励引起组织的位移。剪切波被生成并且从聚焦区域传播。当剪切波行进通过组织时，该组织被移位。计时和/或横向位置被用来区别剪切波与其它生成的波。可以使用纵波或位移的其它原因而不是剪切（shear）。迫使组织在患者中移动。
由力或应力引起的位移被测量。在一个或多个位置处测量随时间的位移。可以诸如使用不同频率或编码在应力或脉冲结束之前开始位移测量。替换地，在脉冲结束之后开始位移测量。因为剪切波、纵波或引起与应力点或区域间隔开的组织的位移的其它波耗费时间来行进，所以如图3中所表示的那样可以测量从松弛或部分应力状态到最大位移以及然后到松弛状态的位移。确定位移的暂时轮廓。替换地，仅在组织从最大值松弛时测量位移。
测量具有位移的量。可以使用超声信号来测量位移的同相分量，所以它不是复数表示。组织在任何方向上移动。测量可以沿着最大移动的方向。确定运动向量的幅值。可替换地，测量沿着给定方向，诸如垂直于扫描线而不管组织是否或多或少在其它方向上移位。
用超声扫描来检测位移。获得超声数据。超声数据中的至少一些对剪切波作出响应。用超声扫描区域，诸如感兴趣区域、整个视场或感兴趣子区域。监测该区域以便检测剪切波。该区域是任何尺寸，诸如横向5mm以及轴向10mm。例如，执行B模式扫描以便检测由剪切波引起的组织位移。多普勒、色流（colour flow）、或其它超声模式可以被用来监测剪切波。
对于给定时间，超声被发射到组织或感兴趣区域。可以使用任何现在已知或稍后开发的位移成像。例如，使用具有1-5个周期持续时间的脉冲，其具有小于720mW/cm2的强度。可以使用具有其它强度的脉冲。针对任何数目的扫描线来执行监测。例如，响应于每个发射而形成四个或八个接收波束。在发射激励以生成剪切波之后，沿着单个发射扫描线重复地执行B模式发射并且沿着四条或八条邻近接收扫描线进行接收。在其它实施例中，响应于每次发射形成仅单个接收波束或其它数目的接收波束。可以使用额外的发射扫描线以及一条或多条对应的接收线。可以使用任何数目的重复，诸如大约120次。诸如在重复开始或结束时，超声数据中的一些可以不对剪切波响应。
随着剪切波传播通过扫描线，B模式强度可以因为组织的位移而改变。对于所监测的扫描线，提供表示由剪切波产生的组织运动的时间轮廓的一系列数据。接收来自发射的回波或反射。回波被波束成形（beamform），并且波束成形的数据表示一个或多个位置。为了检测位移，将超声能量发射到经历位移的组织并且接收能量的反射。可以使用任何发射和接收序列。
通过多次执行发射和接收，接收到表示在不同次下的一维、二维或三维区域的数据。多次执行发射和接收以便确定归因于位移的变化。通过用超声重复地扫描，确定在不同次下的组织的位置。
根据对于每个空间位置的差异来检测位移。例如，根据所接收的数据检测速度、方差（variance）、强度图案中的变位（例如斑点跟踪）、或其它信息以作为位移。
在使用B模式数据的一个实施例中，将来自不同扫描的数据作为时间的函数相关。针对每个深度或空间位置，执行在多个深度或空间位置上的相关（例如64个深度的核，其中中心深度是针对其来计算轮廓的点）。例如，使当前数据集合与参考数据集合多次相关。在当前集合中标识以参考集合中的给定位置为中心的数据子集的位置。执行两个数据集合之间的不同相对平移（translation）和/或旋转。
参考是第一数据集合或来自另一扫描的数据。参考集合来自于ARFI脉冲之前，但是可以来自于ARFI脉冲之后。将同一参考用于整个位移检测，或者参考数据在前进的或移动的窗口中改变。
相关是一维、二维或三维的。例如，使用沿着远离和朝向换能器的扫描线或沿着垂直于扫描线的线的相关。作为另一示例，在具有或不具有旋转的情况下平移是沿着两个轴线。在又一示例中，在具有或不具有围绕三个或更少轴线的旋转的情况下平移是沿着三个轴线。计算在不同偏移位置中的每一个处的数据的相似性或相关性水平。具有最大相关的平移和/或旋转表示对于与要和参考相比较的当前数据相关联的时间的偏移或运动向量。
可以使用任何现在已知或稍后开发的相关，诸如互相关、模式匹配或绝对差的最小和。组织结构和/或斑点被相关。通过使用多普勒检测，杂波滤波器传递与移动组织相关联的信息。从多个回波中导出组织的速度。该速度被用来确定朝向或远离换能器的位移。可替换地，在不同位置处的速度之间的相对性或差异可以指示应变或位移。
图3示出真实位移的两个示例位移轮廓。示出来自于参考数据的运动向量随着时间的距离幅度。分析的时段在大约8毫秒之内，但是可以更长或更短（例如在4.8kHz采样速率下12毫秒）。其它位移轮廓是可能的。可以对于位移而测量任何数目的位置，诸如测量10×5mm感兴趣区域中的每个毫米。测量针对每个位置以及针对每个采样时间的位移。该真实位移数据表示对于多个位置中的每一个的作为时间的函数的幅度的轮廓。
将随着时间和/或空间的位移用于计算。在一个实施例中，组合不同深度的位移，留下以方位角隔开的或沿着剪切波传播方向的位移。例如，在深度上将给定扫描线或横向位置的位移平均化。作为对平均化的替换，使用最大值或其它选择准则来确定给定横向位置的位移。可以使用对于仅一个深度的位移。可以独立地使用对于不同深度的位移。
在动作34中，处理器根据位移来构造分析数据。将真实位移数据转换成复数表示。因为随着时间的位移表示具有曲线或最初增加之后减小幅度的轮廓，所以位移可以被转换成实数和虚数或者同相和正交分量。可以使用其它分析数据分量。
通过将希尔波特变换应用于针对每个位置的作为时间的函数的位移来构造分析数据。时域中的希尔波特变换将真实位移数据转换成分析位移数据。可以使用不同于希尔波特的其它变换，诸如傅里叶变换的滤波结果。
对于每个位置，得到位移的一系列分析上表示的度量。该系列是随着时间的分析位移。为每个位置提供位移轮廓的位移的复数表示。
在动作36中，估计剪切波的特性。处理器根据分析数据来确定一个或多个值。该值是与剪切波相关联的特性，诸如剪切波自身的特性、组织的特性或与组织相互作用的剪切波的特性。剪切波的特性被用于诊断。可以估计任何特性，诸如动作40中的速度、动作42中的中心频率、动作44中的衰减、动作46中的剪切模量、或者动作46中的剪切粘度。可以估计多个、附加、不同或较少特性中的一个、组合。
处理器执行计算。在没有用户输入的情况下位移信息被用来确定性质。一旦获取位移，处理器就自动计算对于每个位置和/或时间的性质。
在动作38中，根据分析数据来计算幅值和相位。位移的复数表示被用来找到幅值和相位。对于每个位移（即对于每个位置处的每个时间），确定位移的幅值和相位。例如，使用mag.cos（θ）表示，其中mag是幅值并且θ是相位。
计算单独的幅值、单独的相位，或者两者。不同特性可以基于位移的复数或分析表示的不同方面。
图4示出对于七个位置中的每个的随时间的相位。时间0与剪切波的创建相对应。每条曲线与根据对于给定或特定空间位置的分析位移数据计算的相位相对应。零相位点可以被用来呈现剪切波在该位置的出现，曲线在时间上按照位置的空间关系的顺序彼此偏移。
在动作40中，根据幅值和/或相位来估计速度。在一个实施例中，根据幅值信息来估计速度。从分析数据导出的幅值具有随着时间的轮廓。此幅值的轮廓可以与所测量的轮廓或者位移随着时间的同相分量不同。幅值轮廓具有在给定时间下出现的峰值。轮廓中的其它点可以被用作剪切波出现的指示。使用从该位置到剪切波的起源的距离以及来自剪切波的生成与峰值的出现的时间上的不同，从而确定剪切波的速度。可以使用相关滞后或其它技术。
对于群速度，使用基于不同位置处的位移的速度。计算在与剪切波的起源间隔开的两个位置之间的时间差。两个位置之间的距离和时间差指示两个位置之间的速度。
在另一实施例中，根据相位的零交叉来估计剪切波速度。标识相位的零交叉。在图4中，通过水平线来将零交叉突出（highlight）。由
Figure 7412DEST_PATH_IMAGE001
来表示等于零的相位，其中t是时间，
Figure 924553DEST_PATH_IMAGE002
是角频率，k是剪切波的波数并且r是传播范围。
确定对于每个位置的零交叉的时间。可以像幅值峰值那样使用该时间。位置之间的时间差以及位置之间的距离被用来估计速度。在另一实施例中，对作为位置的函数的时间图进行单调函数拟合。线的斜率指示群速度。图5表示针对五个位置的作为位置的函数的零交叉时间的此线拟合。
在动作42中，根据分析位移数据来估计剪切波的中心频率。因为不同设备或装置（setting）可能对于相同组织导致不同剪切速度，所以中心频率可以被用作该装置或设备的相似性的度量。中心频率可以被用来说明在不同次数下或患者之间的速度计算的差异。
在一个实施例中，使用相位信息。相位轮廓在零交叉处的斜率指示中心频率。作为时间的函数的相位的斜率示出频率。
在另一实施例中，使用傅里叶变换来计算中心频率。确定作为时间的函数的分析位移的傅里叶变换。根据所得到的频谱，计算中心频率。可以使用中心频率的任何度量。例如，中心频率是与功率谱的峰值相对应的频率。
可以对来自不同位置的中心频率平均化。可以针对感兴趣的区域计算平均或中间中心频率。可以使用其它组合。
在动作44中，根据分析位移数据来估计衰减。来自分析数据的幅值被用来确定衰减。
找到对于每个位置的位移随着时间的最大幅值。计算在沿着传播方向的多个位置处的剪切波峰值幅值并且将其用于导出衰减。可以使用衰减的其它度量。
确定由剪切波引起的位移的幅值。幅值可以从随着时间的位移轮廓导出，诸如标识最大位移。确定最大位移的幅值。根据位移轮廓来计算最大位移。针对峰值来计算组织沿着一条线、在一个平面内或在一个体积内的峰值或最高运动量或者变位幅值。被平滑或滤波的位移曲线被用于最大值计算。在其它实施例中，可以使用原始或未滤波的位移曲线。标识或确定在整个轮廓或轮廓的一部分上的最大值。替换地，幅值可以来自于基于从聚焦区域到所监测位置的距离的给定时间。
对于给定位置的时间轮廓指示剪切波在该位置处的检测。针对变化的非噪声或单个实例来检查轮廓。在具有或不具有时间低通滤波的情况下轮廓中的峰值指示剪切波前的通过。选择最大位移，但是平均、初始非噪声位移或其它位移统计可以被用来指示该通过。
在其它实施例中，针对每个位置来计算能量或功率并且将其用于导出衰减。位移的功率是幅值的平方。位移的能量是随着时间的积分。可以使用位移的幅值、能量和/或功率。
衰减由位置上的最大值的斜率给出。为了计算衰减，计算邻近最大幅值的比率。可替换地，计算来自非邻近的最大幅值的比率（例如来自对位置中的每个的参考的比率）。比率的对数提供衰减。可以使用在方位上间隔开的位置上的平均衰减。替换地，分开地使用在每个位置处的衰减。可以使用其它衰减计算。
在替换的实施例中，针对不同频率来计算衰减。通过在动作43中用窄带进行滤波，针对不同频率中的每个隔离给定位置的分析位移数据。确定作为频率的函数的衰减。
在动作46中，估计剪切模量、粘度或剪切模量和粘度。可以估计剪切波的其它特性。
在一个实施例中，衰减或者作为频率的函数的衰减被用来估计剪切模量或粘度。图2示出其中针对动作43和44中的不同频带来检测幅度（幅值）的示例。作为频率的函数的衰减被用于动作46中的反解以便提供粘度或剪切模量。
在另一实施例中，作为频率的函数的速度被用来估计剪切模量或粘度。根据分析位移来计算剪切波的色散。该色散是作为频率的函数的速度的度量。可以使用色散的任何度量，诸如作为频率的函数的速度的导数或者对作为频率的函数的速度的线拟合（例如线性回归拟合）的斜率。
在一个实施例中，根据时间来对分析位移数据或幅值和相位数据进行滤波。用不同通带来对同一数据进行滤波。例如，为了获得剪切波色散，将具有平均分布在诸如从50到275Hz范围中的十个或其它数目的中心频率的滤波器组应用于剪切波分析位移数据。滤波器是时间滤波器，所以分别对于每个位置来重复该过程。在此示例中，每个滤波器具有32Hz的带宽，使用具有0.5dB波纹和40dB阻带衰减的二阶椭圆滤波器而在50Hz到275Hz之间具有11.25Hz的增量。可以使用其它滤波器。通过处理器或者作为分立滤波器来实施滤波器。
计算对于每个中心频率或频带的剪切速度。例如，被滤波的分析位移数据的最大幅值指示剪切波的通过。针对该位置，确定剪切波从起源（例如发射聚焦区域）行进到该位置的时间或持续时间。最大位移或位移轮廓的其它部分指示剪切波的到达时间。通过使用从剪切波的生成到到达的计时，从而计算行进时间。根据剪切波的生成和检测之间的相对时间来知道时间。行进时间可以是非线性的。代替离创建的时间和距离或者除了离创建的时间和距离之外，可以使用位置之间的时间和距离。
根据计时信息来计算剪切波的速度。行进时间是速度的倒数（inverse）。通过使用距离和行进时间来计算速度。根据扫描线间距（即用于生成剪切波的发射波束位置和用于检测剪切波的接收波束位置）知道距离。
其它技术可以被用来检测轮廓中的峰值以及对应的时间和速度。例如，应用回归。因为剪切波速度是线性的，所以具有自动异常值检测的鲁棒线性回归可以指示剪切波速度。针对作为时间的函数的距离或者通过时间和距离来绘制对于感兴趣区域中所有采样点的超声数据。线性回归被应用于绘图或数据，从而提供对数据的线拟合。线的斜率指示剪切波速度。
在另一实施例中，使用相位的零交叉而不是幅值来计算速度。在动作45中确定每个频带的零相位。对由每个滤波器输出的分析数据进行处理以确定作为时间的函数的相位。频率是滤波频率或根据相位的斜率计算的频率。
零交叉的时间指示剪切波在该位置处出现。在动作47中，在每个位置处确定对于每个频率的零交叉时间。位置之间时间和距离的差被用来计算速度。因为速度是针对给定位置的不同频率而计算的，所以确定作为频率的函数的速度。
因为为不同频带提供速度，所以通过频率提供剪切速度的色散。此色散曲线或线或曲线自身的导数或其它特性指示色散。
在动作46中，估计剪切模量、粘度或者两者。可以估计剪切的其它特性或者对剪切的组织响应。
估计是根据作为频率的函数的速度、衰减、从分析数据导出的其它信息、或其组合。在一个实施例中，使用针对随着时间在给定位置处分析位移的不同频率通带而计算的速度。
使用参数曲线拟合、反解、迭代解或用于根据其它变量的值确定剪切模量和/或粘度的其它方法。例如，通过对速度到频率的关系的曲线拟合来估计剪切模量和粘度。该关系可以被表示为：
Figure DEST_PATH_IMAGE003
其中ct是速度，μ是剪切模量，ω是角频率，并且η是剪切粘度。曲线拟合求解给定速度和频率的剪切模量和粘度。可以使用其它解或关系函数。
估计可以是计算的解。替换地，输入值的模式或从输入值导出的参数被用作用于基于实验或预先计算的关系输出模量和/或速度的表格的输入。
处理器计算对于每个位置和/或感兴趣区域的特性的值。针对作为频率的函数的速度、衰减、或来自不同位置的分析数据的其它信息来重复该估计。单独地使用所估计的特性或者可以将所估计的特性组合到比位置更少的值中。替换地，针对一个位置来计算特性，或者针对多个位置的输入值被用来估计每个特性的一个值。
在动作48中，生成所估计的特性的图像。图2作为示例示出对于速度、剪切模量和剪切粘度的图像。可以估计和显示额外的、不同的或较少的特性。
在一个实施例中，将表示所估计的特性的字母数字值显示在屏幕上。例如，在文本中显示单个剪切模量值。可替换地或者另外地，显示表示随着时间或空间的所估计的特性的图形（例如曲线或图标）。可以显示对标度的参考或其它参考。
在其它实施例中，以二维表示来显示作为位置的函数的特性。例如，执行剪切波成像。显示剪切波速度、模量或根据组织对剪切波的反应而确定的其它信息。可以使用任何剪切成像。所显示的图像表示感兴趣区域或整个成像区域的剪切波信息。例如，在针对感兴趣区域或视场中的所有网格点确定剪切速度值的情况下，显示的像素表示该区域的剪切波速度。显示网格可以与扫描网格和/或计算位移的网格不同。
剪切波信息被用于显示值的颜色叠加或其它调制。颜色、明度、亮度、色度或其它显示特性被调制为剪切波特性（诸如剪切波速度）的函数。图像表示二维或三维位置区域。剪切数据是以显示格式或者可以被扫描转换成显示格式。剪切数据是色标或灰标数据，但是可以是在用灰标或色标映射之前的数据。该信息可以被线性或非线性地映射成显示值。
图像可以包括其它数据。例如，通过或者用B模式信息来显示剪切波信息。可以包括表示同一区域中的组织、流体或对比剂的B模式或其它数据，诸如显示其中剪切波速度低于阈值的任何位置的B模式数据。其它数据帮助用户确定剪切信息的位置。在其它实施例中，在没有其它数据的情况下将剪切波特性显示为图像。
可以基本上与剪切波成像同时地显示其它特性。充分地引起（account for）视图的视觉感知。以足够的频率来顺序显示两个图像可以允许观看者感知该图像被同时显示。
可以使用基本上同时显示的任何格式。在一个示例中，剪切速度或模量图像是二维图像。剪切粘度和/或中心频率是文本、图形、二维图像或值的其它指示符。可以相对于剪切图像来定位光标或其它位置选择。光标指示与剪切波速度信息相关联的位置的选择。例如，用户选择与病变、囊肿、内含物或其它结构的内部区域相关联的像素。然后所选位置的一个或多个其它特性被显示为值、沿着标度的指针、或其它指示。
在另一实施例中，基本上同时地显示剪切波速度和模量或粘度图像。例如，使用双屏显示。在屏幕的一个区中显示剪切波速度图像。在屏幕的另一个区中显示作为位置的函数的模量或粘度。用户可以观看屏幕上的不同图像来诊断。额外的信息帮助用户诊断该区域。
图6示出根据分析数据的剪切波估计的系统10的一个实施例。该系统10实施图1的方法、图2的方法或者其它方法。该系统10包括发射波束成形器(beamformer)12、换能器14、接收波束成形器16、图像处理器18、显示器20和存储器22。可以提供额外的、不同的或较少的部件。例如，为了与系统的用户交互而提供用户输入。
系统10是医疗诊断超声成像系统。在替换实施例中，系统10是个人计算机、工作站、PACS站或在同一位置处的或分布在网络上的用于实时或获取后成像的其它状置。
发射波束成形器12是超声发射器、存储器、脉冲发射器、模拟电路、数字电路或其组合。该发射波束成形器12可操作用来为具有不同或相对幅度、延迟和/或相位调整的多个通道生成波形。在响应于所生成的电气波形从换能器14发射声波时，形成一个或多个波束。发射波束序列被生成以扫描二维或三维区域。可以使用扇区、矢量®、线性或其它扫描格式。同一区域被扫描多次。对于流动或多普勒成像以及对于剪切成像，使用沿着相同的一条或多条线的扫描序列。在多普勒成像中，该序列可以包括在扫描邻近扫描线之前沿着同一扫描线的多个波束。对于剪切成像，可以使用扫描或帧交错（即在再次扫描之前扫描整个区域）。可以使用线或线交错的群。在可替换的实施例中，发射波束成形器12生成平面波或发散波以用于更迅速扫描。
同一发射波束成形器12生成脉冲激励或电气波形以用于生成引起位移的声能。生成声辐射力脉冲的电气波形。在可替换的实施例中，不同发射波束成形器被提供用于生成脉冲激励。发射波束成形器12引起换能器14生成推动脉冲或声辐射力冲激脉冲。
换能器14是用于从电气波形生成声能的阵列，对于阵列，相对延迟使声能聚焦。给定发射事件与在基本相同时间给定延迟下由不同元件发射声能相对应。发射事件提供超声能量脉冲来使组织移位。该脉冲是脉冲激励或跟踪脉冲。脉冲激励包括具有许多周期（例如500个周期）的波形，但是其在相对短的时间中出现以引起在较长时间上的组织位移。跟踪脉冲可以是B模式发射，诸如使用1-5个周期。跟踪脉冲被用来扫描患者的区域。
换能器14是压电或电容性膜元件的1维、1.25维、1.5维、1.75维或2维阵列。换能器14包括在声和电能之间换能的多个元件。响应于撞击在换能器14的元件上的超声能（回波）来生成接收信号。该元件与发射和接收波束成形器12、16的通道连接。可替换地，使用具有机械焦点的单个元件。
接收波束成形器16包括具有放大器、延迟和/或相位旋转器、以及一个或多个加法器的多个通道。每个通道与一个或多个换能器元件连接。接收波束成形器16被硬件或软件配置成施加相对延迟、相位和/或切趾（apodization）来响应于每个成像或跟踪发射形成一个或多个接收波束。接收操作可能因为来自于用来使组织移位的脉冲激励的回波而不发生。接收波束成形器16使用接收信号输出表示空间位置的数据。来自不同元件的信号的相位调整和相加和/或相对延迟提供波束成形。在可替换的实施例中，接收波束成形器16是用于使用傅里叶或其它变换来生成样本的处理器。
接收波束成形器16可以包括滤波器，诸如用于隔离相对于发射频带的二次谐波或其它频带处的信息的滤波器。这样的信息可以更可能包括期望的组织、对比剂和/或流信息。在另一实施例中，接收波束成形器16包括存储器或缓冲器以及滤波器或加法器。两个或更多接收波束被组合以便隔离在期望频带处的信息，该期望频带诸如二次谐波、三次基波（cubic fundamental）或其它带。
在与发射波束成形器12的协调中，接收波束成形器16生成表示在不同时间的区域的数据。在声脉冲激励之后，接收波束成形器16生成表示在不同时间沿着多条线的位置的波束。通过用超声扫描感兴趣的区域，生成数据（例如波束成形的样本）。通过重复扫描，获取表示在脉冲激励之后不同时间的区域的超声数据。
接收波束成形器16输出表示空间位置的波束相加数据。输出对于单个位置、沿着线的位置、区域的位置、或者体积的位置的数据。可以提供动态聚焦。该数据可以被用于不同目的。例如，针对B模式或组织数据而不是针对位移来执行不同扫描。可替换地，B模式数据还被用来确定位移。作为另一示例，用一系列共享扫描来获取用于剪切成像的数据，并且单独地或使用相同数据中的一些来执行B模式或多普勒扫描。
处理器18是B模式检测器、多普勒检测器、脉冲波多普勒检测器、相关处理器、傅里叶变换处理器、专用集成电路、通用处理器、控制处理器、图像处理器、现场可编程门阵列、数字信号处理器、模拟电路、数字电路、其组合或者其它现在已知或稍后开发的用于根据波束成形的超声样本检测用于显示的信息并对其进行处理的设备。在一个实施例中，处理器18包括一个或多个检测器和单独的处理器。该单独的处理器是控制处理器、通用处理器、数字信号处理器、专用集成电路、现场可编程门阵列、网络、服务器、处理器组、数据路径、其组合或者其它现在已知或稍后开发的用于确定位移、计算分析位移数据、确定分析位移数据的相位、定位相位的零交叉、标识位移的幅值、计算行进时间、计算剪切波速度、中心频率、衰减、剪切模量、剪切粘度、或者剪切波传播的一个或多个其它性质、和/或生成图像的设备。例如，单独的处理器被硬件和/或软件配置成执行图1或2中示出的动作的一个或多个的任何组合。
处理器18被配置成估计由声脉冲激励引起的组织位移。使用相关、跟踪、运动检测或其它位移测量来估计组织位置的变位的量。通过时段来执行该估计多次，诸如从在组织因为脉冲而移动之前到组织已大部分或完全返回到松弛状态（例如从由脉冲激励引起的应力恢复）之后。
处理器18被配置成计算分析位移数据。一个或多个位置随时间的位移被转换成复数表示。例如，将希尔伯特变换应用于位置的位移数据。可以根据复数表示来确定幅值和相位。
处理器18被配置成确定对于不同位置中的每个的相位的零交叉。可以计算对于一个或多个位置的相位的斜率。可以找到峰值幅值。时间和距离上的差可以被用来计算速度。可以根据分析位移数据来计算剪切波的衰减和/或色散。通过处理器18来估计剪切模量、剪切粘度、速度、中心频率或剪切波的其它特性。
处理器18实施滤波器。创建任何滤波器，诸如有限或无限脉冲响应滤波器。滤波器的通带是可编程的，以使得可以用不同通带和对应的中心频率来对同一分析位移数据进行滤波。使用滤波来计算剪切波的色散。在可替换的实施例中，使用与处理器18分开的一个或多个滤波器。可以使用滤波的分析位移数据或滤波的幅值和/或相位以估计剪切波的特性。
处理器18被配置成生成一个或多个图像。例如，生成剪切波速度图像。剪切波速度图像被呈现为B模式图像内的叠加或感兴趣区域。剪切波速度调制感兴趣区域中的位置的颜色。在剪切波速度低于阈值的情况下，可以在没有剪切波速度调制的情况下显示B模式信息。
其它信息被包括在图像中、顺序地或者基本上同时被显示，或者作为代替被使用。例如，与剪切波速度同时地显示剪切模量、剪切粘度或中心频率图像。每个被生成为B模式图像中感兴趣区域中的颜色叠加。可以将速度和其它剪切特性组合为一个B模式图像上的单个叠加。可替换地，其它特性被显示为邻近或者叠加在B模式或剪切波速度成像图像上的文本或数字值。处理器18可以被配置成生成其它显示。例如，挨着另一剪切波特性的图形、文本或图形指示符来显示剪切波速度图像。针对感兴趣区域的一个或多个位置的除了剪切波速度之外的信息被呈现，而不是处于单独的二维或三维表示中。
处理器18按照存储在存储器22或另一存储器中的指令来操作以便根据分析数据剪切波估计。存储器22是非瞬时计算机可读存储介质。用于实施这里讨论的过程、方法和/或技术的指令被提供在计算机可读存储介质或存储器（诸如缓存、缓冲器、RAM、可移动介质、硬盘驱动器或其它计算机可读存储介质）上。计算机可读存储介质包括各种类型的易失性和非易失性存储介质。响应于存储在计算机可读存储介质中或其上的一个或多个指令集合来执行图中图示的或这里描述的功能、动作或任务。该功能、动作或任务独立于特定类型的指令集合、存储介质、处理器或处理策略并且可以由单独或组合操作的软件、硬件、集成电路、固件、微代码等等来执行。同样地，处理策略可以包括多处理、多任务、并行处理等等。在一个实施例中，指令被存储在可移动媒体设备上以便由本地或远程系统读取。在其它实施例中，指令被存储在远程位置中以便通过计算机网络或通过电话线来传递。在又一实施例中，指令被存储在给定计算机、CPU、GPU或系统之内。
显示器20是CRT、LCD、投影仪、等离子体或用于显示二维图像或三维表示的其它显示器。二维图像表示区域中的空间分布。根据表示体积中空间分布的数据来再现该三维表示。显示器20被处理器18或其它设备配置成将信号的输入显示为图像。显示器20显示表示对于感兴趣区域或整个图像中不同位置的剪切的图像。
尽管已经在上面通过参考各种实施例描述了本发明，但是应该理解可以在不偏离本发明范围的情况下作出许多改变和修改。因此，意图将前面的详细描述视为说明性的而非限制，并且要理解后面的权利要求（包括所有等同物）意图限定本发明的精神和范围。

Claims (14)

1.一种根据分析数据的剪切波估计的方法，该方法包括：
将声辐射力激励发射到患者中；
响应于由声辐射力激励产生的剪切波来利用超声测量患者内组织的位置处的位移；
由处理器根据所述位移来在时域中构造分析数据，所述分析数据包括根据作为真实表示的位移来构造的复数表示；
根据所述分析数据来估计剪切波的特性；以及
显示作为所述特性的函数的图像，
其中估计所述特性包括根据所述分析数据来计算具有或者不具有相位的幅值，并且根据来自至少两个位置的位移的峰值幅值来估计群速度。
2.一种根据分析数据的剪切波估计的方法，该方法包括：
将声辐射力激励发射到患者中；
响应于由声辐射力激励产生的剪切波来利用超声测量患者内组织的位置处的位移；
由处理器根据所述位移来在时域中构造分析数据，所述分析数据包括根据作为真实表示的位移来构造的复数表示；
根据所述分析数据来估计剪切波的特性；以及
显示作为所述特性的函数的图像，
其中估计所述特性包括根据所述分析数据来计算相位以及根据作为时间的函数的相位的斜率来估计中心频率。
3.一种根据分析数据的剪切波估计的方法，该方法包括：
将声辐射力激励发射到患者中；
响应于由声辐射力激励产生的剪切波来利用超声测量患者内组织的位置处的位移；
由处理器根据所述位移来在时域中构造分析数据，所述分析数据包括根据作为真实表示的位移来构造的复数表示；
根据所述分析数据来估计剪切波的特性；以及
显示作为所述特性的函数的图像，
其中估计所述特性包括根据所述分析数据来计算相位，确定作为频率的函数的速度，以及根据作为频率的函数的速度来估计剪切模量、粘度或剪切模量和粘度。
4.一种根据分析数据的剪切波估计的方法，该方法包括：
将声辐射力激励发射到患者中；
响应于由声辐射力激励产生的剪切波来利用超声测量患者内组织的位置处的位移；
由处理器根据所述位移来在时域中构造分析数据，所述分析数据包括根据作为真实表示的位移来构造的复数表示；
根据所述分析数据来估计剪切波的特性；以及
显示作为所述特性的函数的图像，
其中估计所述特性包括计算对于位置中的每个的随着时间的位移的最大值，计算位置上的位移的最大值的斜率，以及根据所述斜率来估计剪切波的衰减。
5.一种根据分析数据的剪切波估计的方法，该方法包括：
将声辐射力激励发射到患者中；
响应于由声辐射力激励产生的剪切波来利用超声测量患者内组织的位置处的位移；
由处理器根据所述位移来在时域中构造分析数据，所述分析数据包括根据作为真实表示的位移来构造的复数表示；
根据所述分析数据来估计剪切波的特性；以及
显示作为所述特性的函数的图像，
其中估计包括计算对于位置的分析数据的相位和幅值，通过单调函数拟合找到位置的相位的零交叉，以及根据所述零交叉来估计群速度。
6.一种根据分析数据的剪切波估计的方法，该方法包括：
将声辐射力激励发射到患者中；
响应于由声辐射力激励产生的剪切波来利用超声测量患者内组织的位置处的位移；
由处理器根据所述位移来在时域中构造分析数据，所述分析数据包括根据作为真实表示的位移来构造的复数表示；
根据所述分析数据来估计剪切波的特性；以及
显示作为所述特性的函数的图像，
其中估计包括用具有不同通带的多个滤波器来对每个位置的分析数据进行滤波，计算对于通带中的每个的速度，以及根据作为通带的频率的函数的速度来估计剪切模量和粘度。
7.一种非瞬时计算机可读存储介质，具有存储在其中的表示由根据分析位移数据进行剪切波估计的编程处理器可执行的指令的数据，该存储介质包括用于以下内容的指令：
响应于由声辐射力激励产生的剪切波来用超声测量患者内组织的位置处的真实位移数据；
根据所述真实位移数据来在时域中构造分析位移数据，所述分析位移数据包括真实位移数据的位移的复数表示；
为位置中的每个计算分析位移数据的相位；
根据相位的零交叉来估计剪切波速度；以及
生成指示剪切波速度的图像。
8.根据权利要求7所述的非瞬时计算机可读存储介质，其中构造包括对于位置中的每个对作为时间的函数的所述真实位移数据执行希尔伯特变换，以及其中计算相位包括对于位置中的每个计算作为时间的函数的相位。
9.根据权利要求7所述的非瞬时计算机可读存储介质，其中估计包括对于位置中的每个确定零交叉的时间，以及估计作为零交叉时间的差和位置之间的距离的函数的剪切波速度。
10.根据权利要求7所述的非瞬时计算机可读存储介质，其中估计包括根据相位到单调函数的拟合来确定零交叉。
11.根据权利要求7所述的非瞬时计算机可读存储介质，还包括根据作为时间的函数的相位的斜率来计算剪切波的中心频率。
12.一种非瞬时计算机可读存储介质，具有在其中存储的表示由根据分析位移数据进行剪切波估计的编程处理器可执行的指令的数据，该存储介质包括用于以下内容的指令：
响应于由声辐射力激励产生的剪切波来用超声测量患者内组织的位置处的真实位移数据；
根据所述真实位移数据来在时域中构造分析位移数据，所述分析位移数据包括真实位移数据的位移的复数表示；
以不同频率对所述分析位移数据进行滤波；
计算作为频率的函数的剪切速度；以及
根据作为频率的函数的剪切速度来估计剪切模量、粘度或剪切模量和粘度。
13.根据权利要求12所述的非瞬时计算机可读存储介质，其中构造包括对于位置中的每个对作为时间的函数的所述真实位移数据执行希尔伯特变换。
14.根据权利要求12所述的非瞬时计算机可读存储介质，其中滤波包括用具有不同中心频率的多个带通滤波器进行滤波，其中计算剪切速度包括对于中心频率以及位置中的每个根据相位的零交叉进行计算，并且其中估计包括执行参数曲线拟合。
CN201410492286.XA 2013-09-24 2014-09-24 根据分析数据的剪切波估计 Active CN104434216B (zh)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US14/035,860 US10512450B2 (en) 2013-09-24 2013-09-24 Shear wave estimation from analytic data
US14/035860 2013-09-24

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN104434216A CN104434216A (zh) 2015-03-25
CN104434216B true CN104434216B (zh) 2020-03-31

Family

ID=52691544

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201410492286.XA Active CN104434216B (zh) 2013-09-24 2014-09-24 根据分析数据的剪切波估计

Country Status (3)

Country Link
US (1) US10512450B2 (zh)
KR (1) KR102332464B1 (zh)
CN (1) CN104434216B (zh)

Families Citing this family (20)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5730978B2 (ja) * 2013-11-08 2015-06-10 日立アロカメディカル株式会社 超音波診断装置、及び方法
DE102014209375A1 (de) * 2014-05-16 2015-11-19 Robert Bosch Gmbh Mehrzielfähiger Laserentfernungsmesser
EP3238632B1 (en) * 2014-12-22 2019-08-07 Olympus Corporation Ultrasound observation apparatus, method for operating ultrasound observation apparatus, and program for operating ultrasound observation apparatus
US10376242B2 (en) * 2015-04-16 2019-08-13 Siemens Medical Solutions Usa, Inc. Quantitative viscoelastic ultrasound imaging
CN105212961B (zh) * 2015-08-20 2018-08-31 深圳市红源资产管理有限公司 一种声辐射剪切波波速检测方法及系统
CN105455851B (zh) 2015-12-24 2018-03-13 无锡海斯凯尔医学技术有限公司 粘弹性介质的粘弹性参数检测方法和设备
US11717256B2 (en) 2016-01-08 2023-08-08 Siemens Medical Solutions Usa, Inc. Motion independence in acoustic radiation force impulse imaging
US11006928B2 (en) * 2016-02-10 2021-05-18 Siemens Medical Solutions Usa, Inc. Sound speed imaging using shear waves
US10675007B2 (en) * 2016-04-19 2020-06-09 Siemens Medical Solutions Usa, Inc. Frequency compounding in elasticity imaging
US10512452B2 (en) * 2016-07-13 2019-12-24 Siemens Medical Solutions Usa, Inc. Tissue characterization in medical diagnostic ultrasound
US11138723B2 (en) * 2016-07-22 2021-10-05 Canon Medical Systems Corporation Analyzing apparatus and analyzing method
KR102646993B1 (ko) * 2016-09-12 2024-03-14 삼성메디슨 주식회사 초음파 영상 장치 및 초음파 영상 장치의 제어 방법
WO2019211336A1 (en) * 2018-05-03 2019-11-07 Koninklijke Philips N.V. Shear wave amplitude reconstruction for tissue elasticity monitoring and display
US11452503B2 (en) * 2018-05-18 2022-09-27 Siemens Medical Solutions Usa, Inc. Shear wave imaging based on ultrasound with increased pulse repetition frequency
US20210251607A1 (en) * 2018-06-27 2021-08-19 Koninklijke Philips N.V. Shear wave detection of anatomical viscosity and associated devices, systems, and methods
EP3823537B1 (en) * 2018-07-18 2024-03-06 Koninklijke Philips N.V. Intelligent guided wave elastography
CN111292222B (zh) * 2020-01-22 2023-05-12 中国科学院新疆天文台 一种脉冲星消色散装置及方法
CN114173670A (zh) * 2020-04-24 2022-03-11 深圳迈瑞生物医疗电子股份有限公司 粘弹性测量方法和超声测量系统
US20220354464A1 (en) * 2021-04-23 2022-11-10 University Of Rochester Reverberant shear wave gradients for ultrasound elastography
CN113432250B (zh) * 2021-06-08 2022-10-11 Tcl空调器(中山)有限公司 空调器防夹人控制方法、装置、空调器及可读存储介质

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5606971A (en) * 1995-11-13 1997-03-04 Artann Corporation, A Nj Corp. Method and device for shear wave elasticity imaging
CN102641137A (zh) * 2011-02-17 2012-08-22 美国西门子医疗解决公司 使用幅度-相位调制超声波的粘弹性测量

Family Cites Families (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7374538B2 (en) * 2000-04-05 2008-05-20 Duke University Methods, systems, and computer program products for ultrasound measurements using receive mode parallel processing
FR2844058B1 (fr) 2002-09-02 2004-11-12 Centre Nat Rech Scient Procede et dispositif d'imagerie utilisant des ondes de cisaillement
US7713201B2 (en) 2003-04-09 2010-05-11 Mayo Foundation For Medical Education Method and apparatus for shear property characterization from resonance induced by oscillatory radiation force
US8038616B2 (en) * 2003-05-30 2011-10-18 Surf Technology As Acoustic imaging by nonlinear low frequency manipulation of high frequency scattering and propagation properties
FR2883982B1 (fr) 2005-04-05 2009-05-29 Centre Nat Rech Scient Procede et dispositif d'imagerie utilisant des ondes de cisaillement
US8167804B2 (en) 2006-10-03 2012-05-01 The Regents Of The University Of Michigan Measurement of tissue elastic modulus
US8100831B2 (en) 2006-11-22 2012-01-24 General Electric Company Direct strain estimator for measuring elastic properties of tissue
US8118744B2 (en) 2007-02-09 2012-02-21 Duke University Methods, systems and computer program products for ultrasound shear wave velocity estimation and shear modulus reconstruction
US8187187B2 (en) 2008-07-16 2012-05-29 Siemens Medical Solutions Usa, Inc. Shear wave imaging
US9554770B2 (en) 2008-09-29 2017-01-31 Siemens Medical Solutions Usa, Inc. High pulse repetition frequency for detection of tissue mechanical property with ultrasound
US8961418B2 (en) 2010-10-06 2015-02-24 Siemens Medical Solutions Usa, Inc. Solving for shear wave information in medical ultrasound imaging
JP5846411B2 (ja) 2011-06-16 2016-01-20 学校法人上智学院 イメージング方法及び変位計測方法及び装置、並びに、超音波画像診断装置

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5606971A (en) * 1995-11-13 1997-03-04 Artann Corporation, A Nj Corp. Method and device for shear wave elasticity imaging
CN102641137A (zh) * 2011-02-17 2012-08-22 美国西门子医疗解决公司 使用幅度-相位调制超声波的粘弹性测量

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Precise tracking of impulsive acoustic radiation force induced small displacement for shear wave speed estimation;Yangshen等;《2011 IEEE International Ultrasonics Symposium Proceedings》;20111018;正文第2404页右栏倒数第7行到第2405栏左栏第11行，第2405页右栏第21-23行，第2406页左栏倒数第5行到正文第2407页第3行及附图3-4 *
Shear wave spectroscopy for in vivo quantification of human soft tissues visco-elasticity;Thomas Deffieux等;《IEEE TRANSACTIONS ON MEDICAL IMAGING》;20090331;第28卷(第3期);正文第315页右栏第10行到第318页右栏第29行及附图10 *

Also Published As

Publication number Publication date
US20150087976A1 (en) 2015-03-26
US10512450B2 (en) 2019-12-24
KR20150033585A (ko) 2015-04-01
KR102332464B1 (ko) 2021-11-26
CN104434216A (zh) 2015-03-25

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN104434216B (zh) 根据分析数据的剪切波估计
CN104510499B (zh) 医学超声成像中的剪切波检测
US10743814B2 (en) Fat fraction estimation using ultrasound with shear wave propagation
US9468421B2 (en) Visualization of associated information in ultrasound shear wave imaging
KR101868381B1 (ko) 의료용 초음파 이미징에서의 전단파 정보의 해석
US9554770B2 (en) High pulse repetition frequency for detection of tissue mechanical property with ultrasound
US10338203B2 (en) Classification preprocessing in medical ultrasound shear wave imaging
US9332962B2 (en) Ultrasound ARFI displacement imaging using an adaptive time instance
US11523774B2 (en) Tissue property estimation with ultrasound medical imaging
EP2830508B1 (en) Methods and apparatus for ultrasound imaging
EP2926739A1 (en) Acquisition control for elasticity ultrasound imaging
US8801614B2 (en) On-axis shear wave characterization with ultrasound
KR102210372B1 (ko) 초음파 의료 이미징에서 전단 속도로부터의 조직 점탄성 추정
US10582911B2 (en) Adaptive motion estimation in acoustic radiation force imaging
CN114391868A (zh) 量化的粘弹性超声成像
US11006928B2 (en) Sound speed imaging using shear waves
CN107303186B (zh) 弹性成像中的频率复合
CN110893103A (zh) 用于基于超声的剪切波成像的角度
KR102187153B1 (ko) 코히어런스를 사용하는 전단 속력 이미징
EP2859851B1 (en) Shear wave estimation from analytic data
US11452503B2 (en) Shear wave imaging based on ultrasound with increased pulse repetition frequency

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant