CN104706384A - 使用剪切波获得关于感兴趣区域的弹性信息的方法和设备 - Google Patents

使用剪切波获得关于感兴趣区域的弹性信息的方法和设备 Download PDF

Info

Publication number
CN104706384A
CN104706384A CN201410790279.8A CN201410790279A CN104706384A CN 104706384 A CN104706384 A CN 104706384A CN 201410790279 A CN201410790279 A CN 201410790279A CN 104706384 A CN104706384 A CN 104706384A
Authority
CN
China
Prior art keywords
elastic information
wave
interest
roi
area
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.)
Granted
Application number
CN201410790279.8A
Other languages
English (en)
Other versions
CN104706384B (zh
Inventor
孔栋建
朴俊浩
朴志瑛
李炯机
崔基浣
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.)
Samsung Electronics Co Ltd
Original Assignee
Samsung Electronics Co Ltd
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 Samsung Electronics Co Ltd filed Critical Samsung Electronics Co Ltd
Publication of CN104706384A publication Critical patent/CN104706384A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN104706384B publication Critical patent/CN104706384B/zh
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B8/00—Diagnosis using ultrasonic, sonic or infrasonic waves
    • A61B8/13—Tomography
    • A61B8/14—Echo-tomography
    • 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
    • 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
    • G01S15/8909—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
    • G01S7/52085—Details related to the ultrasound signal acquisition, e.g. scan sequences
    • G01S7/52095—Details related to the ultrasound signal acquisition, e.g. scan sequences using multiline receive beamforming
    • G—PHYSICS
    • G16—INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGY [ICT] SPECIALLY ADAPTED FOR SPECIFIC APPLICATION FIELDS
    • G16H—HEALTHCARE INFORMATICS, i.e. INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGY [ICT] SPECIALLY ADAPTED FOR THE HANDLING OR PROCESSING OF MEDICAL OR HEALTHCARE DATA
    • G16H50/00—ICT specially adapted for medical diagnosis, medical simulation or medical data mining; ICT specially adapted for detecting, monitoring or modelling epidemics or pandemics
    • G16H50/30—ICT specially adapted for medical diagnosis, medical simulation or medical data mining; ICT specially adapted for detecting, monitoring or modelling epidemics or pandemics for calculating health indices; for individual health risk assessment
    • 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

Landscapes

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

Abstract

公开了一种使用剪切波获得关于感兴趣区域的弹性信息的方法和设备。一种获得感兴趣区域(ROI)的弹性信息的方法包括：通过使用诱导到对象的剪切波来获得对象的第一弹性信息；基于第一弹性信息设置对象的内部ROI；通过使用诱导到ROI的剪切波来获得ROI的第二弹性信息；基于第一弹性信息和第二弹性信息获得ROI的第三弹性信息。

Description

使用剪切波获得关于感兴趣区域的弹性信息的方法和设备
本申请要求于2013年12月17日在韩国知识产权局提交的第10-2013-0157531号韩国专利申请的权益，该申请的公开通过引用全部合并于此。
技术领域
公开于此的一个或更多个实施例涉及一种用于通过使用剪切波获得关于感兴趣区域(ROI)的弹性信息的方法和设备。
背景技术
近年来已开发出主要分析医学图像(诸如，超声图像、磁共振(MR)图像或计算机断层摄影(CT)图像)以向用户提供异常组织的存在和位置的计算机辅助诊断(CAD)系统。CAD系统指这样的系统，所述系统通过使用计算机确定医学图像中的异常组织的存在、大小和位置以检测异常组织，并向用户提供检测结果，从而辅助对用户的图像诊断。CAD系统可与医疗设备(诸如，超声设备、磁共振成像(MRI)设备、CT设备等)结合使用。
发明内容
这里公开的一个或更多个实施例包括一种通过使用剪切波来获得关于ROI的弹性信息的方法和设备。
这里公开的一个或更多个实施例包括一种非暂时性计算机可读存储介质，其中，所述存储介质存储用于在计算机中运行所述方法的程序。
另外的方面将在下面的描述中被部分地阐述，并且部分从描述中将是清楚的，或可通过对公开的实施例的实施而得知。
根据这里公开的一个或更多个实施例，一种获得感兴趣区域(ROI)的弹性信息的方法包括：通过使用诱导到对象的剪切波来获得对象的第一弹性信息；基于第一弹性信息设置对象的内部ROI；通过使用诱导到ROI的剪切波来获得ROI的第二弹性信息；基于第一弹性信息和第二弹性信息来获得ROI的第三弹性信息。
获得第一弹性信息的步骤可包括：接收照射到对象上的平面超声波的回波信号；对回波信号执行波束成形，并通过使用波束成形后的信号来计算诱导到对象的剪切波的位移；通过使用计算出的位移来确定诱导到对象的剪切波的速度。平面超声波可包括：在与对象相应的区域中不形成焦点的超声波。
确定诱导到对象的剪切波的速度的步骤可包括：通过使用包括位移的波动方程或通过使用位移基于时间的变化量，确定诱导到对象的剪切波的速度。
获得第二弹性信息的步骤可包括：接收照射到ROI上的超声波的回波信号；对回波信号执行波束成形以形成至少一条或更多条扫描线，并通过使用波束成形后的信号来计算诱导到ROI的剪切波的位移；通过使用计算出的位移来确定诱导到ROI的剪切波的速度。照射到ROI上的超声波可包括：在ROI的一部分形成焦点的超声波。
确定剪切波的速度的步骤可包括：通过使用包括位移的波动方程或通过使用位移基于时间的变化量，确定诱导到ROI的剪切波的速度。
获得第三弹性信息的步骤可包括：通过使用包括在第一弹性信息中的多个弹性值之中的ROI中第一剪切波的速度和第一剪切波的速度的标准差以及包括在第二弹性信息中的多个弹性值之中的ROI中第二剪切波的速度和第二剪切波的速度的标准差，获得第三弹性信息。
所述方法还可包括：计算包括在第一弹性信息中的弹性值的置信分数以及包括在第二弹性信息中的弹性值的置信分数。
所述方法还可包括：基于第三弹性信息产生指示ROI的弹性成像图像。
根据一个或更多个实施例，提供了一种非暂时性计算机可读存储介质，其中，所述存储介质存储用于实现这里公开的获得弹性信息的方法中的任何一种方法的一个或更多个程序。
根据这里公开的一个或更多个实施例，一种用于获得ROI的弹性信息的设备包括：第一获得单元，被配置为(适合于、能够、布置为、适应于等)通过使用诱导到对象的剪切波来获得对象的第一弹性信息；设置单元，被配置为(适合于、能够、布置为、适应于等)基于第一弹性信息设置对象的内部ROI；第二获得单元，被配置为(适合于、能够、布置为、适应于等)通过使用诱导到ROI的剪切波来获得ROI的第二弹性信息；第三获得单元，被配置为(适合于、能够、布置为、适应于等)基于第一弹性信息和第二弹性信息获得ROI的第三弹性信息。
所述设备可包括：波束成形单元，对照射到对象上的平面超声波的回波信号执行波束成形，其中，第一获得单元通过使用波束成形后的信号来计算诱导到对象的剪切波的位移，并通过使用计算出的位移来确定诱导到对象的剪切波的速度。平面超声波可包括：在与对象相应的区域中不形成焦点的超声波。
所述设备可包括：波束成形单元，对照射到ROI上的超声波的回波信号执行波束成形以形成至少一条或更多条扫描线，其中，第二获得单元通过使用波束成形后的信号来计算诱导到ROI的剪切波的位移，并通过使用计算出的位移来确定诱导到ROI的剪切波的速度。照射到ROI上的超声波可包括：在ROI的一部分形成焦点的超声波。
第三获得单元可通过使用包括在第一弹性信息中的多个弹性值之中的ROI中第一剪切波的速度和第一剪切波的速度的标准差以及包括在第二弹性信息中的多个弹性值之中的ROI中第二剪切波的速度和第二剪切波的速度的标准差，获得第三弹性信息。
所述设备还可包括：置信分数计算单元，用于计算包括在第一弹性信息中的弹性值的置信分数以及包括在第二弹性信息中的弹性值的置信分数。
所述设备还可包括：图像产生单元，基于第三弹性信息产生指示ROI的弹性成像图像。
根据这里公开的一个或更多个实施例，一种获得对象中的感兴趣区域(ROI)的弹性信息的方法包括：照射第一挤压波束(pushing beam)以在对象中诱导第一剪切波；照射第一平面波并接收包括关于第一剪切波的位移的信息的第一回波信号，以获得关于对象的第一弹性信息；基于第一弹性信息设置对象的内部ROI；照射第二挤压波束以在ROI中诱导第二剪切波；照射用于在ROI的第一部分中形成焦点的第二平面波并接收包括关于第二剪切波的位移的信息的第二回波信号，以获得关于ROI的第二弹性信息；基于第一弹性信息和第二弹性信息获得关于ROI的第三弹性信息。
所述方法还可包括：照射第三挤压波束以在ROI中诱导第三剪切波，照射用于在ROI的第二部分中形成焦点的第三平面波并接收第三回波信号，其中，第二回波信号和第三回波信号被用于获得针对整个ROI的回波信号。
基于第一弹性信息设置对象的内部ROI的步骤还可包括：在第一弹性信息大于预定阈值的与对象相应的区域中设置对象的内部ROI。
第一弹性信息可包括表示剪切模量的值，所述预定阈值可与预定剪切模量值相应，并且当对象的区域中的剪切模量值大于所述预定剪切模量值时，该区域可被设置为对象的内部ROI。
所述方法还可包括：基于第一弹性信息产生对象的弹性成像图像，其中，弹性成像图像可包括不同的亮度值。所述预定阈值可与预定亮度值相应，并且当对象的区域中的亮度值大于所述预定亮度值时，该区域可被设置为对象的内部ROI。
基于第一弹性信息设置对象的内部ROI的步骤还可包括：接收设置对象的内部ROI的用户输入。
获得第三弹性信息的步骤还可包括：使用应用于第一剪切波的速度的第一权重和应用于第二剪切波的速度的第二权重来计算ROI中的速度；基于第一剪切波的速度的标准差和第二剪切波的速度的标准差中的至少一个来计算ROI中的速度的标准差。
附图说明
从下面结合附图对实施例进行的描述，这些和/或其他方面将变得明显并更易于理解，其中：
图1是根据实施例的弹性分析系统的示图；
图2是根据实施例的剪切波处理设备的框图；
图3是根据实施例的由弹性分析系统执行的操作的流程图；
图4包括用于描述根据实施例的图3的操作311和操作312的示图；
图5是根据实施例的ROI的示图；
图6包括用于描述根据实施例的图3的操作331和操作332的示图；
图7包括用于描述根据实施例的第三获得单元的操作的示例的示图；
图8包括用于描述根据实施例的图像显示设备显示第一弹性信息至第三弹性信息的示例的示图；
图9是根据另一实施例的剪切波处理设备的框图；
图10是用于描述根据实施例的由弹性分析系统执行的操作的另一示例的流程图；
图11是根据实施例的获得关于ROI的弹性信息的方法的流程图。
具体实施方式
现在将详细参照实施例，其示例在附图中被示出，其中，相同的标号始终表示相同的元件。就此而言，公开的实施例可具有不同的形式，并不应被解释为限于阐述于此的描述。因此，以下通过参照附图仅描述实施例以解释本公开的各个方面。如这里使用的，术语“和/或”包括列出的相关项中的一个或更多项的任何组合和所有组合。诸如“…中至少一个”的表述当出现在一列元素之后时，修饰整列元素，而不是该列中的单个元素。
图1是根据实施例的弹性分析系统1的示图。
参照图1，弹性分析系统1可包括探头10、剪切波处理设备20和图像显示设备40。
图1的弹性分析系统1被示出为包括可与弹性分析系统1相关联的各种元件。然而，本领域中的普通技术人员将理解，弹性分析系统1除了包括图1中示出的元件之外，还可包括通用元件。
超声弹性成像技术分析组织的弹性以确定正常组织和异常组织之间的硬度(stiffness)差异，从而执行诊断。例如，根据实施例的弹性分析系统1可通过使用超声波分析组织的弹性来确定是否存在癌或肿瘤，或者当治疗组织时，通过使用高强度聚焦超声(HIFU)，弹性分析系统1可确定人体的内部组织的状态，以便确定治疗是否完成。
探头10可将超声波照射到对象30上以接收回波信号。这里，对象30表示包括感兴趣区域(ROI)的外围区域。例如，对象30可表示被诊断的患者的身体的特定区域，但不限于此。另外，从探头10照射的超声波可以是用于诱导剪切波的超声波，或者可以是用于获得关于对象30的弹性信息的超声波。
例如，探头10可基于剪切波处理设备20的控制信号将用于诱导剪切波的超声波(例如，挤压波束)照射到对象30。另外，探头10可基于剪切波处理设备20的控制信号照射用于获得关于对象30的弹性信息的超声波，并可接收照射的超声波的回波信号。探头10可将接收到的回波信号发送到剪切波处理设备20。这里，用于获得关于对象30的弹性信息的超声波可表示在与对象30相应的区域中不形成焦点的超声波(例如，平面波)。可选地，用于获得关于对象30的弹性信息的超声波可表示在与对象30相应的区域的一部分形成焦点的超声波(例如，聚焦波)。
探头10可包括一维(1D)阵列或二维(2D)阵列的多个换能器。这里，换能器中的每个换能器可基于剪切波处理设备20的控制信号照射超声波或接收回波信号。也就是说，包括在探头上的换能器中的一些换能器或所有换能器可照射超声波和/或接收回波信号。
图像显示设备40可显示由剪切波处理设备20产生的超声图像。例如，图像显示设备40可包括设置在弹性分析系统1中的所有输出设备，诸如，显示面板、鼠标、液晶显示(LCD)屏幕、监视器等。图像显示设备40还可包括例如发光二极管(LED)显示器、有机发光二极管(OLED)显示器、等离子体显示面板(PDP)、阴极射线管(CRT)等。由剪切波处理设备20通过分析获得的弹性信息可通过图像显示设备40提供给用户，并用于确定组织的状态或特征变化。
剪切波处理设备20可控制探头10的操作，并通过使用由探头10接收到的回波信号来获得关于对象30的弹性信息或关于对象30的ROI的弹性信息。这里，弹性信息可包括表示组成对象30或ROI的每个组织的应变、硬度、杨氏模量和/或剪切模量的值。
根据本公开的实施例的剪切波处理设备20可通过使用诱导到对象30的剪切波来获得第一弹性信息，并可基于获得的第一弹性信息设置对象30的内部ROI。剪切波处理设备20可通过使用诱导到ROI的剪切波来获得第二弹性信息。剪切波处理设备20可通过使用第一弹性信息和第二弹性信息来获得第三弹性信息。这里，第一弹性信息表示关于组成对象30的组织的弹性信息，第二弹性信息和第三弹性信息中的每一个表示关于组成ROI的组织的弹性信息。例如，ROI可指大小比组成对象30的组织的大小更小的组织的区域。
如上所述，剪切波处理设备20可通过使用第一弹性信息和第二弹性信息来获得第三弹性信息，因此剪切波处理设备20可准确地获得关于组成ROI的组织的弹性信息(例如，弹性值和/或弹性成像图像)，其中，通过使用不同处理获得第一弹性信息和第二弹性信息。
在下文中，将参照图2至图10详细描述操作剪切波处理设备20的示例。
图2是根据实施例的剪切波处理设备20的框图。
参照图2，剪切波处理设备20可包括波束成形单元210、第一获得单元220、设置单元230、第二获得单元240和第三获得单元250。
图2的剪切波处理设备20被示出为包括可与剪切波处理设备20相关联的各种元件。然而，本领域中的普通技术人员将理解，剪切波处理设备20除了包括图2的元件之外，还可包括通用元件。
此外，图2的剪切波处理设备20的波束成形单元210、第一获得单元220、设置单元230、第二获得单元240和第三获得单元250可分别与一个或更多个处理器相应。可选地，一个或更多个处理器可与图2的剪切波处理设备20的波束成形单元210、第一获得单元220、设置单元230、第二获得单元240和第三获得单元250中的一个或更多个单元相应。处理器中的每个处理器可被实现为多个逻辑门的阵列，或者可被实现为通用微处理器和存储可由该微处理器执行的程序的存储器的组合。作为另一示例，例如可使用一个或更多个通用和/或专用计算机(诸如，处理器、图像处理器、控制器和算术逻辑单元、中央处理器(CPU)、图形处理单元(GPU)、数字信号处理器(DSP)、微型计算机、现场可编程阵列、可编程逻辑单元、专用集成电路(ASIC)、微处理器或能够以定义的方式对指令做出响应并执行指令的任何其他装置)来实现处理装置。另外，本领域中的普通技术人员将理解，所述元件可被实现为另一类型的硬件。
波束成形单元210可对从探头10照射的超声波执行发送波束成形，和/或针对由探头10接收的回波信号执行接收波束成形。
发送波束成形可包括控制从构成探头10的换能器中的每个换能器照射的超声波的振幅或相位的操作。另外，发送波束成形可包括确定构成探头10的多个换能器之中意图照射超声波的至少一个或更多个换能器的操作。也就是说，发送波束成形可确定构成探头10的多个换能器之中可用于照射超声波的至少一个或更多个换能器。
例如，通过假设探头10将用于诱导剪切波的超声波照射到对象30，波束成形单元210可确定构成探头10的多个换能器之中意图照射超声波的换能器，并且/或者可确定将从每个换能器照射的超声波的振幅和相位，从而将确定的信息发送到探头10。
作为另一示例，通过假设探头10将超声波(用于获得弹性信息)照射到对象30，波束成形单元210可确定构成探头10的多个换能器之中意图照射超声波的换能器，并且/或者可确定将从每个换能器照射的超声波的振幅和相位，从而将确定的信息发送到探头10。
接收波束成形可包括处理由探头10接收到的回波信号的操作。例如，波束成形单元210可对接收到的回波信号进行模数转换以产生数字信号。波束成形单元210可针对数字信号执行接收波束成形以产生接收聚焦信号，并可通过使用接收聚焦信号来产生超声数据。这里，超声数据可包括射频(RF)信号，但不限于此。
波束成形单元210可针对回波信号执行波束成形，以便形成至少一条或更多条扫描线，从而获得第二弹性信息。以下将参照图3描述波束成形单元210进行操作的详细方法。
第一获得单元220可通过使用诱导到对象30的剪切波来获得对象30的第一弹性信息。换言之，第一获得单元220可基于指示诱导到对象30的剪切波的传播的信息，获得对象30的第一弹性信息。这里，对象30可表示包括ROI和ROI的外围区域的区域，并且ROI可表示病区(lesion)。
设置单元230可基于第一弹性信息设置对象30的内部ROI。例如，设置单元230可根据第一弹性信息是否超出预定阈值，在与对象30相应的区域中设置ROI。可选地，或者另外地，设置单元230可基于第一弹性信息将由用户设置的区域设置为ROI。这里，可将由用户设置的区域作为外部信号发送到设置单元230。
第二获得单元240可通过使用诱导到ROI的剪切波获得ROI的第二弹性信息。也就是说，在设置了ROI之后，第二获得单元240可基于指示诱导到ROI的剪切波的传播的信息，获得ROI的第二弹性信息。
第三获得单元250可通过使用第一弹性信息和第二弹性信息来获得ROI的第三弹性信息。例如，第三获得单元250可将分别从第一获得单元220发送的第一弹性信息和从第二获得单元240发送的第二弹性信息进行组合，以获得第三弹性信息。换言之，第三获得单元150可将第一弹性信息和第二弹性信息进行组合，从而准确地获得关于组成ROI的组织的弹性信息。例如，第一权重可被应用于第一弹性信息，第二权重可被应用于第二弹性信息，第三弹性信息可与加权的第一弹性信息和加权的第二弹性信息的组合相应。
在下文中，现在将参照图3描述由包括在剪切波处理设备20中的每个元件执行的详细操作。
图3是用于描述根据实施例的由弹性分析系统1执行的操作的示例的流程图。
操作311至操作313指示直到第一获得单元220获得第一弹性信息为止前可由探头10、波束成形单元210和第一获得单元220所执行的操作。这里，可通过平面波弹性计算方案来获得第一弹性信息。
在操作311，探头10将用于诱导剪切波的超声波照射到对象30。详细地，波束成形单元210执行发送波束成形以将控制信号发送到探头10。随后，探头10基于从波束成形单元210发送的控制信号，将用于诱导剪切波的超声波发送到对象30。
在操作312，探头10将用于获得弹性信息的超声波发送到对象30，以接收回波信号。这里，用于获得弹性信息的超声波可以是平面波。由探头10在操作312接收到的回波信号可包括关于正通过对象30传播的剪切波(在操作311被诱导)的信息。
在下文中，将参照图4详细描述操作311和操作312。
图4包括用于描述根据实施例的图3的操作311和操作312的示图。详细地讲，图4(a)是用于描述图3的操作311的示图，图4(b)和图4(c)是用于描述图3的操作312的示图。
参照图4(a)，探头10基于从波束成形单元210发送的控制信号，照射用于在对象30的内部特定位置(例如，对象30的内部的预定义的或预先确定的区域或点)形成焦点的超声波(在下文中称为挤压波束)。例如，探头10可将声辐射力脉冲(ARFI)照射到对象30的内部特定位置上。诱导到对象30的剪切波可从照射的ARFI产生，因此，构成对象30的组织的位移可被产生。
当在Z轴方向上施加挤压波束的力时，产生P波(平面波)、S波(剪切波)和PS波(通过将P波和S波结合来产生)。这里，剪切波表示沿从被施加了力的振源的波传播方向振动并沿Y轴方向(例如，在正Y方向和/或负Y方向上)传播的S波。
在示例性实施例中，从探头10发送的超声波信号可被描述为用作用于产生剪切波的挤压波束的力。然而，还可使用用于治疗的MRI设备或超声设备的振动器，诸如设置在弹性分析系统1的外部以便产生剪切波的HIFU设备。也就是说，本领域中的普通技术人员会理解，可不同地实现用于产生剪切波的装置或设备，而不是限于任意设备。
参照图4(b)，探头10基于从波束成形单元210发送的控制信号，照射用于获得对象30的弹性信息的超声波。这里，从探头10照射的超声波可以是平面波。换言之，探头10可照射用于在与对象30相应的区域中不形成焦点的超声波。例如，探头10可以以大约1000帧/s到大约10000帧/s的速度照射平面波，但不限于此。
参照图4(c)，探头10接收平面波的回波信号。换言之，探头10接收根据正由组成对象30的组织反射的平面波(从探头10照射)而产生的回波信号。
当平面波从包括在探头10中的换能器中的每个换能器被照射时，平面波从组织之间的层被部分地反射。例如，平面波可从对象30的内部的密度变化的部分(例如，血浆的内部血细胞以及器官的内部小组织)被反射。多个反射的回波信号使多个换能器振动，其中，所述多个换能器基于振动分别输出电脉冲。
再参照图3，在操作313，第一获得单元220获得第一弹性信息。例如，波束成形单元210对由探头10接收的回波信号执行接收波束成形，并将波束成形后的信号发送到第一获得单元220。第一获得单元220通过使用波束成形后的信号来计算剪切波的位移。第一获得单元220通过使用计算出的位移来确定第一弹性信息。
例如，第一获得单元220可基于计算出的位移确定对象30内部的剪切波的速度。在这种情况下，第一获得单元220可通过使用包括作为变量的剪切波的位移的波动方程或通过使用剪切波的位移基于时间的变化量，来确定剪切波的速度。
作为示例，第一获得单元220可通过使用下面的波动方程(方程(1))来确定剪切波的速度：
∂ 2 u ∂ t 2 = C s 2 · ( ∂ 2 u ∂ x 2 + ∂ 2 u ∂ y 2 + ∂ 2 u ∂ z 2 ) . . . ( 1 )
其中，u表示剪切波的位移，Cs表示剪切波的速度。
作为另一示例，第一获得单元220可通过使用剪切波的位移基于时间的变化量来确定剪切波的速度。例如，通过假设t1是剪切波到达对象30的第一位置“x1”之前所花费的时间，t2是剪切波到达对象30的第二位置“x2”之前所花费的时间，第一获得单元220可通过使用下面的方程(2)来确定剪切波的速度“v”：
v = x 2 - x 1 t 2 - t 1 . . . ( 2 )
第一获得单元220可通过使用确定的速度来确定第一弹性信息。
以上参照操作311至操作313描述的平面波弹性计算方案可获得关于对象30的较宽区域的弹性信息，但准确度可能会下降。换言之，第一获得单元220可通过使用被照射一次的平面波的回波信号来获得较宽区域的弹性信息，但在弹性信息的准确度上可能较低。
根据本公开的实施例的剪切波处理设备20可基于第一弹性信息设置对象30的内部ROI，并可获得关于ROI的第二弹性信息。剪切波处理设备20可通过使用第一弹性信息和第二弹性信息来获得关于ROI的第三弹性信息。因此，剪切波处理设备20可准确地获得关于ROI的弹性信息。
在操作320，设置单元230基于第一弹性信息设置对象30的ROI。在下文中将参照图5详细描述设置单元230的操作。
图5是根据实施例的ROI的示图。
图5显示对象30的基于第一弹性信息产生的弹性成像图像。参照图5，示出了包括在对象30中的ROI 511至ROI 513中的每个ROI的示例。在图5中，示出了总共三个ROI 511至513包括在对象30中，但本公开不限于此。例如，可能有一个ROI、两个ROI或多于三个ROI包括在对象30中。
当第一弹性信息被假设为对象30的剪切模量时，图5的弹性成像图像可以是随时间变化的剪切波的位移被表现为颜色差异的图像，或可以是剪切波的位移被表示为亮度差异的图像。
通常，硬度差异出现在正常组织和异常组织之间，并且可通过分析硬度差异来确定异常组织。例如，异常组织(诸如，癌或肿瘤)会具有比正常组织的弹性更高的弹性。因此，异常组织(诸如，癌或肿瘤)具有比外围的正常组织的剪切模量更高的剪切模量。另外，即使当通过使用用于治疗的超声波(诸如，通过HIFU)使组织坏死时，弹性也随着组织坏死的进行而增加。
因此，设置单元230将对象30中剪切模量具有预定阈值或更大值的区域设置为ROI 511至ROI 513。例如，当第一获得单元220获得作为数值的剪切模量时，设置单元230可将指示等于或大于阈值的数值的区域设置为ROI511至ROI 513。另外，当第一获得单元220通过使用剪切模量产生弹性成像图像时，设置单元230可将指示亮度等于或大于阈值的区域或指示特定颜色的区域设置为ROI 511至ROI 513。
另外，或可选地，设置单元230可将由用户基于第一弹性信息设置的区域设置为ROI。这里，由用户设置的区域可作为外部信号被发送到设置单元230。
再参照图3，操作331至操作333指示在直到第二获得单元220获得第二弹性信息为止前可由探头10、波束成形单元210和第二获得单元220执行的操作。这里，可通过多波束剪切模量计算方案来获得第二弹性信息。
在操作331，探头10将用于诱导剪切波的超声波照射到ROI。在操作332，探头10将用于获得弹性信息的超声波照射到ROI，以接收回波信号。由探头10在操作332接收到的回波信号可包括关于正通过ROI传播的剪切波(在操作331被诱导)的信息。
如上参照操作312所述的，探头10将平面波照射到对象30。另一方面，在操作332，探头10照射用于在ROI的一部分形成焦点的超声波。
在下文中，将参照图6详细描述操作331和操作332。
图6包括用于描述根据实施例的图3的操作331和操作332的示图。详细地讲，图6(a)是用于描述图3的操作331的示图，图6(b)是用于描述图3的操作332的示图。
参照图6(a)，探头10基于从波束成形单元210发送的控制信号，照射用于在ROI附近的特定位置处形成焦点的挤压波束。探头10将用于诱导剪切波的挤压波束照射到ROI的方法如以上参照图4(a)所述。
参照图6(b)，探头10基于从波束成形单元210发送的控制信号，照射用于获得ROI的弹性信息的超声波。这里，从探头10照射的超声波可以是在ROI的一部分形成焦点的平面波。
波束成形单元210对接收到的回波信号执行波束成形以便形成至少一条或更多条扫描线。换言之，从探头10照射的超声波在窄区域中形成焦点以与ROI的一部分相应，并且对由探头10接收到的回波信号执行波束成形以形成两条到八条扫描线。因此，与以上参照图4所述的平面波弹性计算方案相比，以上参照图6所述的多波束弹性计算方案使第二获得单元240能够更准确地获得关于ROI的弹性信息。
探头10基于从波束成形单元210发送的控制信号，重复上述操作以获得针对整个ROI的回波信号。换言之，探头10可重复操作“照射挤压波束->照射用于在ROI的一部分形成焦点的超声波->接收回波信号->照射挤压波束->照射用于在ROI的其他部分形成焦点的超声波->…”，从而获得针对整个ROI的回波信号。本公开不限于上述操作，可根据ROI的被照射的部分的数量在必要时重复另外的操作，直到获得针对整个ROI的回波信号。
再参照图3，在操作333，第二获得单元240获得第二弹性信息。例如，波束成形单元210对由探头10接收到的回波信号执行接收波束成形，并将波束成形后的信号发送到第二获得单元240。第二获得单元240通过使用波束成形后的信号来计算剪切波的位移。第二获得单元240通过使用计算出的位移来确定第二弹性信息。
例如，第二获得单元240可基于计算出的位移确定对象30内部的剪切波的速度。在这种情况下，第二获得单元240可通过使用包括作为变量的剪切波的位移的波动方程或通过使用剪切波的位移基于时间的变化量，来确定剪切波的速度。第二获得单元240确定剪切波的速度的详细方法如以上参照操作313所述。
随后，第二获得单元240可通过使用确定的速度来确定第二弹性信息。
在操作340，第三获得单元250通过使用第一弹性信息和第二弹性信息来获得ROI的第三弹性信息。这里，第三弹性信息可包括表示组成ROI的每个组织的应变、硬度、杨氏模量和/或剪切模量的值。在下文中，将参照图7描述第三获得单元150获得ROI的第三弹性信息的详细方法。
图7是用于描述根据实施例的第三获得单元250的操作的示例的示图。
参照图7，第三获得单元250可按照三种方案获得第三弹性信息。然而，除了下述三种方案外，可使用第三获得单元250将第一弹性信息和第二弹性信息进行组合以获得第三弹性信息的所有方案。
在下文中，为方便描述，假设包括在第一弹性信息中的弹性值之中与ROI相应的第一弹性值为E1(μ1,σ1,n1)，包括在第二弹性信息中的第二弹性值为E2(μ2,σ2,n2)。这里，μ表示ROI中的剪切波的速度的平均值，σ表示ROI中剪切波的速度的标准差。另外，n1表示与图像中基于第一弹性信息产生的ROI相应的区域的像素的数量，n2表示基于第二弹性信息产生的图像的像素的数量。
参照图7(a)，第三获得单元250可基于第二弹性值获得第三弹性信息。换言之，第三获得单元250通过使用第一弹性值“E1(μ1,σ1,n1)”和第二弹性值“E2(μ2,σ2,n2)”之中的第二弹性值“E2(μ2,σ2,n2)”来获得第三弹性值。
如上参照图3所述，第二弹性信息可比第一弹性信息包括更准确的关于ROI的弹性信息。因此，第三获得单元250可基于第二弹性信息获得第三弹性信息，从而获得关于ROI的准确弹性信息。
参照图7(b)，第三获得单元250可通过使用第一弹性值之中的ROI中剪切波的速度“μ1”和该速度的标准差“σ1”以及第二弹性值之中的ROI中剪切波的速度“μ2”和该速度的标准差“σ2”，来获得第三弹性信息。
首先，第三获得单元250通过使用下面的方程(3)来计算ROI中剪切波的速度“μf”和速度的标准差“σf”：
μf＝(λ1μ1+λ2μ2)/(λ1+λ2)
σ f = 1 / ( λ 1 + λ 2 ) . . . ( 3 )
其中，λ1和λ2可通过使用下面的方程(4)来计算：
λ1＝1/σ1 2
λ2＝1/σ2 2…(4)
随后，第三获得单元250通过使用计算出的剪切波的速度“μf”和计算出的速度的标准差“σf”来获得第三弹性信息。通常，可看到可根据应用于剪切波的速度“μ1”的第一权重和应用于剪切波的速度“μ2”的第二权重来计算剪切波的速度“μf”。如在图7(a)的方案中的情况，第一权重可等于0，第二权重可等于1。或者，第一权重和第二权重可大于0。
再参照图3，在操作350，图像显示设备40可显示第一弹性信息至第三弹性信息。第一获得单元220、第二获得单元240和第三获得单元250分别将第一弹性信息、第二弹性信息和第三弹性信息发送到图像显示设备40。图像显示设备40可显示发送的弹性信息。
图8包括用于描述根据实施例的图像显示设备显示第一弹性信息至第三弹性信息的示例的示图。
在图8中，假设ROI#1至#3的总数为三。另外，假设第一弹性信息至第三弹性信息中的每个弹性信息为剪切模量。
图8(a)示出关于ROI的第一弹性信息和第二弹性信息中的每个弹性信息的示例。例如，图像显示设备40可显示关于ROI#1至ROI#3中的每个ROI的第一弹性信息“Elasticity 1”(弹性1)和第二弹性信息“Elasticity 2”(弹性2)。这里，第一弹性信息“Elasticity 1”和第二弹性信息“Elasticity 2”中的每个弹性信息包括分别与包括在每个ROI中的位置相应的剪切模量的平均值“Mean”和标准差“Std”。
图8(b)示出关于ROI的第三弹性信息的示例。例如，图像显示设备40可显示关于ROI#1至ROI#3中的每个ROI的第三弹性信息“Elasticity”(弹性)。这里，第三弹性信息“Elasticity”包括分别与包括在每个ROI中的位置相应的剪切模量的平均值“Mean”和标准差“Std”。图8(a)和图8(b)中的示出的仅是示例。图8(a)和图8(b)中呈现的信息可单独地显示或者可被组合并一起显示。可同时显示第一弹性信息至第三弹性信息中的所有弹性信息或一些弹性信息。另外，或可选地，可以以文本格式、图形格式、以颜色或它们的组合来显示第一弹性信息至第三弹性信息中的所有弹性信息或一些弹性信息。另外，或可选地，可与弹性成像图像(例如，类似于图5中示出的弹性成像图像)一起显示第一弹性信息至第三弹性信息中的所有弹性信息或一些弹性信息。例如，可将第一弹性信息至第三弹性信息中的所有弹性信息或一些弹性信息叠加在弹性成像图像上，使得弹性信息可(例如，以透明的方式)重叠在弹性成像图像上。
图9是根据实施例的剪切波处理设备20的框图。
参照图9，剪切波处理设备20可包括波束成形单元210、第一获得单元220、设置单元230、第二获得单元240、第三获得单元250、置信分数计算单元260和图像产生单元270。
图9的剪切波处理设备20被示出为包括与剪切波处理设备20相关联的各种元件。然而，本领域中的普通技术人员将理解，剪切波处理设备20除包括图9中示出的元件之外，还可包括通用元件。
此外，图9的剪切波处理设备20的波束成形单元210、第一获得单元220、设置单元230、第二获得单元240、第三获得单元250、置信分数计算单元260和图像产生单元270可分别与一个或更多个处理器相应。可选地，一个或更多个处理器可与图9的剪切波处理设备20的波束成形单元210、第一获得单元220、设置单元230、第二获得单元240、第三获得单元250、置信分数计算单元260和图像产生单元270中的一个或更多个单元相应。每个处理器可被实现为多个逻辑门的阵列，或者可被实现为通用微处理器和存储可由该微处理器执行的程序的存储器的组合。作为另一示例，例如可使用一个或更多个通用和/或专用计算机(诸如，处理器、图像处理器、控制器和算术逻辑单元、中央处理器(CPU)、图形处理单元(GPU)、数字信号处理器(DSP)、微型计算机、现场可编程阵列、可编程逻辑单元、专用集成电路(ASIC)、微处理器或能够以定义的方式对指令做出响应并执行指令的任何其他装置)来实现处理装置。另外，本领域中的普通技术人员将理解，所述元件可被实现为另一类型的硬件。
剪切波处理设备20的波束成形单元210、第一获得单元220、设置单元230、第二获得单元240和第三获得单元250的详细操作如参照图2至图8所述，因此，不重复它们的详细描述。
置信分数计算单元260可计算包括在第一弹性信息中的弹性值之中的与ROI相应的弹性值的置信分数以及包括在第二弹性信息中的弹性值的置信分数。
图像产生单元270可通过使用产生的第一弹性信息至第三弹性信息来产生关于ROI的弹性信息。此外，第一获得单元220、第二获得单元240和第三获得单元250可通过使用第一弹性信息至第三弹性信息来产生弹性信息。在实施例中，剪切波处理设备20可不包括图像产生单元270。
在下文中，将参照图10描述由包括在剪切波处理设备20中的上述元件分别执行的详细操作。
图10是用于描述根据实施例的由弹性分析系统执行的操作的流程图。
图10的操作311至操作340与以上参照图3的操作311至操作340所述的相似，因此，将不重复它们的详细描述。
在操作345，置信分数计算单元260计算包括在第一弹性信息中的弹性值之中的与ROI相应的弹性值的置信分数以及包括在第二弹性信息中的弹性值的置信分数。这里，置信分数中的每个置信分数表示用于表现包括在第一弹性信息中的弹性值之中的与ROI相应的弹性值与包括在第二弹性信息中的弹性值的相似度的数值。
例如，置信分数计算单元260可执行学生t检验(student's t-test)以计算置信分数。当假设包括在第一弹性信息中的弹性值之中的与ROI相应的弹性值为E1(μ1,σ1,n1)，并且假设包括在第二弹性信息中的弹性值为E2(μ2,σ2,n2)时，置信分数计算单元260可通过使用下面的方程(5)来计算执行学生t检验必需的输入值“t”：
t = μ 1 - μ 2 σ 12 1 / n 1 + 1 / n 2 . . . ( 5 )
其中，μ表示ROI中剪切波的速度的平均值，σ表示ROI中剪切波的速度的标准差。另外，n1表示图像中与基于第一弹性信息产生的ROI相应的区域中的像素的数量，n2表示基于第二弹性信息产生的图像的像素的数量。
此外，可通过使用下面的方程(6)来计算方程(5)中的σ12：
σ 12 = ( n 1 - 1 ) σ 1 2 + ( n 2 - 1 ) σ 2 2 n 1 + n 2 - 2 . . . ( 6 )
置信分数计算单元260可将从方程(5)计算出的t应用于学生t分布以计算置信分数。这里，计算出的置信分数表示用于表现包括在第一弹性信息中的弹性值之中的与ROI相应的弹性值与包括在第二弹性信息中的弹性值的相似度的数值。例如，当假设计算出的置信分数为95％时，包括在第一弹性信息中的弹性值之中的与ROI相应的弹性值与包括在第二弹性信息中的弹性值在它们之间具有与95％的概率相应的相似度。
在操作350，图像显示设备40可显示第一弹性信息至第三弹性信息以及置信分数。例如，如以上参照图8(b)所述，当图像显示设备40显示第三弹性信息时，图像显示设备40可将置信分数与第三弹性信息一起显示。第一弹性信息至第三弹性信息以及置信分数可单独地被显示，或被组合并一起显示。第一弹性信息至第三弹性信息以及置信分数中的全部或一些可被同时显示。另外，或可选地，可以以文本格式、图形格式、以颜色或它们的组合来显示第一弹性信息至第三弹性信息以及置信分数中的全部或一些。
此外，如上参照图9所述，当剪切波处理设备20还包括图像产生单元270时，图像显示设备40可显示通过图像产生单元270产生的弹性成像图像。另外，或可选地，第一弹性信息至第三弹性信息以及置信分数中的全部或一些可与弹性成像图像(例如，与图5中示出的弹性成像图像相似)一起显示。例如，可将第一弹性信息至第三弹性信息以及置信分数中的全部或一些叠加在弹性成像图像上，使得弹性信息可(例如，以透明的方式)重叠在弹性成像图像上。
图11是根据实施例的获得关于ROI的弹性信息的方法的流程图。
参照图11，获得关于ROI的弹性信息的方法包括多个操作，其中，可由图1、图2和图9的弹性分析系统1或剪切波处理设备20按照时间序列来执行所述多个操作。例如，由弹性分析系统1或剪切波处理设备20执行的多个操作可按照顺序的方式被执行。因此，尽管未示出，但可将图1、图2和图9的弹性分析系统1或剪切波处理设备20的上述细节应用于图11中的获得关于ROI的弹性信息的方法。
在操作1110，第一获得单元220通过使用诱导到对象的剪切波来获得对象的第一弹性信息。
在操作1120，设置单元230基于第一弹性信息设置对象的内部ROI。
在操作1130，第二获得单元240通过使用诱导到ROI的剪切波来获得ROI的第二弹性信息。
在操作1140，第三获得单元250通过使用第一弹性信息和第二弹性信息来获得ROI的第三弹性信息。
如上所述，根据本公开的以上实施例中的一个或更多个实施例，剪切波处理设备20通过使用第一弹性信息和第二弹性信息来获得第三弹性信息，因此准确地获得关于组成ROI的组织的弹性信息(例如，弹性值和/或弹性成像图像)，其中，通过使用不同处理来获得第一弹性信息和第二弹性信息。
上述方法可被编写为一个或更多个计算机程序，并可使用计算机可读记录介质在运行包括程序指令的程序的通用数字计算机中实现。可通过使用各种方法将上述方法中使用的数据结构记录在计算机可读介质中。计算机可读记录介质的示例包括磁存储介质(例如，ROM、RAM、USB、闪存、软盘、硬盘等)、诸如光学记录介质(例如，CD-ROM或DVD)的存储介质以及PC接口(例如，PCI、PCI-express、Wi-Fi等)。程序指令的示例包括诸如由编译器生成的机器代码和包含可由计算机使用解释器执行的更高级代码的文件两者。可通过一个或更多个处理器来运行程序指令。描述的硬件装置可被配置为充当一个或更多个软件模块以便执行上述实施例的操作，或者反之亦然。此外，计算机可读存储介质可分布在通过网络连接的计算机系统之中，并且计算机可读代码或程序指令可以以分布式方式存储和执行。此外，计算机可读存储介质还可包含在至少一个专用集成电路(ASIC)或现场可编程门阵列(FPGA)中。
流程图图解中的每个框可表示包括用于实现指定的逻辑功能的一个或更多个可执行指令的单元、模块、段或部分代码。
应理解，这里描述的示例性实施例应被视为描述性的意义，而不是为了限制的目的。对每个实施例内的特征或方面的描述应通常被视为可用于其他实施例中的其他相似特征或方面。
尽管已参照附图描述了本公开的一个或更多个实施例，但本领域中的普通技术人员将理解，在不脱离由权利要求限定的本公开的精神和范围的情况下，可对其进行形式和细节上的各种改变。

Claims (14)

1.一种获得感兴趣区域的弹性信息的方法，所述方法包括：
通过使用诱导到对象的第一剪切波来获得对象的第一弹性信息；
基于第一弹性信息来设置对象的内部感兴趣区域；
通过使用诱导到感兴趣区域的第二剪切波来获得感兴趣区域的第二弹性信息；
基于第一弹性信息和第二弹性信息来获得感兴趣区域的第三弹性信息。
2.如权利要求1所述的方法，其中，获得第一弹性信息的步骤包括：
接收照射到对象上的平面超声波的回波信号；
对回波信号执行波束成形，并通过使用波束成形后的信号来计算诱导到对象的第一剪切波的位移；
通过使用计算出的位移来确定诱导到对象的第一剪切波的速度。
3.如权利要求2所述的方法，其中，平面超声波包括：在与对象相应的区域中不形成焦点的超声波。
4.如权利要求1所述的方法，其中，获得第二弹性信息的步骤包括：
接收照射到感兴趣区域上的超声波的回波信号；
对回波信号执行波束成形以形成至少一条或更多条扫描线，并通过使用波束成形后的信号来计算诱导到感兴趣区域的第二剪切波的位移；
通过使用计算出的位移来确定诱导到感兴趣区域的第二剪切波的速度。
5.如权利要求4所述的方法，其中，照射到感兴趣区域上的超声波包括：在感兴趣区域的一部分形成焦点的超声波。
6.如权利要求1所述的方法，其中，获得第三弹性信息的步骤包括：
通过使用包括在第一弹性信息中的多个弹性值之中的感兴趣区域中第一剪切波的速度和第一剪切波的速度的标准差以及包括在第二弹性信息中的多个弹性值之中的感兴趣区域中第二剪切波的速度和第二剪切波的速度的标准差，获得第三弹性信息。
7.如权利要求1所述的方法，还包括：计算包括在第一弹性信息中的弹性值的置信分数以及包括在第二弹性信息中的弹性值的置信分数。
8.一种用于获得感兴趣区域的弹性信息的设备，所述设备包括：
第一获得单元，通过使用诱导到对象的第一剪切波来获得对象的第一弹性信息；
设置单元，基于第一弹性信息来设置对象的内部感兴趣区域；
第二获得单元，通过使用诱导到感兴趣区域的第二剪切波来获得感兴趣区域的第二弹性信息；
第三获得单元，基于第一弹性信息和第二弹性信息来获得感兴趣区域的第三弹性信息。
9.如权利要求8所述的设备，还包括：
波束成形单元，对照射到对象上的平面超声波的回波信号执行波束成形，
其中，第一获得单元通过使用波束成形后的信号来计算诱导到对象的第一剪切波的位移，并通过使用计算出的位移来确定诱导到对象的第一剪切波的速度。
10.如权利要求9所述的设备，其中，平面超声波包括：在与对象相应的区域中不形成焦点的超声波。
11.如权利要求8所述的设备，还包括：
波束成形单元，对照射到感兴趣区域上的超声波的回波信号执行波束成形，以形成至少一条或更多条扫描线，
其中，第二获得单元通过使用波束成形后的信号来计算诱导到感兴趣区域的第二剪切波的位移，并通过使用计算出的位移来确定诱导到感兴趣区域的第二剪切波的速度。
12.如权利要求11所述的设备，其中，照射到感兴趣区域上的超声波包括：在感兴趣区域的一部分形成焦点的超声波。
13.如权利要求8所述的设备，其中，第三获得单元通过使用包括在第一弹性信息中的多个弹性值之中的感兴趣区域中第一剪切波的速度和第一剪切波的速度的标准差以及包括在第二弹性信息中的多个弹性值之中的感兴趣区域中第二剪切波的速度和第二剪切波的速度的标准差，获得第三弹性信息。
14.如权利要求8所述的设备，还包括：
置信分数计算单元，用于计算包括在第一弹性信息中的弹性值的置信分数以及包括在第二弹性信息中的弹性值的置信分数。
CN201410790279.8A 2013-12-17 2014-12-17 使用剪切波获得关于感兴趣区域的弹性信息的方法和设备 Expired - Fee Related CN104706384B (zh)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR10-2013-0157531 2013-12-17
KR1020130157531A KR20150070859A (ko) 2013-12-17 2013-12-17 전단파를 이용하여 관심 영역에 대한 탄성 정보를 획득하는 방법 및 장치.

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN104706384A true CN104706384A (zh) 2015-06-17
CN104706384B CN104706384B (zh) 2020-02-07

Family

ID=53367019

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201410790279.8A Expired - Fee Related CN104706384B (zh) 2013-12-17 2014-12-17 使用剪切波获得关于感兴趣区域的弹性信息的方法和设备

Country Status (3)

Country Link
US (1) US10426439B2 (zh)
KR (1) KR20150070859A (zh)
CN (1) CN104706384B (zh)

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106725609A (zh) * 2016-11-18 2017-05-31 乐普（北京）医疗器械股份有限公司 一种弹性检测方法和装置
WO2017121170A1 (zh) * 2016-01-11 2017-07-20 无锡海斯凯尔医学技术有限公司 组织参数检测方法和系统
CN107505393A (zh) * 2017-07-21 2017-12-22 无锡海斯凯尔医学技术有限公司 介质粘弹性的测量方法和装置
CN107970043A (zh) * 2017-12-28 2018-05-01 深圳开立生物医疗科技股份有限公司 一种剪切波的检测方法及装置
CN111050660A (zh) * 2017-11-02 2020-04-21 株式会社日立制作所 超声波诊断装置及生物体组织的物性评价方法

Families Citing this family (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6261301B2 (ja) * 2013-11-28 2018-01-17 キヤノン株式会社 医用画像表示装置およびその制御方法
US10327738B2 (en) * 2015-03-31 2019-06-25 Samsung Medison Co., Ltd. Ultrasound imaging apparatus and method of processing ultrasound image thereof
US11138723B2 (en) * 2016-07-22 2021-10-05 Canon Medical Systems Corporation Analyzing apparatus and analyzing method
WO2018046740A1 (en) * 2016-09-12 2018-03-15 Supersonic Imagine Ultrasound imaging method and an apparatus implementing said method
KR20180054360A (ko) * 2016-11-15 2018-05-24 삼성메디슨 주식회사 초음파 진단 장치 및 초음파 진단 장치 제어 방법
KR20180072358A (ko) * 2016-12-21 2018-06-29 삼성메디슨 주식회사 초음파 진단 장치 및 초음파 진단 장치 제어 방법
JP7052530B2 (ja) * 2018-04-25 2022-04-12 コニカミノルタ株式会社 超音波診断装置、および、超音波信号処理方法
CN116869567A (zh) * 2018-05-15 2023-10-13 深圳迈瑞生物医疗电子股份有限公司 一种剪切波弹性测量方法及剪切波弹性成像系统
US20200077986A1 (en) * 2018-09-12 2020-03-12 Siemens Medical Solutions Usa, Inc. Angles for ultrasound-based shear wave imaging
JP7354632B2 (ja) * 2019-07-12 2023-10-03 コニカミノルタ株式会社 超音波診断装置、および、超音波診断装置の制御方法
KR102426027B1 (ko) * 2020-06-30 2022-07-28 동국대학교 산학협력단 음향방사력 임펄스 영상 개선을 위한 위상 제어 장치
KR102470241B1 (ko) * 2020-08-07 2022-11-25 동국대학교 산학협력단 백내장 진단을 위한 초음파 검사 장치
KR102571779B1 (ko) * 2021-08-20 2023-08-29 동국대학교 산학협력단 안질환 정밀 진단을 위한 초음파 변환자 및 이를 이용한 초음파 시스템
KR20230101972A (ko) * 2021-12-29 2023-07-07 동국대학교 산학협력단 초음파 빔의 회전력 제어가 가능한 초음파 변환자 및 이를 이용한 초음파 시스템

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102940510A (zh) * 2012-08-31 2013-02-27 华南理工大学 一种超声弹性成像的自动对焦方法
KR101306491B1 (ko) * 2012-06-19 2013-09-09 대진대학교 산학협력단 인체 조직의 횡탄성 특성 측정방법
CN103300890A (zh) * 2012-03-16 2013-09-18 通用电气公司 用于测量组织机械特性的系统及方法
CN103347450A (zh) * 2011-02-04 2013-10-09 株式会社日立医疗器械 超声波诊断装置及方法
US20130296698A1 (en) * 2010-12-13 2013-11-07 Koninklijke Philips Electronics N.V. Adjusting measurements of the effects of acoustic radiation force for background motion effects

Family Cites Families (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6193660B1 (en) * 1999-03-31 2001-02-27 Acuson Corporation Medical diagnostic ultrasound system and method for region of interest determination
US6494834B2 (en) * 2000-03-17 2002-12-17 The Board Of Regents Of The University Of Texas System Power spectral strain estimators in elastography
FR2844058B1 (fr) 2002-09-02 2004-11-12 Centre Nat Rech Scient Procede et dispositif d'imagerie utilisant des ondes de cisaillement
US7753847B2 (en) * 2003-10-03 2010-07-13 Mayo Foundation For Medical Education And Research Ultrasound vibrometry
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
US10172527B2 (en) * 2009-07-31 2019-01-08 Supersonic Imagine Method and apparatus for measuring a physical parameter in mammal soft tissues by propagating shear waves
CN102481143B (zh) * 2009-09-04 2014-10-15 株式会社日立医疗器械 超声波诊断装置
US20120253194A1 (en) * 2011-03-30 2012-10-04 Tadashi Tamura Methods and apparatus for ultrasound imaging
WO2012162413A2 (en) * 2011-05-23 2012-11-29 University Of Pittsburgh-Of The Commonwealth System Of Higher Education Methods and apparatuses for measuring tissue stiffness changes using ultrasound elasticity imaging
JP2013081764A (ja) * 2011-09-27 2013-05-09 Toshiba Corp 超音波診断装置及び超音波走査プログラム
US9125615B2 (en) * 2012-09-14 2015-09-08 Mayo Foundation For Medical Education And Research System and method for non-invasive measurement of carpal tunnel pressure
WO2015029651A1 (ja) * 2013-08-26 2015-03-05 日立アロカメディカル株式会社 超音波診断装置および弾性評価方法
WO2015080522A1 (en) * 2013-11-28 2015-06-04 Samsung Electronics Co., Ltd. Method and ultrasound apparatus for marking tumor on ultrasound elastography image

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20130296698A1 (en) * 2010-12-13 2013-11-07 Koninklijke Philips Electronics N.V. Adjusting measurements of the effects of acoustic radiation force for background motion effects
CN103347450A (zh) * 2011-02-04 2013-10-09 株式会社日立医疗器械 超声波诊断装置及方法
CN103300890A (zh) * 2012-03-16 2013-09-18 通用电气公司 用于测量组织机械特性的系统及方法
KR101306491B1 (ko) * 2012-06-19 2013-09-09 대진대학교 산학협력단 인체 조직의 횡탄성 특성 측정방법
CN102940510A (zh) * 2012-08-31 2013-02-27 华南理工大学 一种超声弹性成像的自动对焦方法

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2017121170A1 (zh) * 2016-01-11 2017-07-20 无锡海斯凯尔医学技术有限公司 组织参数检测方法和系统
CN106725609A (zh) * 2016-11-18 2017-05-31 乐普（北京）医疗器械股份有限公司 一种弹性检测方法和装置
CN107505393A (zh) * 2017-07-21 2017-12-22 无锡海斯凯尔医学技术有限公司 介质粘弹性的测量方法和装置
CN111050660A (zh) * 2017-11-02 2020-04-21 株式会社日立制作所 超声波诊断装置及生物体组织的物性评价方法
CN107970043A (zh) * 2017-12-28 2018-05-01 深圳开立生物医疗科技股份有限公司 一种剪切波的检测方法及装置

Also Published As

Publication number Publication date
US20150164476A1 (en) 2015-06-18
KR20150070859A (ko) 2015-06-25
CN104706384B (zh) 2020-02-07
US10426439B2 (en) 2019-10-01

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN104706384A (zh) 使用剪切波获得关于感兴趣区域的弹性信息的方法和设备
Bercovich et al. Medical imaging: from roentgen to the digital revolution, and beyond
US10966685B2 (en) Method and ultrasound apparatus for providing ultrasound elastography image
Petrusca et al. Fast volumetric ultrasound B-mode and Doppler imaging with a new high-channels density platform for advanced 4D cardiac imaging/therapy
US11893729B2 (en) Multi-modal computer-aided diagnosis systems and methods for prostate cancer
US9508154B2 (en) Medical imaging apparatus and method of operating the same
US9947104B2 (en) Preview visualisation of tracked nerve fibers
US20180293913A1 (en) Systems and methods of ultrasound simulation
Khafaji et al. Artificial intelligence in radiology: Are Saudi residents ready, prepared, and knowledgeable?
US20140187940A1 (en) Method of calculating displacement of shear wave, method of calculating mechanical modulus of body, and system using the methods
KR20140045189A (ko) 초음파 트랜스듀서를 이용한 전단파의 전파를 관측하는 방법, 장치 및 시스템
KR20140036650A (ko) 1차원 초음파 프로브를 이용하여 조직의 탄성을 분석하는 방법, 장치 및 시스템.
Vassilevski et al. Transcranial ultrasound of cerebral vessels in silico: proof of concept
Ashir et al. Skeletal Muscle assessment using quantitative ultrasound: A narrative review
Kameda et al. The mechanisms underlying vertical artifacts in lung ultrasound and their proper utilization for the evaluation of cardiogenic pulmonary edema
EP2637037A1 (en) Method and apparatus for obtaining movement velocity and direction of tissue
Cheng et al. Deep learning image reconstruction method for limited-angle ultrasound tomography in prostate cancer
Jerban et al. Quantitative Ultrasound Techniques Used for Peripheral Nerve Assessment
CN105636521A (zh) 用于获得对象的弹性特征的方法和设备
US9307955B2 (en) Ultrasound diagnostic method and ultrasound diagnostic apparatus using volume data
US10514450B2 (en) Ultrasound apparatus and operating method thereof
Sharahi et al. A Convolutional Neural Network for Beamforming and Image Reconstruction in Passive Cavitation Imaging
EP3965117A1 (en) Multi-modal computer-aided diagnosis systems and methods for prostate cancer
Ghiuchici et al. Is There a Place for Elastography in the Diagnosis of Hepatocellular Carcinoma?
EP2674108A1 (en) Ultrasound diagnosis method and apparatus using electrocardiogram

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
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee

Granted publication date: 20200207

Termination date: 20201217

CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee