CN108733857A - 超声弹性成像装置及弹性成像结果评价方法 - Google Patents
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Abstract
一种超声弹性成像装置及弹性成像结果评价方法,向生物组织内感兴趣区域发射用于检测感兴趣区域剪切波的第一超声波,获取第一超声回波数据,根据第一超声回波数据,一方面生成弹性分布图像,另一方面计算目标区域的可信度信息,使得医生可直观地了解当前剪切波弹性结果的可信度,从而使医生能够根据可信度信息来判断当前剪切波弹性结果是否可接受,或根据当前剪切波弹性结果及其可信度信息对患者的状况进行综合判断。
Description
技术领域
本发明涉及超声设备,具体涉及一种超声弹性成像装置及弹性成像结果评价方法。
背景技术
超声弹性成像是近年来临床研究关心的热点之一,主要反映组织的弹性或软硬程度,在组织癌症病变的辅助检测、良恶性判别、预后恢复评价等方面得到越来越多的应用。
常规超声弹性成像方法主要通过探头按压组织产生一定的形变,再将应变量、应变率等与组织弹性相关的参数计算出来并成像,间接反映不同组织间的弹性差异。由于应变结果对压力敏感,而每次操作的压力难以保持一致,因此成像的重复性和稳定性较难保证。
剪切波成像方法主要通过在组织内部产生剪切波的传播并检测其传播参数 (比如传播速度)进行成像的方法来反映组织间的硬度差异。由于不再依赖操作者对组织的特定施压,这种弹性成像方式在稳定性和重复性方面均有所改善,而且定量的测量结果使得医生的诊断更加方便客观,受到医生的广泛关注和欢迎。但是由于组织中剪切波的幅度大多在微米量级,因此剪切波的幅度特别容易受到呼吸、血管搏动、探头移动等干扰的影响,使得最终的弹性结果计算不准确。而且不同组织深度的剪切波,即使组织硬度相同,但其测量结果也会不同。这些因素使得医生在面对最终的弹性成像结果时可能做出错误的判断,因此给医生诊断带来一定的困扰。
发明内容
本申请提供一种超声弹性成像装置及弹性成像结果评价方法,计算感兴趣区域弹性检测结果的可信度。
根据第一方面,一种实施例中提供一种弹性成像结果评价方法,包括:
获取超声回波数据;
根据所述超声回波数据获得图像;
将所述图像输出至显示器进行显示;
获取在所述图像上指定的目标区域;
根据超声回波数据,计算目标区域内剪切波速度的可信度比率,所述可信度比率为在目标区域内剪切波速度属于第一类可信度的所在区域和剪切波速度属于第二类可信度的所在区域之间的比率;
将所述可信度比率输出至显示器进行显示。
其中,超声回波数据至少包括第一超声回波数据和第二超声回波数据中的其中之一,第一超声回波数据通过向生物组织内剪切波正在行经的感兴趣区域发射第一超声波而获得,第二超声回波数据通过向感兴趣区域内发射第二超声波而获得。相应的,所述图像包括根据第二超声回波数据得到的超声图像(例如B图像),和根据第一超声回波数据得到的剪切波弹性分布图像。
根据第二方面,一种实施例中提供一种弹性成像结果评价方法,包括:
获取第一超声回波数据,所述第一超声波用于检测生物组织内感兴趣区域的剪切波;
根据第一超声回波数据计算目标区域的剪切波弹性结果的可信度信息,目标区域为感兴趣区域的全部或部分区域,剪切波弹性结果也根据第一超声回波数据计算得到;
输出该可信度信息。
根据第三方面,一种实施例中提供一种超声弹性成像装置,包括:
超声探头,用于向生物组织内的感兴趣区域发射超声波,并接收所述超声波的回波;
存储器,用于存储程序;
处理器,用于通过执行所述存储器存储的程序以实现上述方法。
根据第四方面,一种实施例中提供一种计算机可读存储介质,包括程序,所述程序能够被处理器执行以实现上述方法。
根据第五方面,一种实施例中提供一种超声弹性成像装置,包括:
超声探头,用于向生物组织内的感兴趣区域发射用于检测剪切波的第一超声波,并接收第一超声波的回波;
发射/接收序列控制器,用于产生发射序列和/或接收序列,并将发射序列和/或接收序列输出至超声探头,控制超声探头向感兴趣区域发射第一超声波并接收第一超声波的回波;
处理器,用于根据第一超声回波数据计算目标区域的剪切波弹性结果的可信度信息,并输出该可信度信息,目标区域为感兴趣区域的全部或部分区域。
根据第六方面,一种实施例中提供一种超声弹性成像装置,包括:
超声探头,用于向生物组织内的感兴趣区域发射超声波,并接收该超声波的回波;
发射/接收序列控制器,用于产生发射序列和/或接收序列,并将发射序列和/或接收序列输出至超声探头,控制超声探头向感兴趣区域发射超声波并接收该超声波的回波;
处理器,用于根据所述超声回波数据获得图像,将所述图像输出至显示器进行显示,获取在所述图像上指定的目标区域,根据超声回波数据,计算目标区域内剪切波速度的可信度比率,将所述可信度比率输出至显示器进行显示,所述可信度比率为在目标区域内剪切波速度属于第一类可信度的所在区域和剪切波速度属于第二类可信度的所在区域之间的比率。
本发明实施例中,通过计算感兴趣区域弹性检测结果的可信度,使得医生可直观地了解当前剪切波弹性结果的可信度,从而可使医生根据可信度信息和剪切波弹性分布图像对患者的状态进行综合判断,以解决因弹性测量结果不准确而给医生带来困扰的问题。
附图说明
图1为一种实施例的超声弹性测量装置的结构示意图;
图2为剪切波检测示意图;
图3为实施例一中对弹性成像结果进行评价的流程图;
图4为可信度分布图显示示意图;
图5为一种情况下可信度分布图和弹性分布图同屏显示的对比图;
图6为另一种情况下可信度分布图和弹性分布图同屏显示的对比图;
图7为一种实施例中可信度分布图和可信度比率显示示意图;
图8为另一种实施例中可信度分布图和可信度比率显示示意图;
图9为实施例二中信噪比的计算流程图;
图10为信噪比过程中在加速度曲线上选取对比曲线段的示意图。
具体实施方式
下面通过具体实施方式结合附图对本发明作进一步详细说明。其中不同实施方式中类似元件采用了相关联的类似的元件标号。在以下的实施方式中,很多细节描述是为了使得本申请能被更好的理解。然而,本领域技术人员可以毫不费力的认识到,其中部分特征在不同情况下是可以省略的,或者可以由其他元件、材料、方法所替代。在某些情况下,本申请相关的一些操作并没有在说明书中显示或者描述,这是为了避免本申请的核心部分被过多的描述所淹没,而对于本领域技术人员而言,详细描述这些相关操作并不是必要的,他们根据说明书中的描述以及本领域的一般技术知识即可完整了解相关操作。
另外,说明书中所描述的特点、操作或者特征可以以任意适当的方式结合形成各种实施方式。同时,方法描述中的各步骤或者动作也可以按照本领域技术人员所能显而易见的方式进行顺序调换或调整。因此,说明书和附图中的各种顺序只是为了清楚描述某一个实施例,并不意味着是必须的顺序,除非另有说明其中某个顺序是必须遵循的。
本文中为部件所编序号本身,例如“第一”、“第二”等,仅用于区分所描述的对象,不具有任何顺序或技术含义。而本申请所说“连接”、“联接”,如无特别说明,均包括直接和间接连接(联接)。
在进行剪切波弹性成像检测过程中,在组织内传播的剪切波通过超声探头发射脉冲波冲击病人组织产生,发明人注意到,理论上,脉冲波的冲击力越大,组织形变的应力越大,剪切波传播途径上组织的振动幅度也越大,而组织的振动幅度越大,当干扰发生时,干扰对组织振动的影响就越小。按此理论,如果需要减小干扰对弹性检测结果的影响,只需要将产生剪切波的脉冲波冲击力加大即可。但事实上,干扰具有不可预测性,如果采用这种方案,则需要每次都发射冲击力较大的脉冲波,而冲击力大的脉冲波会给病人带来不适感。
为避免给病人带来不适感,发明人尝试从另外角度解决因弹性测量结果不准确而给用户(例如医生)带来困扰的问题,即不再考虑如何减小干扰对弹性检测结果的影响,而是直观地告诉医生本次得到的弹性测量结果的可信度,使医生明了是否可依据本次测量结果进行诊断。例如,根据用户采集到的剪切波弹性数据,计算出感兴趣区域内各个位置处的评价参数,生成感兴趣区域内的可信度信息,用户可根据可信度信息来判断当前剪切波弹性结果是否可接受,或根据当前剪切波弹性结果及其可信度信息对患者的状况进行综合判断。
在研发过程中,发明人发现,在一段时间内,剪切波传播到某个位置时,该位置处的组织在剪切应力的作用下产生振动,在超声波扫描切面上,当该位置处的组织区域足够小时,可以将振动的组织看作一个质点,质点振动的幅度与剪切应力的强弱有关,而质点振动的最大加速度又与该质点的振动幅度相关,振动越强,最大加速度越大,振动较弱,最大加速度越小,当剪切波传播离开该质点时,该质点的振动停止,加速度也回归为0。如果振动过程中,受到其他外力的干扰,比如呼吸运动、血管搏动等,或者检测回波的信噪比欠佳,那么加速度曲线会发生改变。基于此发现,本发明的构思是在采用超声波检测在组织内传播的剪切波时,利用接收的该超声波的回波数据,一方面生成感兴趣区域的弹性图像,另一方面计算出感兴趣区域内各位置处组织振动加速度随时间的变化曲线,根据加速度曲线即可判断出该点振动的优劣,即是否受到干扰的影响,进而可对弹性计算的可信度做出判断。以下通过具体实施例对本发明的构思进行阐述。
实施例一:
请参考图1,超声弹性测量装置100包括超声探头101、发射/接收序列控制模块102、回波处理模块104、处理器105、存储器103和显示器106。处理器 105与发射/接收序列控制器102、存储器103和显示器106分别连接,超声探头101与发射/接收序列控制器102连接,超声探头101还与回波处理模块104 连接,回波处理模块104的输出端与处理器105连接。装置还包括人机交互设备,用户通过人机交互设备与显示器上输出的图像进行交互,向处理器输入关于感兴趣区域和/或目标区域的选择或移动等操作指令,人机交互设备包括:鼠标、键盘、滚轮、带触摸控制的显示屏等等。
超声探头101用于向生物组织108内的感兴趣区域发射超声波,并接收该超声波的回波。本实施例中,超声探头101包括至少一个换能器,换能器用于根据电信号发射超声波,或将接收的超声波变换为电信号。多个换能器排列成一排,或排布成二维矩阵。超声探头101的一部分换能器用于向生物组织108 发射超声波,另一部分换能器用于接收由生物组织返回的超声回波。或同一换能器在第一时段用于向生物组织108发射超声波,另一时段用于接收由生物组织返回的超声回波。
发射/接收序列控制器102用于产生发射序列和/或接收序列,并将发射序列和/或接收序列输出至超声探头,控制超声探头向感兴趣区域发射超声波并接收该超声波的回波。发射序列用于提供超声探头101中发射用的换能器数和向生物组织发射超声波的参数(例如幅度、频率、发波次数、发波角度、波型等),接收序列用于提供超声探头101中接收用的换能器数以及其接收回波的参数(例如接收的角度、深度等)。不同用途,或生成的图像不同,发射序列和接收序列也有所不同。当需要生成组织的超声图像(例如B图像)时,发射/接收序列控制器102向超声探头输出第二发射/接收序列,控制超声探头向感兴趣区域发射第二超声波,第二超声波用于生成超声图像,同时,超声探头接收第二超声波的回波。当需要产生剪切波时,如图2所示,发射/接收序列控制器102控制超声探头101发射超声脉冲波,冲击组织表面110,以形成在组织内感兴趣区域 120传播的剪切波140。紧接着发射/接收序列控制器102向超声探头101输出第一发射/接收序列,控制超声探头向感兴趣区域发射第一超声波130并维持一段时间,第一超声波用于对剪切波行经的感兴趣区域进行扫描,以检测生物组织内感兴趣区域的剪切波。同时,超声探头接收第一超声波的回波。
回波处理模块104用于对超声回波进行处理,例如对超声回波进行滤波、放大、波束合成等处理。
存储器103用于存储各种数据和程序,例如可将超声波回波数据存储在存储器中。
处理器105用于根据超声回波数据获得超声图像,例如根据经回波处理模块处理后的第二超声波的回波数据(本文也称为第二超声回波数据)生成超声图像,根据经回波处理模块处理后的第一超声波的回波数据(本文也称为第一超声回波数据)生成感兴趣区域的剪切波弹性图像,还可以根据第一超声回波数据计算目标区域的剪切波弹性结果的可信度信息,并输出剪切波弹性图像和/ 或剪切波速度测量的可信度信息。感兴趣区域可以是预先设定的区域,也可以是用户在超声图像上指定的区域。目标区域可以是全部感兴趣区域,也可以是预先设定的感兴趣区域的部分区域,也可以是用户在剪切波弹性图像或超声图像上指定的区域,还可以是系统根据图像分割算法自动从超声图像中分割出的相关解剖组织的区域。当目标区域确定后,处理器获取目标区域内各质点的第一超声回波数据,根据第一超声回波数据计算各质点的用于表征该质点受干扰影响程度的标志值,根据各质点的标志值得到目标区域的可信度信息。剪切波弹性图像和可信度信息可以根据超声探头接收的回波数据实时生成,也可以是离线生成,例如,处理器从存储器上读取存储的第一超声波回波数据,根据第一超声波回波数据重现剪切波弹性图像或计算目标区域的剪切波弹性结果的可信度信息。
在一种具体实施例中,如图1所示,处理器105包括超声图像生成模块1051、弹性图像生成模块1052和可信度评价模块1053。超声弹性成像装置首先通过超声图像生成模块1051生成超声图像,并将超声图像输出至显示器106进行显示,检测用户在超声图像上选择的区域,将该区域确定为感兴趣区域,并将感兴趣区域信息输出至发射/接收序列控制器102,发射/接收序列控制器102控制超声探头101向感兴趣区域发射超声脉冲波,以在感兴趣区域形成剪切波,并且发射/接收序列控制器102根据感兴趣区域生成第一发射/接收序列,控制超声探头101发射第一超声波,检测剪切波,并接收第一超声波的回波。一方面,弹性图像生成模块1052根据第一超声回波数据生成感兴趣区域的剪切波弹性图像;另一方面,可信度评价模块1053根据第一超声回波数据计算目标区域的剪切波弹性结果的可信度信息。
显示模块106作为输出模块,显示模块106处理器105输出的各种可视化数据,在显示界面上显示各种图像、图形、图表、文字或数据,其中包括处理器输出的剪切波弹性图像和/或可信度信息。
在其它的实施例中,处理器也可以将可信度信息处理成音频数据,通过声音播放目标区域的剪切波弹性结果的可信度。处理器也可以将可信度信息转换成光信号,例如将可信度信息和阈值进行比较,确定可信度信息所处的级别,然后处理器控制与级别对应的指示灯点亮。因此,输出可信度信息的方式可以是显示可视化信息,也可以是播放音频信息或点亮指示灯信号,例如可计算出当前帧剪切波弹性图像的可信度是否合格,并根据结果进行相应的语言提示。
上述超声弹性成像装置对弹性成像结果进行评价的一种实施例如图3所示,包括以下步骤:
步骤10,获取第一超声回波数据。在检测剪切波时,超声探头向组织的感兴趣区域发射超声脉冲波,以在组织感兴趣区域形成剪切波,紧接着向感兴趣区域发射第一超声波并持续一段时间,并接收第一超声波的回波。处理器可以从回波处理模块获取实时的第一超声回波数据,也可以从存储器中获取保存的或缓存的第一超声回波数据。
步骤11,根据第一超声波的回波生成剪切波的弹性图像。
处理器获取对剪切波检测的一段时间内的第一超声回波数据,通过比较同一部位不同时刻的回波信息的差异,可得出剪切波行经路径上各质点在不同时间的位移,进而将位移对时间求导,计算出剪切波行经各质点处不同时刻的传播速度。对于各向同性的弹性体,剪切波传播速度与杨氏模量、剪切模量间有以下近似的关系:
E=3ρc2=3G
其中,C表示剪切波速度,ρ表示组织密度,E表示组织的杨氏模量值,G 表示组织的剪切模量。通常情况下,ρ取值为水的密度值,因此,当得到剪切波传播速度后,可进一步计算出其他弹性相关参数,比如杨氏模量、剪切模量等。根据各质点处的速度、杨氏模量或剪切模量可形成感兴趣区域的弹性分布图像,例如形成感兴趣区域的剪切波速度分布图像。可将感兴趣区域的弹性分布图像叠加在超声图像上进行显示。
步骤12,检测用户在感兴趣区域上选定的目标区域。用户可以选择感兴趣区域的全部作为目标区域,也可以选择感兴趣区域的部分区域作为目标区域。
步骤13,计算目标区域内各质点的加速度曲线。处理器获取目标区域内各质点的第一超声回波数据,通过比较不同时刻组织回波信息的差异,可得到目标区域内各质点在不同时刻的位移,生成各质点的位移曲线,根据各质点在不同时刻的位移计算各质点在不同时刻的振动速度,生成速度曲线,根据各质点在不同时刻的振动速度,对速度求时间梯度,计算出各质点在不同时刻的加速度,得到各质点的加速度曲线。本领域技术人员应当理解,各质点在不同时刻的振动速度也可以直接采用步骤11中所得到的速度。
步骤14,根据加速度曲线计算各质点的标志值。标志值用于表征质点受干扰影响的程度。本实施例中,表征该质点受干扰影响程度的标志值是该质点加速度曲线的幅值,加速度曲线的幅值为加速度曲线的最大值或加速度曲线的幅度绝对值的最大值。加速度曲线的幅值越大,说明剪切应力越大,当遇到干扰时,被干扰影响的程度就越小,因此采用加速度曲线的幅值可表征该质点受干扰影响的程度。
步骤15,根据各质点加速度曲线的幅值得到目标区域的可信度信息。例如直接将各质点加速度曲线的幅值作为该质点的可信度,或将各质点加速度曲线的幅值进行规一化后作为该质点的可信度,或根据各质点加速度曲线的幅值和预先设定规则进行比较,确定各质点弹性检测结果的可信度级别,例如可信度级别可分为高低两个级别,也可以分为更多级别。本实施例中,处理器将各质点加速度曲线的幅值和阈值进行比较,大于或等于阈值,则设定可信度为高或1,小于阈值则设定可信度为低或0。
根据目标区域内各质点的可信度得到目标区域的可信度信息,目标区域的可信度信息可以是该目标区域的可信度分布图,也可以是该目标区域的可信度比率或不可信度比率。
步骤16,显示目标区域的可信度分布图。
处理器根据各质点的可信度和预先设定的显示编码规则确定该质点的界面显示配置,可通过不同的颜色或灰度表示不同的可信度,例如,绿色表示可信度为高,紫色表示可信度为低。在确定各质点的界面显示配置后,根据目标区域内各质点的界面显示配置生成可视化的可信度分布图,并输出至显示器进行显示。如图4所示,将目标区域180的可信度分布图中170叠加在超声图像160 上进行显示,图中,171区域的显示颜色为绿色,表示该区域的弹性检测结果的可信度高,172区域的显示颜色为紫色,表示该区域的弹性检测结果的可信度低。
在显示可信度分布图时,可将剪切波弹性图像和可信度分布图同时显示在显示屏上,如图5所示,右边为感兴趣区域(如图中的白色方框)内的弹性分布图像,左边是感兴趣区域的可信度分布图,弹性分布图像和可信度分布图分别叠加在超声图像上,左上的色度棒表示可信度大小,颜色越靠近上端的颜色,表示可信度越高,颜色越靠近下端的颜色,表示可信度越低,用户可选择色度,通过选择色度可调节可信度分布图的颜色显示。
在剪切波检测过程中,可能会受到不可预期的一些干扰,例如患者移动、咳嗽、血管搏动、剪切波经过含有液体的区域等等。另外还有剪切波固有的一些误差,例如用户选定的感兴趣区域经常是组织内一个由浅到深的扫描切面,脉冲波在组织浅表部位损耗小,形成的剪切波应力大,检测结果不容易受到干扰的影响;相反脉冲波在组织深层部位损耗大,形成的剪切波应力小,检测结果容易受到干扰的影响。通过将弹性分布图和其可信度分布图同屏对比显示,用户可直观地看到弹性分布图各部分的可信度,当弹性分布图上显示某一部位的弹性较小(即硬度较大)时,用户可通过可信度分布图上呈现的该部位的可信度辅助判断该部位弹性检测结果的准确性。如图5所示,从右边弹性分布图像上看,上下都有些深色区域,深色表示该区域的硬度较大,当该弹性分布图是一个由浅到深的一个切面的弹性分布图时,依据本实施例得出的可信度分布图可知,浅表部位检测结果的可信度高,深层部位检测结果的可信度低。因此用户根据弹性分布图和可信度分布图对比可得出,虽然弹性分布图上显示某些深色部位的硬度较大,但该部位的弹性检测结果的可信度比较低,因此该部位的弹性检测结果不能作为疾病诊断的依据。又例如,由于剪切波难以在液体中传播,如果传播路径经过血管或液性肿瘤等部位,则会显著影响弹性测量的质量。图6中显示为乳房的检测,从超声图像上可看到一灰度较大的区域,将包含该区域的区域选定为感兴趣区域(图中的白框),通过对该区域进行剪切波弹性成像检测,由右图可看出其硬度较大,通过对该区域进行剪切波弹性可信度计算,由左图可看出其中有些区域的可信度比较低,可能存在液体,因此不能仅依据该部位的弹性检测结果进行疾病诊断。
步骤17,显示可信度比率。处理器根据各质点的可信度计算目标区域的可信度比率,可信度比率为在目标区域内剪切波速度属于第一类可信度的所在区域和剪切波速度属于第二类可信度的所在区域之间的比率,在其中一个实施例中,剪切波速度属于第一类可信度可以用前述各质点的标志值在第一类可信度来表征,而剪切波速度属于第二类可信度可以用前述各质点的标志值在第二类可信度来表征,当然在其他实施例中剪切波速度的分属类别可以不限于采用前述标志值来划分,还可以直接采用其他关于剪切波速度的评估方式。因此,针对可信度比率可以至少采用以下方式之一来实现:
第1种方式,剪切波速度属于第一类可信度可以为:剪切波速度的测量质量属于高级别可信度。例如,在其中一个实施例中,剪切波速度属于第一类可信度的所在区域为:目标区域中标志值属于可信度高级别的质点区域(质点区域即相应质点的所在区域),例如图4中的绿色区域(171)。而剪切波速度属于第二类可信度的所在区域可以为:整个目标区域。在本实施例中,第二类可信度包含第一类可信度,剪切波速度属于第二类可信度的所在区域包含属于第一类可信度的所在区域。也就是说,可信度比率可以为:剪切波速度的测量质量属于较高可信度的区域占比,例如,在其中一个实施例中,可信度比率可以为:目标区域中属于可信度高级别的质点所占目标区域的百分比。如图7所示,在可信度分布图170的下方显示可信度比率PR=82%。
但有的实施例中,也可以显示用户在目标区域中指定区域的可信度比率,如图8所示,检测用户在可信度分布图170上指定的区域180,在可信度分布图 170的下方显示区域180的可信度比率PR=100%。
第2种方式,剪切波速度属于第一类可信度的所在区域可以为:剪切波速度的测量质量属于高级别可信度。而剪切波速度属于第二类可信度的所在区域可以为:剪切波速度的测量质量属于低级别可信度。在其中一个实施例中,目标区域中属于可信度高级别的质点区域,例如图4中的绿色区域。而剪切波速度属于第二类可信度的所在区域可以为:目标区域中属于可信度低级别的质点区域,例如图4中的紫色区域(172)。也就是说,此时的可信度比率可以为:剪切波速度的测量质量属于较高可信度的区域与属于较低可信度的区域之比。例如,在其中一个实施例中,目标区域中标志值属于可信度高级别的质点区域和标志值属于可信度低级别的质点区域的比率。
第3种方式,剪切波速度属于第一类可信度的所在区域可以为:剪切波速度的测量质量属于低级别可信度。例如,在其中一个实施例中,目标区域中属于可信度低级别的质点区域,例如图4中的紫色区域。而剪切波速度属于第二类可信度的所在区域可以为:整个目标区域。在本实施例中,第二类可信度包含第一类可信度,剪切波速度属于第二类可信度的所在区域包含属于第一类可信度的所在区域。也就是说,可信度比率可以为:剪切波速度的测量质量属于较低可信度的区域占比,例如,在其中一个实施例中,可信度比率可以为:目标区域中标志值属于可信度低级别的质点所占目标区域的百分比。
无论上述的哪种方式,都可以根据每个质点的加速度曲线的幅值确定该质点的弹性可信度属于可信度高级别或可信度低级别,然后计算目标区域的可信度比率。通过可信度比率,用户可直观地看到整个区域或指定区域的可信度情况,为医生进行综合判断提供更多信息。
当然,在另外的实施例中,可以只显示可信度分布图、可信度比率或不可信度比率。
基于前述说明,在其中一个实施例中,还特别提出了一种弹性成像结果评价方法和装置,参见前述关于图1的相关说明,本实施例的具体实现方式如下所示。超声探头101,用于向生物组织内的感兴趣区域发射超声波,并接收该超声波的回波;发射/接收序列控制器102,用于产生发射序列和/或接收序列,并将发射序列和/或接收序列输出至超声探头,控制超声探头向感兴趣区域发射超声波并接收该超声波的回波;处理器105,用于根据前述超声回波数据获得超声图像,将前述图像输出至显示器进行显示,获取在前述超声图像上指定的目标区域,根据超声回波数据,计算目标区域内剪切波速度的可信度比率,将前述可信度比率输出至显示器106进行显示,前述可信度比率为在目标区域内剪切波速度属于第一类可信度的所在区域和剪切波速度属于第二类可信度的所在区域之间的比率。本实施例中提到的图像可以是前述提到的超声图像、剪切波弹性图像和可信度分布图等中的其中之一。而关于可信度比率以及剪切波速度的可信度测定方式可参见前文相关说明,在此不再赘述。将前述可信度比率输出至显示器106进行显示的方式,包括文本显示、图谱显示等等,例如,在其中一个实施例中,通过人机交互设备获取用户移动所述目标区域的指令,处理器接收该指令并使目标区域在前述图像上的位置和与目标区域关联对应的可信度比率同时跟随该指令的变化而变化。用户可以通过滚动滚轮调节图像上目标区域的位置,从而显示的可信度比率也同时随着目标区域在图像上位置的变化而改变。
实施例二:
本实施例与实施例一不同的是表征该质点受干扰影响程度的标志值是该质点加速度曲线的信噪比,信噪比是指信号与噪声的比值。当加速度曲线的信噪比越大时,说明加速度曲线受到的噪音的影响程度越小,因此信噪比也可表征该质点受干扰影响的程度。本实施例中,信噪比的计算流程如图9所示,包括以下步骤:
步骤20,查找加速度曲线的最大幅值。如图10所示,在加速度曲线上进行搜索,查找到图中A点为加速度曲线的最大幅值所在的点,获取该点的幅值。
步骤21,在加速度曲线上选取对比曲线段。对比曲线段可以是剪切波传播到该质点后一定时间段内的加速度曲线段,例如,对比曲线段是剪切波传播到该质点后0.1s-0.2s时间段内的加速度曲线段,或者对比曲线段是远离该最大幅值点的一段曲线,例如加速度曲线上靠近结束时的一段曲线。如图9所示,对比曲线段是B所指示的一段曲线。
步骤22,计算对比曲线段的平均幅值。
步骤23,计算最大幅值和平均幅值的比值,得到信噪比。
本领域技术人员可以理解,上述实施方式中各种方法的全部或部分功能可以通过硬件的方式实现,也可以通过计算机程序的方式实现。当上述实施方式中全部或部分功能通过计算机程序的方式实现时,该程序可以存储于一计算机可读存储介质中,存储介质可以包括:只读存储器、随机存储器、磁盘、光盘、硬盘等,通过计算机执行该程序以实现上述功能。例如,将程序存储在设备的存储器中,当通过处理器执行存储器中程序,即可实现上述全部或部分功能。另外,当上述实施方式中全部或部分功能通过计算机程序的方式实现时,该程序也可以存储在服务器、另一计算机、磁盘、光盘、闪存盘或移动硬盘等存储介质中,通过下载或复制保存到本地设备的存储器中,或对本地设备的系统进行版本更新,当通过处理器执行存储器中的程序时,即可实现上述实施方式中全部或部分功能。
以上应用了具体个例对本发明进行阐述,只是用于帮助理解本发明,并不用以限制本发明。对于本发明所属技术领域的技术人员,依据本发明的思想,还可以做出若干简单推演、变形或替换。
Claims (28)
1.一种弹性成像结果评价方法,其特征在于,包括:
获取超声回波数据;
根据所述超声回波数据获得图像;
将所述图像输出至显示器进行显示;
获取在所述图像上指定的目标区域;
根据超声回波数据,计算目标区域内剪切波速度的可信度比率,所述可信度比率为在目标区域内剪切波速度属于第一类可信度的所在区域和剪切波速度属于第二类可信度的所在区域之间的比率;
将所述可信度比率输出至显示器进行显示。
2.如权利要求1所述的评价方法,其特征在于,所述超声回波数据至少包括第一超声回波数据和第二超声回波数据中的其中之一,其中,第一超声回波数据通过向生物组织内剪切波正在行经的区域发射第一超声波而获得,所述第一超声波用于检测生物组织内感兴趣区域的剪切波,第一超声回波数据用于生成所述感兴趣区域的剪切波弹性图像和/或剪切波速度测量的可信度分布图,第二超声回波数据通过向所述区域内发射第二超声波而获得,第二超声回波数据用于生成所述感兴趣区域的超声图像,所述图像至少包括所述超声图像、剪切波弹性图像和可信度分布图中的其中之一。
3.如权利要求1所述的评价方法,其特征在于,所述方法还包括:
获取用户移动所述目标区域的指令,所述目标区域在所述图像上的位置和与所述目标区域对应的所述可行度比率跟随所述指令的变化而变化。
4.一种弹性成像结果评价方法,其特征在于,包括:
获取第一超声回波数据,所述第一超声波用于检测生物组织内感兴趣区域的剪切波;
根据第一超声回波数据计算目标区域的剪切波弹性结果的可信度信息,目标区域为感兴趣区域的全部或部分区域;
输出该可信度信息。
5.如权利要求4所述的评价方法,其特征在于,所述可信度信息的计算包括:
根据第一超声回波数据计算目标区域内各质点在不同时刻的位移;
根据各质点在不同时刻的位移计算各质点在不同时刻的振动速度;
根据各质点在不同时刻的振动速度计算各质点在不同时刻的加速度,得到各质点的加速度曲线;
计算各质点加速度曲线的用于表征该质点受干扰影响程度的标志值;
根据各质点的标志值得到目标区域的可信度信息。
6.根据权利要求5所述的评价方法,其特征在于,标志值为加速度曲线的幅值或信噪比。
7.根据权利要求6所述的评价方法,其特征在于,所述加速度曲线的幅值为加速度曲线的最大值或加速度曲线的幅度绝对值的最大值。
8.如权利要求6所述的评价方法,其特征在于,所述信噪比的计算包括:
查找加速度曲线的最大幅值;
在加速度曲线上选取对比曲线段,并计算对比曲线段的平均幅值;
计算最大幅值和平均幅值的比值,得到信噪比。
9.如权利要求8所述的评价方法,其特征在于,对比曲线段为远离该最大幅值点的一段曲线。
10.如权利要求5所述的评价方法,其特征在于,可信度信息包括可信度分布图,所述方法还包括:
根据各质点的标志值和预先设定的显示编码规则确定该质点的界面显示配置;
根据各质点的界面显示配置生成可视化的可信度分布图。
11.如权利要求10所述的评价方法,其特征在于还包括:
根据第一超声波的回波生成感兴趣区域的剪切波弹性结果;
根据剪切波弹性结果生成感兴趣区域的剪切波弹性图像;
将剪切波弹性图像和可信度分布图同时显示在显示屏上。
12.如权利要求10所述的评价方法,其特征在于还包括:
获取第二超声回波数据;
根据第二超声波的回波生成生物组织的超声图像;
将可信度分布图叠加在生物组织的超声图像上。
13.如权利要求5所述的评价方法,其特征在于,可信度信息包括可信度比率,所述可信度比率为在目标区域内标志值属于第一类可信度的质点区域和标志值属于第二类可信度的质点区域之间的比率。
14.如权利要求4所述的评价方法,其特征在于还包括:检测用户在超声图像上选定的区域,将该区域确定为感兴趣区域;或检测用户在超声图像或剪切波弹性图像上选定的区域,将该区域确定为目标区域。
15.一种超声弹性成像装置,其特征在于包括:
超声探头,用于向生物组织内的感兴趣区域发射超声波,并接收所述超声波的回波;
存储器,用于存储程序;
处理器,用于通过执行所述存储器存储的程序以实现如权利要求1-13中任一项所述的方法。
16.一种计算机可读存储介质,其特征在于,包括程序,所述程序能够被处理器执行以实现如权利要求1-15中任一项所述的方法。
17.一种超声弹性成像装置,其特征在于包括:
超声探头,用于向生物组织内的感兴趣区域发射用于检测剪切波的第一超声波,并接收第一超声波的回波;
发射/接收序列控制器,用于产生发射序列和/或接收序列,并将发射序列和/或接收序列输出至超声探头,控制超声探头向感兴趣区域发射第一超声波并接收第一超声波的回波;
处理器,用于根据第一超声回波数据计算目标区域的剪切波弹性结果的可信度信息,并输出该可信度信息,目标区域为感兴趣区域的全部或部分区域。
18.如权利要求17所述的装置,其特征在于,所述处理器根据第一超声回波数据计算各质点的用于表征该质点受干扰影响程度的标志值,根据各质点的标志值得到目标区域的可信度信息,所述装置还包括显示器,所述显示器与处理器信号连接,所述处理器将可信度信息输出至显示器进行显示。
19.如权利要求18所述的装置,其特征在于,所述处理器根据第一超声回波数据计算目标区域内各质点在不同时刻的位移,根据各质点在不同时刻的位移计算各质点在不同时刻的振动速度,根据各质点在不同时刻的振动速度计算各质点在不同时刻的加速度,得到各质点的加速度曲线,根据加速度曲线计算各质点的用于表征该质点受干扰影响程度的标志值。
20.如权利要求18所述的装置,其特征在于,可信度信息包括目标区域的可信度分布图,所述处理器根据各质点的标志值和预先设定的显示编码规则确定该质点的界面显示配置,根据各质点的界面显示配置生成可信度分布图。
21.如权利要求20所述的装置,其特征在于,所述显示编码规则包括颜色编码规则或灰度编码规则。
22.如权利要求20所述的装置,其特征在于,所述处理器还根据第一超声回波数据生成感兴趣区域的剪切波弹性图像,并将剪切波弹性图像和可信度分布图同时显示在显示器的显示屏上。
23.如权利要求20所述的装置,其特征在于,所述超声探头根据发射/接收序列控制器的控制向生物组织内发射第二超声波,并接收第二超声波的回波,所述处理器根据第二超声回波数据生成超声图像,并将可信度分布图叠加在超声图像上输出至显示器进行显示。
24.如权利要求18所述的装置,其特征在于,可信度信息包括可信度比率或不可信度比率,所述处理器还根据每个质点的标志值确定该质点的弹性可信度属于第一类可信度或第二类可信度,计算目标区域的可信度比率或不可信度比率,可信度比率包括以下参数中的至少一种:目标区域中属于第一类可信度的质点所占目标区域的百分比、目标区域中属于第一类可信度的区域和属于第二类可信度的区域的比率;不可信度比率为目标区域中属于第二类可信度的质点所占目标区域的百分比。
25.如权利要求17所述的装置,其特征在于,所述超声探头根据发射/接收序列控制器的控制向生物组织内发射第二超声波,并接收第二超声波的回波,所述处理器根据第二超声波的回波生成超声图像,并根据用户在超声图像上选定的区域确定感兴趣区域。
26.如权利要求17所述的装置,其特征在于,所述目标区域为用户在超声图像或剪切波弹性图像上选定的区域。
27.一种超声弹性成像装置,其特征在于包括:
超声探头,用于向生物组织内的感兴趣区域发射超声波,并接收该超声波的回波;
发射/接收序列控制器,用于产生发射序列和/或接收序列,并将发射序列和/或接收序列输出至超声探头,控制超声探头向感兴趣区域发射超声波并接收该超声波的回波;
处理器,用于根据所述超声回波数据获得图像,将所述图像输出至显示器进行显示,获取在所述图像上指定的目标区域,根据超声回波数据,计算目标区域内剪切波速度的可信度比率,将所述可信度比率输出至显示器进行显示,所述可信度比率为在目标区域内剪切波速度属于第一类可信度的所在区域和剪切波速度属于第二类可信度的所在区域之间的比率。
28.如权利要求27所述的装置,其特征在于,通过人机交互设备获取用户移动所述目标区域的指令,所述处理器接收所述指令并使所述目标区域在所述图像上的位置和与所述目标区域对应的所述可行度比率同时跟随所述指令的变化而变化。
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GR01 | Patent grant | ||
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Application publication date: 20181102 Assignee: Shenzhen Mindray Animal Medical Technology Co.,Ltd. Assignor: SHENZHEN MINDRAY BIO-MEDICAL ELECTRONICS Co.,Ltd. Contract record no.: X2022440020009 Denomination of invention: Ultrasound elastography device and method for evaluating elastography results Granted publication date: 20220329 License type: Common License Record date: 20220804 |
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