CN114340506B - 超声粘弹性测量方法、装置和存储介质 - Google Patents
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Abstract
一种超声粘弹性测量方法、装置和存储介质,该方法包括:向超声探头的换能器输出第一发射/接收序列,控制换能器向目标对象发射第一超声波并获取第一超声回波信号(S510);基于第一超声回波信号生成超声图像并进行显示并获取超声图像上的感兴趣区域(S520);向超声探头的振动器输出不同的驱动信号以实施粘弹性测量,由振动器驱动换能器基于至少两个不同的振动信号对目标对象实施不同的机械振动(S530);向换能器输出第二发射/接收序列,控制换能器向感兴趣区域发射第二超声波并获取第二超声回波信号(S540);基于不同的机械振动下感兴趣区域的第二超声回波信号获取并显示感兴趣区域的弹性参数和粘性参数(S550)。该方法和装置能够有效提高测量结果的准确性和稳定性。
Description
说明书
技术领域
本申请涉及瞬时弹性测量技术领域,更具体地涉及一种超声粘弹性测量方法、装置和存储介质。
背景技术
肝纤维化是各种慢性肝脏疾病向肝硬化发展的病理过程,临床中,通过瞬时弹性技术(Transient Elastography,TE)检测肝脏硬度值,从而反映肝纤维化程度。相对于有创的肝脏活检病理学检测,瞬时弹性具有无创、简便、快速、易于操作、可重复性、安全性和耐受性好的特点,目前已称为相关肝纤维化临床评估的重要手段。
瞬时弹性成像主要通过外部振动,如电机振动,在组织中产生剪切波,通过超声回波观察剪切波在组织中传播过程并检测剪切波的传播速度,并进一步估算组织的弹性模量,从而反映肝组织纤维化程度。现有的瞬时弹性成像方法的外部振动是固定激励,这种激励是将被测试对象看作是符合理想弹性模型。然而,多数生物组织在形变过程中弹性和粘性往往是共存的,即不符合理想弹性模型,因此这样的瞬时弹性成像方法将导致测量结果不准确。
发明内容
本申请提供一种超声粘弹性测量方案,其基于不同激励的外部振动对目标进行超声粘弹性测量,能够有效提高测量结果的准确性和稳定性。下面简要描述本申请提出的超声粘弹性测量方案,更多细节将在后续结合附图在具体实施方式中加以描述。
本申请一方面,提供了一种超声粘弹性测量方法,所述方法包括:向超声探头的换能器输出第一发射/接收序列,控制所述换能器向目标对象发射第一超声波,接收所述第一超声波的回波,并基于所述第一超声波的回波获取第一超声回波信号;基于所述第一超声回波信号生成超声图像并进行显示,并获取所述超声图像上的感兴趣区域;向所述超声探头的振动器输出不同的驱动信号,由所述振动器驱动所述换能器基于至少两个不同的振动信号对所述目标对象实施不同的机械振动;向所述换能器输出第二发射/接收序列,控制所述换能器向所述感兴趣区域发射第二超声波,接收所述第二超声波的回波,并基于所述第二超声波的回波获取第二超声回波信号;以及基于所述不同的机械振动下所述感兴趣区域的所述第二超声回波信号获取并显示所述感兴趣区域的弹性参数和粘性参数。
本申请另一方面,提供了一种超声粘弹性测量方法,所述方法包括:获取目标对象的组织图像并进行显示;检测用户在所述组织图像上选择的感兴趣区域;基于至少两个不同的振动信号对所述目标对象施加不同的机械振动,以在所述感兴趣区域内产生剪切波;在产生机械振动后向所述感兴趣区域发射超声波,接收所述超声波的回波,并基于所述超声波的回波获取超声回波信号;以及基于所述不同的机械振动下所述感兴趣区域的所述超声回波信号获取并显示所述感兴趣区域的弹性参数和粘性参数的至少一个。
本申请再一方面,提供了一种超声粘弹性测量方法,所述方法包括:基于至少两个不同的振动信号对目标对象施加不同的机械振动;向所述目标对象发射超声波,接收所述超声波的回波,并基于所述超声波的回波获取超声回波信号;以及基于所述不同的机械振动下所述目标对象的超声回波信号获取所述目标对象的弹性参数和粘性参数。
本申请又一方面,提供了一种超声粘弹性测量装置,所述装置包括:超声探头,所述超声探头包括振动器和换能器,所述振动器用于驱动所述换能器振动,所述振动产生向目标对象内部纵深方向传播的剪切波;所述换能器包括多个阵元,所述阵元中的至少部分用于在所述换能器振动前向所述目标对象发射第一超声波、接收所述第一超声波的回波、并基于所述第一超声波的回波获取第一超声回波信号,至少在所述换能器振动后向所述目标对象的感兴趣区域发射第二超声波、接收所述第二超声波的回波、并基于所述第二超声波的回波获取第二超声回波信号;发射/接收序列控制器,用于在所述换能器振动前向所述换能器输出第一发射/接收序列,控制所述换能器发射第一超声波、接收所述第一超声波的回波、并基于所述第一超声波的回波获取第一超声回波信号,在所述感兴趣区域确定后向所述振动器输出不同的驱动信号,控制所述振动器驱动所述换能器基于至少两个不同的振动信号对所述目标对象实施不同的机械振动,并至少在所述换能器振动后向所述换能器输出第二发射/接收序列,控制所述换能器发射第二超声波、接收所述第二超声波的回波、并基于所述第二超声波的回波获取第二超声回波信号;处理器,用于基于所述第一超声回波信号生成超声图像,获取所述超声图像上的感兴趣区域,并基于所述不同的机械振动下所述感兴趣区域的所述第二超声回波信号获取所述感兴趣区域的弹性参数和粘性参数;以及显示设备,用于显示所述感兴趣区域的弹性参数和粘性参数。
本申请再一方面,提供了一种超声粘弹性测量装置,所述装置包括:超声探头,所述超声探头包括振动器和换能器,所述振动器用于驱动所述换能器振动,所述振动产生向目标对象内部纵深方向传播的剪切波;所述换能器包括一个或多个阵元,所述阵元中的至少部分用于至少在所述换能器振动后向所述目标对象的感兴趣区域发射超声波、接收所述超声波的回波、并基于所述超声波的回波获取超声回波信号;发射/接收序列控制器,用于在所述感兴趣区域确定后向所述振动器输出不同的驱动信号,控制所述振动器驱动所述换能器基于至少两个不同的振动信号对所述目标对象实施不同的机械振动,并至少在所述换能器振动后向所述换能器输出发射/接收序列,控制所述换能器发射超声波,接收所述超声波的回波,并基于所述超声波的回波获取超声回波信号;处理器,用于获取所述目标对象的组织图像,获取所述组织图像上的感兴趣区域,并基于所述不同的机械振动下所述感兴趣区域的所述超声回波信号获取所述感兴趣区域的弹性参数和粘性参数;以及人机交互设备,用于检测用户在所述组织图像上选择的所述感兴趣区域,并显示所述感兴趣区域的弹性参数和粘性参数。
本申请又一方面,提供了一种超声粘弹性测量装置,所述装置包括:包括振动器、超声探头、扫描控制器以及处理器,其中:所述振动器用于基于至少两个不同的振动信号对目标对象施加不同的机械振动;所述扫描控制器用于激励所述超声探头向所述目标对象发射超声波,接收所述超声波的回波,并基于所述超声波的回波获取超声回波信号;所述处理器用于基于所述不同的机械振动下所述目标对象的超声回波信号获取所述目标对象的弹性参数和粘性参数。
本申请再一方面,提供了一种超声粘弹性测量装置,所述装置包括存储器和处理器,所述存储器上存储有由所述处理器运行的计算机程序,所述计算机程序在被所述处理器运行时执行上述超声粘弹性测量方法。
本申请又一方面,提供了一种存储介质,所述存储介质上存储有计算机程序,所述计算机程序在运行时执行上述超声粘弹性测量方法。
根据本申请实施例的超声粘弹性测量方法、装置和存储介质基于不同激励的外部振动对目标对象进行超声粘弹性测量,能够获取目标对象的感兴趣区域的弹性参数和粘性参数,解决了采用理想弹性模型时带来的测量结果不准确和不稳定的问题,提高了测量结果的准确性和稳定性。
附图说明
图1示出瞬时弹性成像方法的示意图。
图2示出纯弹性模型不同激励下弹性测值的“频散”现象示意图。
图3示出粘弹性模型不同激励下的弹性测值和粘性测值的示意图。
图4示出粘弹性简化模型的示意图。
图5示出根据本申请一个实施例的超声粘弹性测量方法的示意性流程图。
图6示出根据本申请实施例的超声粘弹性测量方法中对目标对象实施多次测量的流程示意图。
图7示出根据本申请另一个实施例的超声粘弹性测量方法的示意性流程图。
图8示出根据本申请再一个实施例的超声粘弹性测量方法的示意性流程图。
图9示出根据本申请一个实施例的超声粘弹性测量装置的示意性框图。
图10示出根据本申请另一个实施例的超声粘弹性测量装置的示意性框图。
图11示出根据本申请再一个实施例的超声粘弹性测量装置的示意性框图。
图12示出根据本申请实施例的超声粘弹性测量装置实施超声粘弹性测量时的系统框架示意图。
图13示出根据本申请又一个实施例的超声粘弹性测量装置的示意性框图。
具体实施方式
为了使得本申请的目的、技术方案和优点更为明显,下面将参照附图详细描述根据本申请的示例实施例。显然,所描述的实施例仅仅是本申请的一部分实施例,而不是本申请的全部实施例,应理解,本申请不受这里描述的示例实施例的限制。基于本申请中描述的本申请实施例,本领域技术人员在没有付出创造性劳动的情况下所得到的所有其它实施例都应落入本申请的保护范围之内。
在下文的描述中,给出了大量具体的细节以便提供对本申请更为彻底的理解。然而,对于本领域技术人员而言显而易见的是,本申请可以无需一个或多个这些细节而得以实施。在其他的例子中,为了避免与本申请发生混淆,对于本领域公知的一些技术特征未进行描述。
应当理解的是,本申请能够以不同形式实施,而不应当解释为局限于这里提出的实施例。相反地,提供这些实施例将使公开彻底和完全,并且将本申请的范围完全地传递给本领域技术人员。
在此使用的术语的目的仅在于描述具体实施例并且不作为本申请的限制。在此使用时,单数形式的“一”、“一个”和“所述/该”也意图包括复数形式,除非上下文清楚指出另外的方式。还应明白术语“组成”和/或“包括”,当在该说明书中使用时,确定所述特征、整数、步骤、操作、元件和/或部件的存在,但不排除一个或更多其它的特征、整数、步骤、操作、元件、部件和/或组的存在或添加。在此使用时,术语“和/或”包括相关所列项目的任何及所有组合。
为了彻底理解本申请,将在下列的描述中提出详细的步骤以及详细的结构,以便阐释本申请提出的技术方案。本申请的较佳实施例详细描述如下,然而除了这些详细描述外,本申请还可以具有其他实施方式。
瞬时弹性成像主要通过外部振动,如电机振动,在组织中产生剪切波,通过超声回波观察剪切波在组织中传播过程并检测剪切波的传播速度,并进一步估算组织的弹性模量,其主要原理如图1所示。在图1所示的环节中,外部振动相当于剪切波的“信号源”,其激励产生的组织中传播的剪切波对最终弹性测量结果起到决定性的作用。现有瞬时弹性成像方案中,外部振动是固定激励,这种激励不仅对测试条件有一点要求,而且对测试对象也存在一定假设,即被测试对象符合理想弹性模型。
力学模型中包括弹性和粘性两个方面。理想弹性模型中应力服从虎克定律,应力只取决于应变,外力去除后应变恢复,相应物质称为虎克固体。理想粘性模型中应力服从牛顿流体定律,应力只取决于应变速率,应变随时间变化,外力去除后形变不可恢复,相应物质称为牛顿液体。而多数物质,包括生物体软组织,在形变过程中弹性和粘性往往是共存的,应力同时依赖于形变和形变速度,具备固、液二性,介于理想弹性和理想粘性之间,这种特性称为粘弹性(viscoelasticity)。
对于瞬时弹性临床应用而言,现有瞬时弹性成像方案仅关注弹性测量,然而,生物组织的粘性亦能提供大量组织信息。
对于瞬时弹性测量而言,现有瞬时弹性成像方案中将测试对象(如肝脏)视为理想弹性模型,这导致在不同激励的外部振动下,弹性测值结果出现较为明显的差异并呈现一定规律,这种现象称为“频散”,如图2所示。造成这种现象的原因就是模型过于理想,与实际情形不匹配,在一定程度上增加了测量结果的不稳定性。申请人发现,若将采用粘弹性模型,可见弹性和粘性在不同激励下均呈现较为稳定的表现,如图3所示。
在理想弹性模型下,弹性测量通常只和相位信息有关,弹性系数μ和剪切波速度v通常可以简单地表示为如下的公式(1):
μ=3ρv2 公式(1)
其中,ρ为密度。
粘弹性的测量除了关注剪切波的相位信息外,还需要剪切波的幅度信息,其可以有两种简化模型,如图4的(A)和(B)所示的。该两种模型的弹性系数μ和粘性系数η与剪切波的速度v和衰减α理想条件下在不同频率ω的关系可分别表示为下面的公式(2)和公式(3):
无论何种模型,通过多个频率的剪切波信息,均可以估算出相应粘性系数和弹性系数。
针对上文的描述,本申请提供一种超声粘弹性测量方案,其基于不同激励的外部振动对目标进行超声粘弹性测量,能够有效提高测量结果的准确性和稳定性。下面参照附图5到附图13对本申请的超声粘弹性测量方案进行详细描述。
图5示出根据本申请一个实施例的超声粘弹性测量方法500。如图5所示,超声粘弹性测量方法500可以包括如下步骤:
在步骤S510,向超声探头的换能器输出第一发射/接收序列,控制换能器向目标对象发射第一超声波,接收第一超声波的回波,并基于第一超声波的回波获取第一超声回波信号。
在本申请的实施例中,向超声探头的换能器输出的第一发射/接收序列是以获得超声图像为目的。基于第一发射/接收序列,超声探头的换能器向目标对象(例如生物组织)发射第一超声波,并将接收到第一超声波的回波变换为电信号,即获取第一超声回波信号。应注意,本文中的“第一发射/接收序列”、“第一超声波”以及“第一超声回波信号”仅是为了与下文中将描述的“第二发射/接收序列”、“第二超声波”以及“第二超声回波信号”彼此区分而如此命名,并无任何限制性意义。
在步骤S520,基于第一超声回波信号生成超声图像并进行显示,并获取超声图像上的感兴趣区域。
在本申请的实施例中,基于步骤S510获取的第一超声回波信号,可以对其进行处理以生成超声图像数据,诸如B图像数据、C图像数据或者两者的叠加。基于生成的超声图像数据,可以获得超声图像。在一个示例中,可以基于相关的算法在超声图像上自动检测目标对象的感兴趣区域(例如待测量粘弹性的肝脏区域),以获取感兴趣区域。在另一个示例中,也可以将超声图像显示出来,由用户来手动选择超声图像上目标对象的感兴趣区域,并检测用户输入,以获取用户选择的感兴趣区域。在其他示例中,还可以通过半自动检测的方式来获取感兴趣区域。其中,半自动检测可以为:首先由用户选择大致的区域,再基于一定的算法在用户选择的大致区域内自动检测更精确的区域,以获取感兴趣区域;或者,首先基于一定的算法自动检测超声图像上的感兴趣区域,再由用户对该感兴趣区域进行修改或校正,以获取更为精确的感兴趣区域。
在步骤S530,向超声探头的振动器输出不同的驱动信号,由振动器驱动换能器基于至少两个不同的振动信号对目标对象实施不同的机械振动。
在本申请的该实施例中,以超声探头本身包括振动器为例来进行描述,但应理解,振动器还可以与超声探头是彼此独立的装置。当超声探头本身包括振动器时,可以向超声探头的振动器输出用于驱动振动器振动的驱动信号以实施粘弹性测量。在本申请的实施例中,不采用固定驱动信号(即固定激励)来驱动振动器实施测量,而是采用不同的驱动信号来驱动振动器实施测量。对振动器输出的不同的驱动信号使得振动器至少基于两个不同的振动信号对目标对象实施不同的机械振动。示例性地,振动信号之间的不同可以表现为:不同的振动信号彼此之间的振动波形是不同的;不同的振动信号彼此之间的频率是不同的;或者其他任何可能的不同。采用不同的驱动信号来驱动振动器实施粘弹性测量,可以使得振动器在不同的振动信号下进行不同的机械振动,从而可以获得不同机械振动下目标对象感兴趣区域的剪切波数据,进而基于不同机械振动下目标对象感兴趣区域的剪切波数据可以获得稳定的、准确度更高的弹性测量结果和粘性测量结果。
在步骤S540,向换能器输出第二发射/接收序列,控制换能器向感兴趣区域发射第二超声波,接收第二超声波的回波,并基于第二超声波的回波获取第二超声回波信号。
在本申请的实施例中,向超声探头的换能器输出的第二发射/接收序列是以检测感兴趣区域的粘弹性结果为目的。基于第二发射/接收序列,超声探头的换能器向目标对象发射第二超声波,并将接收到第二超声波的回波变换为电信号,即获取第二超声回波信号。如前所述的,本文中的“第二发射/接收序列”、“第二超声波”以及“第二超声回波信号”仅是为了与上文中描述的“第一发射/接收序列”、“第一超声波”以及“第一超声回波信号”彼此区分而如此命名,并无任何限制性意义。
在本申请的实施例中,换能器可以是在振动器产生机械振动后再输出第二发射/接收序列,对感兴趣区域进行超声扫描。其他示例中,换能器也可以是在振动器产生机械振动前,例如在确定感兴趣区域后就开始输出第二发射/接收序列,开始对感兴趣区域进行超声扫描。其他示例中,换能器也可以是在振动器产生机械振动的同时,输出第二发射/接收序列。
在步骤S550,基于不同的机械振动下感兴趣区域的第二超声回波信号获取并显示感兴趣区域的弹性参数和粘性参数。
在本申请的实施例中,可以对不同机械振动下感兴趣区域的第二超声回波信号分别进行处理,以得到不同机械振动下感兴趣区域的弹性测值和粘性测值,并基于这些弹性测值和粘性测值得到感兴趣区域最终的弹性测量结果(即弹性参数)和粘性测量结果(即粘性参数)。例如,可以根据需要,将所有弹性测值的平均值、加权平均值、任一值、最小值、最大值、任意多个值的平均值等作为最终的弹性测量结果。类似地,例如,可以根据需要,将所有粘性测值的平均值、加权平均值、任一值、最小值、最大值、任意多个值的平均值等作为最终的粘性测量结果。或者,直接将这些弹性测值和粘性测值作为最终的粘弹性测量结果。
例如,振动器输出M次(M≥2)不同的机械振动,基于每次机械振动下感兴趣区域的第二超声回波信号可计算得到一个弹性检测数据和一个粘性检测数据,重复M次基于第二超声回波信号的计算可得到多个弹性检测数据和多个粘性检测数据。在本申请的实施例中,可以计算多个弹性检测数据的统计结果,将统计结果值作为弹性测值,例如可计算多个弹性检测数据的平均值、加权平均值、任一值、最小值、最大值、任意多个值的平均值等。在本申请的实施例中,可以基于多个粘性检测数据的至少两个粘性检测数据,计算粘性测值;例如可结合图3中粘性的图例,基于至少两个粘性检测数据确定斜率,将该斜率值作为粘性测值。在一些示例中,也可以基于至少两个粘性检测数据计算粘性检测数据之间的差值或比值,将差值或比值作为粘性测值。
下面详细描述基于上述方法在不同示例中的粘弹性测量过程。
在一个示例中,可以对目标对象实施一次测量,该次测量基于多个不同的振动信号对目标对象施加机械振动,每个振动信号对应于一个超声回波信号;获取感兴趣区域的弹性参数和粘性参数包括基于多个不同的振动信号对应的多个超声回波信号计算一组弹性测值和粘性测值,从而可以基于该组弹性测值和粘性测值分别获得弹性参数和粘性参数。在本申请的实施例中,可以从临床操作的角度将“一次测量”定义为用户按一次按键或输入一次指令或者其他一次操作所实施的测量。基于此,在该示例中,用户仅需简单操作即可获得一组弹性参数和粘性参数的测量结果。
在另一个示例中,可以对目标对象实施一次测量,该次测量包括多组子测量,每组子测量基于多个不同的振动信号对目标对象施加机械振动,每个振动信号对应于一个超声回波信号;获取感兴趣区域的弹性参数和粘性参数包括:基于每组子测量中多个不同的振动信号对应的多个超声回波信号计算得到多组弹性参数和粘性参数。在该示例中,用户仍然仅需按键一次或以其他方式输入指令一次,不同于上一个示例的是,该次测量中包括多组子测量,直接将基于多组子测量得到的多组弹性测值和多组粘性测值作为粘弹性测量结果,因此可以获得多组弹性参数和粘性参数的测量结果。
在另一个示例中,可以对目标对象实施一次测量,该次测量包括多组子测量,每组子测量基于多个不同的振动信号对目标对象施加机械振动,每个振动信号对应于一个超声回波信号;获取感兴趣区域的弹性参数和粘性参数包括:基于多组弹性测值和粘性测值来计算弹性参数和所述粘性参数,每组弹性测值和粘性测值是基于每组子测量中多个不同的振动信号对应的多个超声回波信号计算得到。在该示例中,用户仍然仅需按键一次或以其他方式输入指令一次,不同于上一个示例的是,该次测量中包括多组子测量,该示例中的粘弹性结果是基于多组弹性测值和多组粘性测值进一步计算得到,所得到的弹性参数和粘性参数的测量结果更为准确。
示例性地,多组子测量可以为一次测量中连续实施的多组子测量。该连续实施指在前一组子测量完成后,间隔预定时间后自动启动下一组子测量,无需用户在两组子测量之间再次输入启动指令。示例性地,多组子测量的每组子测量中可对目标对象施加相同次数的机械振动。示例性地,多组子测量的每组子测量可基于相同的驱动信号产生一组不同的振动信号。每组子测量中对目标对象施加相同次数的机械振动和/或基于相同的驱动信号产生一组不同的振动信号可以使得每组子测量在相同的外界条件下进行测量,从而能够得到更为准确的测量结果。
在其他示例中,在对目标对象实施多组子测量的过程中,每组子测量所采用的振动信号的数量和/或波形可以是不同的。示例性地,在对目标对象实施每组子测量的过程中,多个不同的振动信号各自的驱动信号的以下参数中的至少一种是不同的:频率、幅度、相位和周期数,不同的振动信号的以下参数中的至少一种是不同的:频率、幅度、相位和周期数。一般地,驱动信号和实际振动波形是不相等的,在理想模型下两者之间可以是微分关系。
在再一个示例中,可以对目标对象实施多次测量,每次测量均基于多个不同的振动信号对目标对象施加机械振动,每个振动信号对应于一个超声回波信号;获取感兴趣区域的弹性参数和粘性参数包括:基于每次测量的多个不同的振动信号对应的多个超声回波信号计算得到多组所述弹性参数和所述粘性参数。即,每次测量均输出一组弹性参数和粘性参数的测量结果。在该示例中,可以从临床操作的角度将“多次测量”定义为用户按多次按键或输入多次指令或者其他多次操作所实施的测量。基于此,在该示例中,用户需要多次操作方可获得多组弹性测值和粘性测值,并基于多组弹性测值和多组粘性测值获得最终的多组弹性参数和粘性参数。
在再一个示例中,可以对目标对象实施多次测量,每次测量均基于多个不同的振动信号对目标对象施加机械振动,每个振动信号对应于一个超声回波信号;获取感兴趣区域的弹性参数和粘性参数包括:基于多组弹性测值和粘性测值来计算弹性参数和粘性参数,每组弹性测值和粘性测值是基于每次测量得到的多个超声回波信号计算得到。在本申请的实施例中,可以从临床操作的角度将“多次测量”定义为用户按多次按键或输入多次指令或者其他多次操作所实施的测量。基于此,在该示例中,用户需要多次操作方可获得多组弹性测值和粘性测值,并基于多组弹性测值和多组粘性测值获得最终的弹性参数和粘性参数。可以结合图6理解上述的多次测量的过程。在图6中,示例性地示出了执行N次测量(其中N为自然数),每个测量采用M个振动波形(其中M为自然数),最终得到N组弹性测值和粘性测值,通过对测值进行统计,可以得到最终的测量结果。
示例性地,在对目标对象实施多次测量的过程中,每次测量所采用的振动信号的数量和/或波形可以是不同的。示例性地,在对目标对象实施每次测量的过程中,多个不同的振动信号各自的驱动信号的以下参数中的至少一种是不同的:频率、幅度、相位和周期数,不同的振动信号的以下参数中的至少一种是不同的:频率、幅度、相位和周期数。一般地,驱动信号和实际振动波形是不相等的,在理想模型下两者之间可以是微分关系。
在再一个示例中,可以对目标对象实施多次测量,每次测量均基于单个振动信号对目标对象施加机械振动,且多次测量下每次测量的振动信号不同,每次测量的振动信号对应于一个超声回波信号;获取感兴趣区域的弹性参数和粘性参数包括:基于多次测量的多个不同的振动信号对应的多个超声回波信号计算得到一组弹性参数和所述粘性参数。在本申请的实施例中,可以从临床操作的角度将“多次测量”定义为用户按多次按键或输入多次指令或者其他多次操作所实施的测量。基于此,在该示例中,用户需要多次操作方可获得一组弹性测值和粘性测值,并基于该一组弹性测值和粘性测值获得最终的弹性参数和粘性参数,例如将该组弹性测值和粘性测值作为弹性参数和粘性参数。
在本申请的实施例中,可以基于接收到用户输入的至少包括粘弹性测量的指令而对目标对象实施每次测量,也可以是基于其他预设条件实施每次测量。此外,示例性地,在每次测量中,可以在基于一个振动信号对目标对象进行机械振动并获取相应的超声回波信号后,冷却预定时间后再基于另一个振动信号对目标对象进行机械振动,这样可以获得更为准确的测量结果。
在本申请的进一步的实施例中,可以将获取的弹性测量结果和粘性测量结果显示出来。示例性地,可以将每一组弹性测值和粘性测值显示出来,也可以仅将基于弹性测值和粘性测值计算得到的弹性测量结果和粘性测量结果显示出来。进一步地,可以在显示感兴趣区域的弹性参数和粘性参数的同时,显示超声图像。超声图像可以是基于第一超声回波信号生成的或者是基于第二超声回波信号生成的。超声图像可以是在粘弹性测量的过程中实时获取的图像,也可以是在粘弹性测量过程中每间隔一定时间获取的图像,也可以是在每次粘弹性测量前获取后不再更新的非实时图像。例如,可以将感兴趣区域的弹性参数/弹性测值和粘性参数/粘性测值显示在超声图像中的合适位置(例如右下角或者感兴趣区域中等)处。例如,可以将感兴趣区域的弹性参数/弹性测值和粘性参数/粘性测值显示在显示器上靠近图像的非图像区域,例如与超声图像并排显示。
以上示例性地示出了根据本申请一个实施例的超声粘弹性测量方法500。基于上面的描述,根据本申请实施例的超声粘弹性测量方法500基于不同激励的外部振动对目标对象进行超声粘弹性测量,能够获取目标对象的感兴趣区域的弹性参数和粘性参数,解决了采用理想弹性模型时带来的测量结果不准确和不稳定的问题,提高了测量结果的准确性和稳定性。
下面参照附图7描述根据本发明另一个实施例的超声粘弹性测量方法。图7示出了根据本发明另一个实施例的超声粘弹性测量方法700的示意性流程图。如图7所示,超声粘弹性测量方法700可以包括如下步骤:
在步骤S710,获取目标对象的组织图像并进行显示。
在步骤S720,检测用户在所述组织图像上选择的感兴趣区域。
在步骤S730,基于至少两个不同的振动信号对目标对象施加不同的机械振动,以在感兴趣区域内产生剪切波。
在步骤S740,在产生机械振动后向感兴趣区域发射超声波,接收超声波的回波,并基于超声波的回波获取超声回波信号。
在步骤S750,基于不同的机械振动下感兴趣区域的超声回波信号获取并显示感兴趣区域的弹性参数和粘性参数的至少之一。
在参考图7描述的根据本申请另一个实施例的超声粘性和/或弹性测量方法700与参考图5描述的根据本申请实施例的超声粘弹性测量方法500大体上类似,仅有一些细微的不同之处,为了简洁,此处不再赘述相同的细节内容。在参考图7描述的实施例中,目标对象的组织图像可以是超声图像、MRI图像、CT图像等任一种可以反映组织结构的图像;目标对象的组织图像可以是实时采集的,也可以从超声成像系统的存储介质或其他外部设备的存储介质获取的。此外,在参考图7描述的实施例中,基于用户输入获取组织图像上的感兴趣区域,以用于在感兴趣区域内产生剪切波。在参考图7描述的实施例中,可实施该实施例的超声探头可以是单阵元,步骤S740中获得的超声回波信号对应可以为M数据;可实施该实施例的超声探头也可以是多阵元,步骤S740中获得的超声回波信号对应可以为M数据或B数据。在参考图7描述的实施例中,仍然是基于不同的振动信号对目标对象进行超声粘弹性测量,能够解决采用理想弹性模型时带来的测量结果不准确和不稳定的问题,提高测量结果的准确性和稳定性。其中,步骤S750可以仅计算弹性参数或粘性参数,也可以在计算弹性参数和粘性参数后仅显示两者之一。其中,不同的振动信号是基于不同的驱动信号产生的。示例性地,不同的振动信号各自的驱动信号的以下参数中的至少一种是不同的:频率、幅度、相位、周期数。示例性地,不同的振动信号彼此的振动波形不同。示例性地,不同的振动波形彼此之间的频率不同。
下面参照附图8描述根据本发明再一个实施例的超声粘弹性测量方法。图8示出了根据本发明另一个实施例的超声粘弹性测量方法800的示意性流程图。如图8所示,超声粘弹性测量方法800可以包括如下步骤:
在步骤S810,基于至少两个不同的振动信号对目标对象施加不同的机械振动。
在步骤S820,向目标对象发射超声波,接收超声波的回波,并基于超声波的回波获取超声回波信号。
在步骤S830,基于不同的机械振动下目标对象的超声回波信号获取目标对象的弹性参数和粘性参数的至少一个。
在参考图8描述的根据本申请另一个实施例的超声粘弹性测量方法800与参考图5描述的根据本申请实施例的超声粘弹性测量方法500中的核心思想是类似的,均是基于不同的振动信号对目标对象进行超声粘弹性测量。在参考图8描述的实施例中,不限定目标对象的感兴趣区域的获取方式,可以通过任何合适的方式获取目标对象的感兴趣区域以对其实施上述粘弹性测量。
示例性地,在步骤S810所述的不同的振动信号是基于不同的驱动信号产生的,不同的驱动信号的以下参数中的至少一种是不同的:频率、幅度、相位和周期数。示例性地,不同的振动信号彼此的振动波形不同。示例性地,不同的振动波形彼此之间的频率不同。
在一个示例中,可以对目标对象实施一次测量,该次测量基于多个不同的振动信号对目标对象施加机械振动,每个振动信号对应于一个超声回波信号;获取目标对象的弹性参数和粘性参数包括:基于多个不同的振动信号对应的多个超声回波信号计算一组弹性参数和粘性参数。在本申请的实施例中,可以从临床操作的角度将“一次测量”定义为用户按一次按键或输入一次指令或者其他一次操作所实施的测量。基于此,在该示例中,用户仅需简单操作即可获得一组弹性参数和粘性参数的测量结果。
在另一个示例中,可以对目标对象实施一次测量,该次测量包括多组子测量,每组子测量基于多个不同的振动信号对目标对象施加机械振动,每个振动信号对应于一个超声回波信号;获取目标对象的弹性参数和粘性参数包括:基于多组弹性测值和粘性测值来计算弹性参数和所述粘性参数,每组弹性测值和粘性测值是基于每组子测量中多个不同的振动信号对应的多个超声回波信号计算得到;或者基于每组子测量中多个不同的振动信号对应的多个超声回波信号计算得到多组弹性参数和所述粘性参数。在该示例中,用户仍然仅需按键一次或以其他方式输入指令一次,不同于上一个示例的是,该次测量中包括多组子测量,直接将基于多组子测量得到的多组弹性测值和多组粘性测值作为粘弹性测量结果时,可以获得多组弹性参数和粘性参数的测量结果;基于多组子测量得到的多组弹性测值和粘性测值进一步计算粘弹性测量结果时,可以提高弹性参数和粘性参数的计算准确度。
示例性地,多组子测量为一次测量中连续实施的多组子测量。示例性地,多组子测量的每组子测量中对所述目标对象施加相同次数的机械振动。示例性地,多组子测量的每组子测量基于相同的驱动信号产生一组不同的振动信号。
在再一个示例中,可以对目标对象实施多次测量,每次测量均基于多个不同的振动信号对目标对象施加机械振动,每个振动信号对应于一个超声回波信号;获取感兴趣区域的弹性参数和粘性参数包括:基于每次测量的多个不同的振动信号对应的多个超声回波信号计算得到多组所述弹性参数和所述粘性参数。即,每次测量均输出一组弹性参数和粘性参数的测量结果。在该示例中,可以从临床操作的角度将“多次测量”定义为用户按多次按键或输入多次指令或者其他多次操作所实施的测量。基于此,在该示例中,用户需要多次操作方可获得多组弹性测值和粘性测值,并基于多组弹性测值和多组粘性测值获得多组弹性参数和粘性参数。
在再一个示例中,可以对目标对象实施多次测量,每次测量均基于多个不同的振动信号对目标对象施加机械振动,每个振动信号对应于一个超声回波信号;获取感兴趣区域的弹性参数和粘性参数包括:基于多组弹性测值和粘性测值来计算弹性参数和粘性参数,每组弹性测值和粘性测值是基于每次测量得到的多个超声回波信号计算得到。在本申请的实施例中,可以从临床操作的角度将“多次测量”定义为用户按多次按键或输入多次指令或者其他多次操作所实施的测量。基于此,在该示例中,用户需要多次操作方可获得多组弹性测值和粘性测值,并基于多组弹性测值和多组粘性测值获得最终的弹性参数和粘性参数。
示例性地,在对目标对象实施多次测量的过程中,每次测量所采用的振动信号的数量和/或波形是不同的。示例性地,弹性参数等于多个弹性测值的部分或全部的平均值/加权平均值或等于多个弹性测值中的其中一个值,所述粘性参数等于多个粘性测值的部分或全部的平均值/加权平均值或等于多个粘性测值中的其中一个值。
示例性地,在对目标对象实施每次测量的过程中,多个不同的振动信号各自的驱动信号的以下参数中的至少一种是不同的:频率、幅度、相位和周期数,不同的振动信号的以下参数中的至少一种是不同的:频率、幅度、相位和周期数。
示例性地,可以基于接收到用户输入的至少包括粘弹性测量的指令而对目标对象实施每次测量,也可以是基于其他预设条件实施每次测量。示例性地,在每次测量中,可以在基于一个振动信号对目标对象进行机械振动并获取相应的超声回波信号后,冷却预定时间后再基于另一个振动信号对目标对象进行机械振动。
示例性地,在本申请的该实施例中,可以显示弹性参数和粘性参数的至少一个;或者显示多组弹性测值和粘性测值以及弹性参数和粘性参数。示例性地,在本申请的该实施例中,还可以基于步骤S820获取的超声回波信号生成并显示超声图像。
以上示例性地示出了根据本发明实施例的超声粘弹性测量方法。总体上,这些方法基于不同激励的外部振动对目标对象进行超声粘弹性测量,能够获取目标对象的感兴趣区域的弹性参数和粘性参数,解决了采用理想弹性模型时带来的测量结果不准确和不稳定的问题,提高了测量结果的准确性和稳定性。
下面结合图9到图13描述根据本申请实施例的超声粘弹性测量装置,其可以用于实施上文中所述的根据本发明实施例的超声粘弹性测量方法。
图9示出了根据本申请一个实施例的超声粘弹性测量装置900的示意性框图。如图9所示,超声粘弹性测量装置900可以包括发射/接收序列控制器910、超声探头920、处理器930和显示设备940。根据本申请实施例的超声粘弹性测量装置900可以用于执行上文中描述的根据本申请实施例的超声粘弹性测量方法500/600/700。
具体地,超声探头920包括振动器和换能器(未示出),振动器用于驱动换能器振动,振动激励下产生向目标对象内部纵深方向传播的剪切波;换能器可包括多个阵元,阵元中的至少部分用于在换能器振动前向目标对象发射第一超声波、接收第一超声波的回波、并基于第一超声波的回波获取第一超声回波信号,在换能器振动后向目标对象的感兴趣区域发射第二超声波、接收第二超声波的回波、并基于第二超声波的回波获取第二超声回波信号。发射/接收序列控制器910用于在换能器振动前向换能器输出第一发射/接收序列,控制换能器发射第一超声波、接收第一超声波的回波、并基于第一超声波的回波获取第一超声回波信号,在感兴趣区域确定后向振动器输出不同的驱动信号,控制振动器驱动换能器基于至少两个不同的振动信号对目标对象实施不同的机械振动,并至少在换能器振动后向换能器输出第二发射/接收序列,控制换能器发射第二超声波、接收第二超声波的回波、并基于第二超声波的回波获取第二超声回波信号。处理器930用于基于第一超声回波信号生成超声图像,获取超声图像上的感兴趣区域,并基于不同的机械振动下感兴趣区域的第二超声回波信号获取感兴趣区域的弹性参数和粘性参数。显示设备940用于显示感兴趣区域的弹性参数和粘性参数。
在本申请的实施例中,超声探头920的振动器安装在超声探头920上,例如安装在超声探头920的外壳上,或者设置在超声探头920的外壳内,和换能器以及其他探头部件组装成一体式的超声探头。发射/接收序列控制器910可以输出驱动信号控制振动器,振动器自身可以根据振动序列振动并带动换能器振动,或者振动器自身不振动,而是通过伸缩部件来驱动换能器振动。该振动在超声探头920接触到目标对象时导致目标对象产生形变,并产生内目标对象内部纵深方向传播的剪切波。
在本申请的实施例中,超声探头920的换能器包括阵列式排布的多个阵元。多个阵元排列成一排构成线阵;或排布成二维矩阵构成面阵;多个阵元也可以构成凸阵列。阵元用于根据激励电信号发射超声波,或将接收的超声波变换为电信号。因此每个阵元可用于向感兴趣区域的生物组织发射超声波,也可用于接收经组织返回的超声波回波。在进行超声检测时,可通过发射/接收序列控制器910控制哪些阵元用于发射超声波,哪些阵元用于接收超声波,或者控制阵元分时隙用于发射超声波或接收超声波。参与超声波发射的阵元可以同时被电信号激励,从而同时发射超声波;或者参与超声波束发射的阵元也可以被具有一定时间间隔的若干电信号激励,从而持续发射具有一定时间间隔的超声波。
在本申请的实施例中,发射/接收序列控制器910用于产生发射序列和接收序列,发射序列用于控制多个阵元中的部分或者全部向目标对象发射超声波,发射序列参数包括发射用的阵元位置、阵元数量和超声波发射参数(例如幅度、频率、发波次数、发射间隔、发波角度、波形、聚焦位置等)。接收序列用于控制多个阵元中的部分或者全部接收超声波经组织后的回波,接收序列参数包括接收用的阵元位置、阵元数量以及回波的接收参数(例如接收的角度、深度等)。对超声回波的用途不同或根据超声回波生成的图像不同、检测类型不同,发射序列中的超声波参数和接收序列中的回波参数也有所不同。
在本申请的实施例中,发射/接收序列控制器910向超声探头920的换能器输出的发射/接收序列包括第一发射/接收序列和第二发射/接收序列。其中,第一发射/接收序列是以获得超声图像为目的,即超声波发射参数和接收参数是根据生成超声图像的要求而确定,第一发射/接收序列可以在换能器震动之前输出,也可以在换能器振动之后输出,用于控制换能器发射第一超声波和接收第一超声波的回波。第二发射/接收序列以检测感兴趣区域的粘弹性结果为目的,即超声波发射参数和接收参数是根据检测感兴趣区域的瞬粘弹性结果的要求而确定,比如超声波发射角度、接收角度和深度、发射频率等参数将根据感兴趣区域确定。发射/接收序列控制器910在换能器振动后向换能器输出第二发射/接收序列,用于控制换能器发射第二超声波和接收第二超声波的回波。
进一步地,在本申请的实施例中,超声粘弹性测量装置900还可以包括发射电路和接收电路(未示出),其可以连接在超声探头920和发射/接收序列控制器910之间,用于将发射/接收序列控制器910输出的发射/接收序列传输给超声探头920。此外,超声粘弹性测量装置900还可以包括回波处理模块(未示出),接收电路还可以用于将超声探头920接收的超声回波传输至回波处理模块。回波处理模块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。在本申请的实施例中的超声回波可以包括用于检测瞬时粘弹性的第二超声波的回波,也包括用于生成超声图像的第一超声波的回波。超声图像例如可以是B图像或C图像,或者两者的叠加。回波处理模块也可以包括在处理器930中。
在本申请的实施例中,处理器930基于回波处理模块处理后的回波信号或者基于超声探头920获取的超声回波信号采用相应算法得到所需要的参数或图像。在本申请的实施例中,处理器930对第一超声回波信号进行处理,以生成超声图像数据。此外,处理器930对第二超声回波信号进行处理,以计算感兴趣区域的粘弹性结果。
在本申请的实施例中,采用不同的驱动信号来驱动振动器振动,从而实施粘弹性测量。对振动器输出的不同的驱动信号使得振动器至少基于两个不同的振动信号对目标对象实施不同的机械振动。示例性地,振动信号之间的不同可以表现为:不同的振动信号彼此之间的振动波形是不同的;不同的振动信号彼此之间的频率是不同的;或者其他任何可能的不同。采用不同的驱动信号来驱动振动器,可以使得振动器在不同的振动信号下进行不同的机械振动,从而可以获得不同机械振动下目标对象感兴趣区域的剪切波数据,因此基于不同机械振动下目标对象感兴趣区域的剪切波数据可以获得稳定的、准确度更高的弹性和粘性测量结果。
在一个示例中,处理器930可以控制对目标对象实施一次测量,该次测量基于多个不同的振动信号对目标对象施加机械振动,每个振动信号对应于一个超声回波信号;获取感兴趣区域的弹性参数和粘性参数包括基于多个不同的振动信号对应的多个超声回波信号计算一组弹性测值和粘性测值,从而可以基于该组弹性测值和粘性测值分别获得弹性参数和粘性参数。在本申请的实施例中,可以从临床操作的角度将“一次测量”定义为用户按一次按键或输入一次指令或者其他一次操作所实施的测量。基于此,在该示例中,用户仅需简单操作即可获得一组弹性参数和粘性参数的测量结果。
在另一个示例中,处理器930可以控制对目标对象实施一次测量,该次测量包括多组子测量,每组子测量基于多个不同的振动信号对目标对象施加机械振动,每个振动信号对应于一个超声回波信号;获取感兴趣区域的弹性参数和粘性参数包括:基于每组子测量中多个不同的振动信号对应的多个超声回波信号计算得到多组弹性参数和所述粘性参数。在该示例中,用户仍然仅需按键一次或以其他方式输入指令一次,不同于上一个示例的是,该次测量中包括多组子测量,直接将基于多组子测量得到的多组弹性测值和多组粘性测值作为粘弹性测量结果,因此可以获得多组弹性参数和粘性参数的测量结果。
在另一个示例中,处理器930可以控制对目标对象实施一次测量,该次测量包括多组子测量,每组子测量基于多个不同的振动信号对目标对象施加机械振动,每个振动信号对应于一个超声回波信号;获取感兴趣区域的弹性参数和粘性参数包括:基于多组弹性测值和粘性测值来计算所述弹性参数和所述粘性参数,每组弹性测值和粘性测值是基于每组子测量中多个不同的振动信号对应的多个超声回波信号计算得到。在该示例中,用户仍然仅需按键一次或以其他方式输入指令一次,不同于上一个示例的是,该次测量中包括多组子测量,该示例中的粘弹性结果是基于多组弹性测值和多组粘性测值进一步计算得到,所得到的弹性参数和粘性参数的测量结果更为准确。
示例性地,多组子测量可以为一次测量中连续实施的多组子测量。该连续实施指在前一组子测量完成后,间隔预定时间后自动启动下一组子测量,无需用户在两组子测量之间再次输入启动指令。示例性地,多组子测量的每组子测量中对目标对象施加相同次数的机械振动。示例性地,多组子测量的每组子测量基于相同的驱动信号产生一组不同的振动信号。每组子测量中对目标对象施加相同次数的机械振动和/或基于相同的驱动信号产生一组不同的振动信号可以使得每组子测量在相同的外界条件下进行测量,从而能够得到更为准确的测量结果。
在其他示例中,在对目标对象实施多组子测量的过程中,每组子测量所采用的振动信号的数量和/或波形可以是不同的。示例性地,在对目标对象实施每组子测量的过程中,多个不同的振动信号各自的驱动信号的以下参数中的至少一种是不同的:频率、幅度、相位和周期数,不同的振动信号的以下参数中的至少一种是不同的:频率、幅度、相位和周期数。一般地,驱动信号和实际振动波形是不相等的,在理想模型下两者之间可以是微分关系。
在再一个示例中,处理器930可以控制对目标对象实施多次测量,每次测量均基于多个不同的振动信号对目标对象施加机械振动,每个振动信号对应于一个超声回波信号;获取感兴趣区域的弹性参数和粘性参数包括:基于每次测量的多个不同的振动信号对应的多个超声回波信号计算得到多组所述弹性参数和所述粘性参数。即,每次测量均输出一组弹性参数和粘性参数的测量结果。在该示例中,可以从临床操作的角度将“多次测量”定义为用户按多次按键或输入多次指令或者其他多次操作所实施的测量。基于此,在该示例中,用户需要多次操作方可获得多组弹性测值和粘性测值,并基于多组弹性测值和多组粘性测值获得最终的多组弹性参数和粘性参数。
在再一个示例中,处理器930可以控制对目标对象实施多次测量,每次测量均基于多个不同的振动信号对目标对象施加机械振动,每个振动信号对应于一个超声回波信号;获取感兴趣区域的弹性参数和粘性参数包括:基于多组弹性测值和粘性测值来计算所述弹性参数和所述粘性参数,每组弹性测值和粘性测值是基于每次测量得到的多个超声回波信号计算得到。在本申请的实施例中,可以从临床操作的角度将“多次测量”定义为用户按多次按键所实施的测量。基于此,在该示例中,用户需要多次操作方可获得多组弹性测值和粘性测值,并基于多组弹性测值和多组粘性测值获得最终的弹性参数和粘性参数。
示例性地,在对目标对象实施多次测量的过程中,每次测量所采用的振动信号的数量和/或波形可以是不同的。示例性地,在对目标对象实施每次测量的过程中,多个不同的振动信号各自的驱动信号的以下参数中的至少一种是不同的:频率、幅度、相位和周期数,不同的振动信号的以下参数中的至少一种是不同的:频率、幅度、相位和周期数。一般地,驱动信号和实际振动波形是不相等的,在理想模型下两者之间可以是微分关系。
在本申请的实施例中,处理器930可以基于接收到用户输入的至少包括粘弹性测量的指令而对目标对象实施每次测量,也可以是基于其他预设条件实施每次测量。此外,示例性地,在每次测量中,可以在基于一个振动信号对所述目标对象进行机械振动并获取相应的超声回波信号后,冷却预定时间后再基于另一个振动信号对所述目标对象进行机械振动,这样可以获得更为准确的测量结果。
在本申请的实施例中,显示设备940可以基于处理器930生成的超声图像数据显示超声图像。用户可以基于输入设备(未示出)来手动选择超声图像上目标对象的感兴趣区域。或者,处理器930可以基于相关的算法在超声图像上自动检测目标对象的感兴趣区域。或者,用户先选择大致的区域,再由处理器930基于一定的算法在用户选择的大致区域内自动检测更精确的感兴趣区域;或者,先由处理器930基于一定的算法自动检测超声图像上的感兴趣区域,再由用户对该感兴趣区域进行修改或校正,以获取更为精确的感兴趣区域。
在本申请的实施例中,显示设备940可以将获取的弹性测量结果和/或粘性测量结果显示出来。示例性地,显示设备940可以将每一组弹性测值和粘性测值显示出来,也可以仅将基于弹性测值和粘性测值计算得到的弹性参数结果和粘性参数结果显示出来。进一步地,显示设备940可以在显示感兴趣区域的弹性参数和/或粘性参数的同时,显示超声图像,超声图像是基于第一超声回波信号生成的或者是基于第二超声回波信号生成的。例如,显示设备940可以将感兴趣区域的弹性参数/测值和粘性参数/测值显示在超声图像中的合适位置(例如右下角或者感兴趣区域中等)处,或显示在非图像区域,例如与超声图像并列显示。
以上示例性地示出了根据本申请一个实施例的超声粘弹性测量装置900。基于上面的描述,根据本申请实施例的超声粘弹性测量装置900基于不同激励的外部振动对目标对象进行超声粘弹性测量,能够获取目标对象的感兴趣区域的弹性参数和粘性参数,解决了采用理想弹性模型时带来的测量结果不准确和不稳定的问题,提高了测量结果的准确性和稳定性。
下面结合图10描述本申请另一个实施例的超声粘弹性测量装置1000的示意性框图。如图10所示,超声粘弹性测量装置1000可以包括发射/接收序列控制器1010、超声探头1020、处理器1030和人机交互设备1040。根据本申请实施例的超声粘弹性测量装置1000可以用于执行上文中跟描述的根据本申请实施例的超声粘弹性测量方法700。
具体地,超声探头1020包括振动器和换能器(未示出),振动器用于驱动换能器振动,振动激励下产生向目标对象内部纵深方向传播的剪切波;换能器包括一个或多个阵元,阵元中的至少部分用于至少在换能器振动后向目标对象的感兴趣区域发射超声波、接收超声波的回波、并基于超声波的回波获取超声回波信号。发射/接收序列控制器1010用于在感兴趣区域确定后向振动器输出不同的驱动信号,控制振动器驱动换能器基于至少两个不同的振动信号对目标对象实施不同的机械振动,并至少在换能器振动后向换能器输出发射/接收序列,控制换能器发射超声波,接收超声波的回波,并基于超声波的回波获取超声回波信号。处理器1030用于获取目标对象的组织图像,获取组织图像上的感兴趣区域,并基于不同的机械振动下所述感兴趣区域的超声回波信号获取感兴趣区域的弹性参数和粘性参数。人机交互设备1040用于检测用户在组织图像上选择的感兴趣区域,并显示感兴趣区域的弹性参数和粘性参数。
在参考图10描述的根据本申请另一个实施例的超声粘弹性测量装置1000与参考图9描述的根据本申请实施例的超声粘弹性测量装置900,仅有一些细微的不同之处,为了简洁,此处不再赘述相同的细节内容。在参考图10描述的实施例中,目标对象的组织图像可以是实时采集的,也可以从存储介质获取的。此外,在参考图10描述的实施例中,基于人机交互设备1040检测用户在组织图像选择上的感兴趣区域,以用于在感兴趣区域内产生剪切波。人机交互设备1040并不是必需部件,也可以通过图像的自动识别等方法,在组织图像上确定感兴趣区域。
在一个实施例中,人机交互设备1040可以包括显示器和输入设备。其中,输入设备例如可以是键盘、操作按钮、鼠标、轨迹球等,也可以是与显示器集成在一起的触摸屏。当输入设备是键盘或者操作按钮时,用户可直接通过输入设备输入操作信息或操作指令。当输入设备是鼠标、轨迹球或触摸屏时,用户可以将输入设备与显示界面上的软键、操作图标、菜单选项等一起配合完成操作信息或操作指令的输入,还可以通过在显示界面上所作的标记、框定等完成操作信息的输入。操作指令可以是进入超声图像测量模式的指令,或者是进入粘弹性测量模式的指令,还可以是进入粘弹性和超声图像同时测量模式的指令。在一个实施例中,显示器和输入设备配合实现感兴趣区域的选择。例如,显示器用于在显示界面上显示超声图像,输入设备用于根据用户的操作,在超声图像上选择感兴趣区域。
此外,显示器还用于显示粘弹性测量结果。例如,在显示界面上同时显示超声图像和粘弹性测量结果,或者在检测到粘弹性结果后仅显示粘弹性测量结果,而不再显示超声图像。显示粘弹性测量结果时,可以仅显示粘性参数或弹性参数,也可以同时显示粘性参数和弹性参数。
在参考图10描述的实施例中,仍然是基于不同的振动信号对目标对象进行超声粘弹性测量,能够解决采用理想弹性模型时带来的测量结果不准确和不稳定的问题,提高测量结果的准确性和稳定性。
下面结合图11描述本申请再一个实施例的超声粘弹性测量装置1100的示意性框图。如图11所示,超声粘弹性测量装置1100可以包括振动器1110、超声探头1120、扫描控制器1130以及处理器1140。根据本申请实施例的超声粘弹性测量装置1100可以用于执行上文中描述的根据本申请实施例的超声粘弹性测量方法800。
具体地,振动器1110用于基于至少两个不同的振动信号对目标对象施加不同的机械振动。扫描控制器1130用于激励所述超声探头1120向目标对象发射超声波,接收超声波的回波,并基于超声波的回波获取超声回波信号。处理器1140用于基于不同的机械振动下目标对象的超声回波信号获取目标对象的弹性参数和粘性参数。
在参照图11描述的实施例中,振动器1110的振动信号可以是根据不同的驱动信号产生的,不同的驱动信号可以是由振动控制器(未示出)产生的,也可以是由扫描控制器1130产生的。进一步地,超声粘弹性测量装置1100还可以包括压力传感器(未示出),压力传感器的输出端与扫描控制器1130连接,用于将感知的振动器对目标对象的压力和振动强度反馈给所述扫描控制器1130。进一步地,扫描控制器1130还用于在压力的数值处于预设范围内时控制振动器1110振动。示例性地,可以结合图12理解超声粘弹性测量装置1100的粘弹性测量过程。
在参考图11描述的实施例中,仍然是基于不同的振动信号对目标对象进行超声粘弹性测量,能够解决采用理想弹性模型时带来的测量结果不准确和不稳定的问题,提高测量结果的准确性和稳定性。
图12描述本申请再一个实施例的超声粘弹性测量装置的示意性框图。该超声粘弹性测量装置包括超声探头、前端控制及处理单元、处理器、扫描控制器和显示器。根据本申请实施例的超声粘弹性测量装置可以用于执行上文中描述的根据本申请实施例的超声粘弹性测量方法500、700或800。
超声探头可包括换能器和振动器,超声探头的换能器在扫描控制器的控制下向目标对象发射超声波,接收超声波的回波,并基于超声波的回波获取超声回波信号。振动器用于在扫描控制器的控制下基于至少两个不同的振动信号对目标对象施加不同的机械振动,从而在目标对象的感兴趣区域内产生剪切波。扫描控制器可包括发射/接收序列控制器,一方面可通过输出发射/接收序列控制换能器进行超声扫描,另一方面可通过输出驱动信号控制振动器施加机械振动。具体对于发射/接收序列控制器的说明可参见前述说明,在此不再重复描述。
前端控制及处理单元可包括滤波电路、放大电路、模数转换电路、波速合成模块等,可对超声探头获得的超声回波信号进行滤波、放大、波束合成等处理。波束合成后的超声回波信号送入处理器中,处理器可根据不同的成像模式对波束合成的超声回波信号进行处理,例如处理波束合成的超声回波信号获得B图像、C图像或M图像等,处理器还可对不同机械振动下波束合成的超声回波信号进行处理,以获得感兴趣区域的粘性参数和/或弹性参数。
超声探头上可进一步设置压力传感器,用于检测超声探头与目标对象之间的压力,该压力可以包括测量开始前的初始压力以及测量过程中的压力,处理器可根据压力传感器输出的压力信号,判断得到的粘弹性测量结果的有效性。其中,处理器可根据压力信号是否落入预设的压力范围内,来判断粘弹性测量结果的有效性。下面结合图13描述本申请又一个实施例的超声粘弹性测量装置的示意性框图。图13示出了根据本申请实施例的超声粘弹性测量装置1300的示意性框图。超声粘弹性测量装置1300包括存储器1310以及处理器1320。
其中,存储器1310存储用于实现根据本申请实施例的超声粘弹性测量方法500、700和800中的相应步骤的程序。处理器1320用于运行存储器1310中存储的程序,以执行根据本申请实施例的超声粘弹性测量方法500、700和800的相应步骤。
此外,根据本申请实施例,还提供了一种存储介质,在所述存储介质上存储了程序指令,在所述程序指令被计算机或处理器运行时用于执行本申请实施例的超声粘弹性测量方法500、700和800的相应步骤。所述存储介质例如可以包括智能电话的存储卡、平板电脑的存储部件、个人计算机的硬盘、只读存储器(ROM)、可擦除可编程只读存储器(EPROM)、便携式紧致盘只读存储器(CD-ROM)、USB存储器、或者上述存储介质的任意组合。所述计算机可读存储介质可以是一个或多个计算机可读存储介质的任意组合。
此外,根据本申请实施例,还提供了一种计算机程序,该计算机程序可以存储在云端或本地的存储介质上。在该计算机程序被计算机或处理器运行时用于执行本申请实施例的超声粘弹性测量方法的相应步骤。
基于上面的描述,根据本申请实施例的超声粘弹性测量方法、装置和存储介质基于不同激励的外部振动对目标对象进行超声粘弹性测量,能够获取目标对象的感兴趣区域的弹性参数和粘性参数,解决了采用理想弹性模型时带来的测量结果不准确和不稳定的问题,提高了测量结果的准确性和稳定性。
尽管这里已经参考附图描述了示例实施例,应理解上述示例实施例仅仅是示例性的,并且不意图将本申请的范围限制于此。本领域普通技术人员可以在其中进行各种改变和修改,而不偏离本申请的范围和精神。所有这些改变和修改意在被包括在所附权利要求所要求的本申请的范围之内。
本领域普通技术人员可以意识到,结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤,能够以电子硬件、或者计算机软件和电子硬件的结合来实现。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行,取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能,但是这种实现不应认为超出本申请的范围。
在本申请所提供的几个实施例中,应该理解到,所揭露的装置和方法,可以通过其它的方式实现。例如,以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的,例如,所述单元的划分,仅仅为一种逻辑功能划分,实际实现时可以有另外的划分方式,例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个装置,或一些特征可以忽略,或不执行。
在此处所提供的说明书中,说明了大量具体细节。然而,能够理解,本申请的实施例可以在没有这些具体细节的情况下实践。在一些实例中,并未详细示出公知的方法、结构和技术,以便不模糊对本说明书的理解。
类似地,应当理解,为了精简本申请并帮助理解各个发明方面中的一个或多个,在对本申请的示例性实施例的描述中,本申请的各个特征有时被一起分组到单个实施例、图、或者对其的描述中。然而,并不应将该本申请的方法解释成反映如下意图:即所要求保护的本申请要求比在每个权利要求中所明确记载的特征更多的特征。更确切地说,如相应的权利要求书所反映的那样,其发明点在于可以用少于某个公开的单个实施例的所有特征的特征来解决相应的技术问题。因此,遵循具体实施方式的权利要求书由此明确地并入该具体实施方式,其中每个权利要求本身都作为本申请的单独实施例。
本领域的技术人员可以理解,除了特征之间相互排斥之外,可以采用任何组合对本说明书(包括伴随的权利要求、摘要和附图)中公开的所有特征以及如此公开的任何方法或者装置的所有过程或单元进行组合。除非另外明确陈述,本说明书(包括伴随的权利要求、摘要和附图)中公开的每个特征可以由提供相同、等同或相似目的的替代特征来代替。
此外,本领域的技术人员能够理解,尽管在此所述的一些实施例包括其它实施例中所包括的某些特征而不是其它特征,但是不同实施例的特征的组合意味着处于本申请的范围之内并且形成不同的实施例。例如,在权利要求书中,所要求保护的实施例的任意之一都可以以任意的组合方式来使用。
本申请的各个部件实施例可以以硬件实现,或者以在一个或者多个处理器上运行的软件模块实现,或者以它们的组合实现。本领域的技术人员应当理解,可以在实践中使用微处理器或者数字信号处理器(DSP)来实现根据本申请实施例的一些模块的一些或者全部功能。本申请还可以实现为用于执行这里所描述的方法的一部分或者全部的装置程序(例如,计算机程序和计算机程序产品)。这样的实现本申请的程序可以存储在计算机可读介质上,或者可以具有一个或者多个信号的形式。这样的信号可以从因特网网站上下载得到,或者在载体信号上提供,或者以任何其他形式提供。
应该注意的是上述实施例对本申请进行说明而不是对本申请进行限制,并且本领域技术人员在不脱离所附权利要求的范围的情况下可设计出替换实施例。在权利要求中,不应将位于括号之间的任何参考符号构造成对权利要求的限制。本申请可以借助于包括有若干不同元件的硬件以及借助于适当编程的计算机来实现。在列举了若干装置的单元权利要求中,这些装置中的若干个可以是通过同一个硬件项来具体体现。单词第一、第二、以及第三等的使用不表示任何顺序。可将这些单词解释为名称。
以上所述,仅为本申请的具体实施方式或对具体实施方式的说明,本申请的保护范围并不局限于此,任何熟悉本技术领域的技术人员在本申请揭露的技术范围内,可轻易想到变化或替换,都应涵盖在本申请的保护范围之内。本申请的保护范围应以权利要求的保护范围为准。
Claims (61)
1.一种超声粘弹性测量方法,其特征在于,所述方法包括:
向超声探头的换能器输出第一发射/接收序列,控制所述换能器向目标对象发射第一超声波,接收所述第一超声波的回波,并基于所述第一超声波的回波获取第一超声回波信号;
基于所述第一超声回波信号生成超声图像并进行显示,并获取所述超声图像上的感兴趣区域;
向所述超声探头的振动器输出不同的驱动信号,由所述振动器驱动所述换能器基于至少两个不同的振动信号对所述目标对象实施不同的机械振动;
向所述换能器输出第二发射/接收序列,控制所述换能器向所述感兴趣区域发射第二超声波,接收所述第二超声波的回波,并基于所述第二超声波的回波获取第二超声回波信号;以及
基于所述不同的机械振动下所述感兴趣区域的所述第二超声回波信号获取并显示所述感兴趣区域的弹性参数和粘性参数。
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述不同的振动信号彼此的振动波形不同。
3.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,所述不同的振动波形彼此之间的频率不同。
4.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述方法包括对所述目标对象实施一次测量,该次测量基于多个不同的振动信号对所述目标对象施加机械振动,每个振动信号对应于一个超声回波信号;
所述获取感兴趣区域的弹性参数和粘性参数包括基于多个不同的振动信号对应的多个超声回波信号计算一组所述弹性参数和所述粘性参数。
5.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述方法包括对所述目标对象实施一次测量,该次测量包括多组子测量,每组子测量基于多个不同的振动信号对所述目标对象施加机械振动,每个振动信号对应于一个超声回波信号;
所述获取感兴趣区域的弹性参数和粘性参数包括:
基于多组弹性测值和粘性测值来计算所述弹性参数和所述粘性参数,每组弹性测值和粘性测值是基于每组子测量中多个不同的振动信号对应的多个超声回波信号计算得到;
或者,基于每组子测量中多个不同的振动信号对应的多个超声回波信号计算得到多组所述弹性参数和所述粘性参数。
6.根据权利要求5所述的方法,其特征在于,所述多组子测量为一次测量中连续实施的多组子测量。
7.根据权利要求5所述的方法,其特征在于,所述多组子测量的每组子测量中对所述目标对象施加相同次数的机械振动。
8.根据权利要求5所述的方法,其特征在于,所述多组子测量的每组子测量基于相同的驱动信号产生一组不同的振动信号。
9.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述方法包括对所述目标对象实施多次测量,每次测量均基于多个不同的振动信号对所述目标对象施加机械振动,每个振动信号对应于一个超声回波信号;
所述获取感兴趣区域的弹性参数和粘性参数包括:基于多组弹性测值和粘性测值来计算所述弹性参数和所述粘性参数,每组弹性测值和粘性测值是基于每次测量得到的多个超声回波信号计算得到。
10.根据权利要求9所述的方法,其特征在于,在对所述目标对象实施多次测量的过程中,每次测量所采用的振动信号的数量和/或波形是不同的。
11.根据权利要求5或9所述的方法,其特征在于,所述弹性参数等于多个弹性测值的部分或全部的加权平均值或等于所述多个弹性测值中的其中一个值,所述粘性参数等于多个粘性测值的部分或全部的加权平均值或等于所述多个粘性测值中的其中一个值。
12.根据权利要求5或9所述的方法,其特征在于,所述显示所述感兴趣区域的弹性参数和粘性参数包括:
显示所述多组弹性测值和粘性测值。
13.根据权利要求4-10中的任一项所述的方法,其特征在于,在对所述目标对象实施每次测量的过程中,所述多个不同的振动信号各自的驱动信号的以下参数中的至少一种是不同的:频率、幅度、相位和周期数,所述不同的振动信号的以下参数中的至少一种是不同的:频率、幅度、相位和周期数。
14.根据权利要求4-10中任一项所述的方法,其特征在于,所述方法包括接收用户输入的至少包括粘弹性测量的指令实施每次测量。
15.根据权利要求1-10中的任一项所述的方法,其特征在于,在基于一个振动信号对所述目标对象进行机械振动并获取相应的超声回波信号后,冷却预定时间后再基于另一个振动信号对所述目标对象进行机械振动。
16.根据权利要求1-10中的任一项所述的方法,其特征在于,所述方法还包括:
在显示所述感兴趣区域的弹性参数和粘性参数的同时,显示超声图像,所述超声图像是基于所述第一超声回波信号生成的或者是基于所述第二超声回波信号生成的。
17.一种超声粘弹性测量方法,其特征在于,所述方法包括:
获取目标对象的组织图像并进行显示;
检测用户在所述组织图像上选择的感兴趣区域;
基于至少两个不同的振动信号对所述目标对象施加不同的机械振动,以在所述感兴趣区域内产生剪切波;
在产生机械振动后向所述感兴趣区域发射超声波,接收所述超声波的回波,并基于所述超声波的回波获取超声回波信号;以及
基于所述不同的机械振动下所述感兴趣区域的所述超声回波信号获取并显示所述感兴趣区域的弹性参数和粘性参数的至少一个。
18.根据权利要求17所述的方法,其特征在于,所述不同的振动信号是基于不同的驱动信号产生的。
19.根据权利要求18所述的方法,其特征在于,所述不同的振动信号各自的驱动信号的以下参数中的至少一种是不同的:频率、幅度、相位、周期数。
20.根据权利要求17至19任一项所述的方法,其特征在于,所述不同的振动信号彼此的振动波形不同。
21.根据权利要求20所述的方法,其特征在于,所述不同的振动波形彼此之间的频率不同。
22.一种超声粘弹性测量方法,其特征在于,所述方法包括:
基于至少两个不同的振动信号对目标对象施加不同的机械振动;
向所述目标对象发射超声波,接收所述超声波的回波,并基于所述超声波的回波获取超声回波信号;以及
基于所述不同的机械振动下所述目标对象的超声回波信号获取所述目标对象的弹性参数和粘性参数。
23.根据权利要求22所述的方法,其特征在于,所述不同的振动信号是基于不同的驱动信号产生的,所述不同的驱动信号的以下参数中的至少一种是不同的:频率、幅度、相位和周期数。
24.根据权利要求22所述的方法,其特征在于,所述不同的振动信号彼此的振动波形不同。
25.根据权利要求24所述的方法,其特征在于,所述不同的振动波形彼此之间的频率不同。
26.根据权利要求22所述的方法,其特征在于,所述方法包括对所述目标对象实施一次测量,该次测量基于多个不同的振动信号对所述目标对象施加机械振动,每个振动信号对应于一个超声回波信号;
所述获取目标对象的弹性参数和粘性参数包括:基于多个不同的振动信号对应的多个超声回波信号计算一组所述弹性参数和所述粘性参数。
27.根据权利要求22所述的方法,其特征在于,所述方法包括对所述目标对象实施一次测量,该次测量包括多组子测量,每组子测量基于多个不同的振动信号对所述目标对象施加机械振动,每个振动信号对应于一个超声回波信号;
所述获取目标对象的弹性参数和粘性参数包括:
基于多组弹性测值和粘性测值来计算所述弹性参数和所述粘性参数,每组弹性测值和粘性测值是基于每组子测量中多个不同的振动信号对应的多个超声回波信号计算得到;或者
基于每组子测量中多个不同的振动信号对应的多个超声回波信号计算得到多组所述弹性参数和所述粘性参数。
28.根据权利要求27所述的方法,其特征在于,所述多组子测量为一次测量中连续实施的多组子测量。
29.根据权利要求27所述的方法,其特征在于,所述多组子测量的每组子测量中对所述目标对象施加相同次数的机械振动。
30.根据权利要求27所述的方法,其特征在于,所述多组子测量的每组子测量基于相同的驱动信号产生一组不同的振动信号。
31.根据权利要求22所述的方法,其特征在于,所述方法包括对所述目标对象实施多次测量,每次测量均基于多个不同的振动信号对所述目标对象施加机械振动,每个振动信号对应于一个超声回波信号;
所述获取目标对象的弹性参数和粘性参数包括:基于多组弹性测值和粘性测值来计算所述弹性参数和所述粘性参数,每组弹性测值和粘性测值是基于每次测量得到的多个超声回波信号计算得到。
32.根据权利要求31所述的方法,其特征在于,在对所述目标对象实施多次测量的过程中,每次测量所采用的振动信号的数量和/或波形是不同的。
33.根据权利要求27或32所述的方法,其特征在于,所述弹性参数等于多个弹性测值的部分或全部的加权平均值或等于所述多个弹性测值中的其中一个值,所述粘性参数等于多个粘性测值的部分或全部的加权平均值或等于所述多个粘性测值中的其中一个值。
34.根据权利要求26-32中的任一项所述的方法,其特征在于,在对所述目标对象实施每次测量的过程中,所述多个不同的振动信号各自的驱动信号的以下参数中的至少一种是不同的:频率、幅度、相位和周期数,所述不同的振动信号的以下参数中的至少一种是不同的:频率、幅度、相位和周期数。
35.根据权利要求26-32中任一项所述的方法,其特征在于,所述方法包括接收用户输入的至少包括粘弹性测量的指令实施每次测量。
36.根据权利要求22-32中的任一项所述的方法,其特征在于,在基于一个振动信号对所述目标对象进行机械振动并获取相应的超声回波信号后,冷却预定时间后再基于另一个振动信号对所述目标对象进行机械振动。
37.根据权利要求27或31所述的方法,其特征在于,所述方法还包括:
显示所述弹性参数和所述粘性参数;或者
显示所述多组弹性测值和粘性测值以及所述弹性参数和粘性参数。
38.根据权利要求22-32中的任一项所述的方法,其特征在于,所述方法还包括:
基于所述超声回波信号生成并显示超声图像。
39.一种超声粘弹性测量装置,其特征在于,所述装置包括:
超声探头,所述超声探头包括振动器和换能器,所述振动器用于驱动所述换能器振动,所述振动产生向目标对象内部纵深方向传播的剪切波;所述换能器包括多个阵元,所述阵元中的至少部分用于在所述换能器振动前向所述目标对象发射第一超声波、接收所述第一超声波的回波、并基于所述第一超声波的回波获取第一超声回波信号,至少在所述换能器振动后向所述目标对象的感兴趣区域发射第二超声波、接收所述第二超声波的回波、并基于所述第二超声波的回波获取第二超声回波信号;
发射/接收序列控制器,用于在所述换能器振动前向所述换能器输出第一发射/接收序列,控制所述换能器发射第一超声波、接收所述第一超声波的回波、并基于所述第一超声波的回波获取第一超声回波信号,在所述感兴趣区域确定后向所述振动器输出不同的驱动信号,控制所述振动器驱动所述换能器基于至少两个不同的振动信号对所述目标对象实施不同的机械振动,并至少在所述换能器振动后向所述换能器输出第二发射/接收序列,控制所述换能器发射第二超声波、接收所述第二超声波的回波、并基于所述第二超声波的回波获取第二超声回波信号;
处理器,用于基于所述第一超声回波信号生成超声图像,获取所述超声图像上的感兴趣区域,并基于所述不同的机械振动下所述感兴趣区域的所述第二超声回波信号获取所述感兴趣区域的弹性参数和粘性参数;以及
显示设备,用于显示所述感兴趣区域的弹性参数和粘性参数。
40.根据权利要求39所述的装置,其特征在于,所述不同的振动信号彼此的振动波形不同。
41.根据权利要求40所述的装置,其特征在于,所述不同的振动波形彼此之间的频率不同。
42.根据权利要求39所述的装置,其特征在于,所述处理器用于控制对所述目标对象实施一次测量,该次测量基于多个不同的振动信号对所述目标对象施加机械振动,每个振动信号对应于一个超声回波信号;
所述获取感兴趣区域的弹性参数和粘性参数包括基于多个不同的振动信号对应的多个超声回波信号计算一组所述弹性参数和所述粘性参数。
43.根据权利要求39所述的装置,其特征在于,所述处理器用于控制对所述目标对象实施一次测量,该次测量包括多组子测量,每组子测量基于多个不同的振动信号对所述目标对象施加机械振动,每个振动信号对应于一个超声回波信号;
所述获取感兴趣区域的弹性参数和粘性参数包括:
基于多组弹性测值和粘性测值来计算所述弹性参数和所述粘性参数,每组弹性测值和粘性测值是基于每组子测量中多个不同的振动信号对应的多个超声回波信号计算得到;
或者,基于每组子测量中多个不同的振动信号对应的多个超声回波信号计算得到多组所述弹性参数和所述粘性参数。
44.根据权利要求43所述的装置,其特征在于,所述多组子测量为一次测量中连续实施的多组子测量。
45.根据权利要求43所述的装置,其特征在于,所述多组子测量的每组子测量中对所述目标对象施加相同次数的机械振动。
46.根据权利要求43所述的装置,其特征在于,所述多组子测量的每组子测量基于相同的驱动信号产生一组不同的振动信号。
47.根据权利要求39所述的装置,其特征在于,所述处理器用于控制对所述目标对象实施多次测量,每次测量均基于多个不同的振动信号对所述目标对象施加机械振动,每个振动信号对应于一个超声回波信号;
所述获取感兴趣区域的弹性参数和粘性参数包括:基于多组弹性测值和粘性测值来计算所述弹性参数和所述粘性参数,每组弹性测值和粘性测值是基于每次测量得到的多个超声回波信号计算得到。
48.根据权利要求39所述的装置,其特征在于,在对所述目标对象实施多次测量的过程中,每次测量所采用的振动信号的数量和/或波形是不同的。
49.根据权利要求43或47所述的装置,其特征在于,所述显示设备还用于显示所述多组弹性测值和粘性测值。
50.根据权利要求42-48中的任一项所述的装置,其特征在于,在对所述目标对象实施每次测量的过程中,所述多个不同的振动信号各自的驱动信号的以下参数中的至少一种是不同的:频率、幅度、相位、周期数,所述不同的振动信号的以下参数中的至少一种是不同的:频率、幅度、相位和周期数。
51.根据权利要求42-48中的任一项所述的装置,其特征在于,所述处理器用于根据用户输入的至少包括粘弹性测量的指令控制实施每次测量。
52.根据权利要求39所述的装置,其特征在于,所述超声探头还包括压力传感器,所述压力传感器的输出端与所述发射/接收序列控制器连接,用于将感知的超声探头对所述目标对象的压力和振动强度反馈给所述发射/接收序列控制器。
53.一种超声粘弹性测量装置,其特征在于,所述装置包括:
超声探头,所述超声探头包括振动器和换能器,所述振动器用于驱动所述换能器振动,所述振动产生向目标对象内部纵深方向传播的剪切波;所述换能器包括一个或多个阵元,所述阵元中的至少部分用于至少在所述换能器振动后向所述目标对象的感兴趣区域发射超声波、接收所述超声波的回波、并基于所述超声波的回波获取超声回波信号;
发射/接收序列控制器,用于在所述感兴趣区域确定后向所述振动器输出不同的驱动信号,控制所述振动器驱动所述换能器基于至少两个不同的振动信号对所述目标对象实施不同的机械振动,并至少在所述换能器振动后向所述换能器输出发射/接收序列,控制所述换能器发射超声波,接收所述超声波的回波,并基于所述超声波的回波获取超声回波信号;
处理器,用于获取所述目标对象的组织图像,获取所述组织图像上的感兴趣区域,并基于所述不同的机械振动下所述感兴趣区域的所述超声回波信号获取所述感兴趣区域的弹性参数和粘性参数;以及
人机交互设备,用于检测用户在所述组织图像上选择的所述感兴趣区域,并显示所述感兴趣区域的弹性参数和粘性参数。
54.一种超声粘弹性测量装置,其特征在于,所述装置包括振动器、超声探头、扫描控制器以及处理器,其中:
所述振动器用于基于至少两个不同的振动信号对目标对象施加不同的机械振动;
所述扫描控制器用于激励所述超声探头向所述目标对象发射超声波,接收所述超声波的回波,并基于所述超声波的回波获取超声回波信号;
所述处理器用于基于所述不同的机械振动下所述目标对象的超声回波信号获取所述目标对象的弹性参数和粘性参数。
55.根据权利要求54所述的装置,其特征在于,所述扫描控制器还用于产生不同的驱动信号,所述装置还包括振动控制器,所述振动控制器用于基于所述不同的驱动信号控制所述振动器产生所述不同的振动信号。
56.根据权利要求54所述的装置,其特征在于,所述装置还包括振动控制器,所述振动控制器用于产生不同的驱动信号,并基于所述不同的驱动信号控制所述振动器产生所述不同的振动信号。
57.根据权利要求54所述的装置,其特征在于,所述装置还包括压力传感器,所述压力传感器的输出端与所述扫描控制器连接,用于将感知的振动器对所述目标对象的压力和振动强度反馈给所述扫描控制器。
58.根据权利要求57所述的装置,其特征在于,所述扫描控制器还用于在所述压力的数值处于预设范围内时控制所述振动器振动。
59.根据权利要求54-58中的任一项所述的装置,其特征在于,所述装置还用于执行权利要求24-38中的任一项所述的超声粘弹性测量方法。
60.一种超声粘弹性测量装置,其特征在于,所述装置包括存储器和处理器,所述存储器上存储有由所述处理器运行的计算机程序,所述计算机程序在被所述处理器运行时执行如权利要求1-38中的任一项所述的超声粘弹性测量方法。
61.一种存储介质,其特征在于,所述存储介质上存储有计算机程序,所述计算机程序在运行时执行如权利要求1-38中的任一项所述的超声粘弹性测量方法。
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