FR3005563A1 - Mesures clairsemees de proprietes du tissu dans l'imagerie medicale par ultrason - Google Patents

Abstract

Support de mémorisation pouvant être lu par ordinateur et ayant mémorisé en son sein des données représentant des instructions pouvant être examinées par un processeur programmé pour déterminer une information de module par ultrason, caractérisé en ce que le support de mémorisation comprend des instructions pour : estimer, par une réaction par ultrason, des modules d'un tissu à des emplacements clairsemés dans un champ de vue ; et déterminer, en fonction des modules du tissu en les emplacements clairsemés, des modules du tissu à des emplacements denses dans le champ de vue.

Description

MESURES CLAIRSEMÉES DE PROPRIÉTÉS DU TISSU DANS L'IMAGERIE MÉDICALE PAR ULTRASON ARRIERE PLAN TECHNOLOGIQUE La présente invention se rapporte à l'imagerie par ultrason de propriétés d'un tissu. Un tissu est une matière viscoélastique. On peut déterminer la déformation de cisaillement, la dureté, la rigidité ou d'autres propriétés d'un tissu. Une propriété d'un tissu ou d'une composante de la viscoélasticité est l'élasticité. L'imagerie par ultrason peut fonctionner dans un mode d'imagerie par élasticité. Les brevets US n° 5.107.837 ; 5.293.870 ; 5.178.147 et 6.508.768 décrivent des procédés pour produire des images par élasticité en utilisant le déplacement relatif du tissu entre des trames voisines. On détermine la déformation du tissu en réaction à une contrainte appliquée au tissu. On applique la contrainte extérieurement tel que par pression manuelle ou par pression acoustique. On détecte la déformation ou la vitesse de déformation pour produire une image d'élasticité. On peut déterminer la vitesse de cisaillement et le temps de relaxation d'un tissu sous contrainte. On peut identifier des régions dont la rigidité a été modifiée. Mais la déformation est relative ou qualitative. C'est ainsi que par exemple des valeurs différentes de contraintes appliquées se traduisent par des valeurs différentes de la déformation. La valeur de la contrainte appliquée peut être inconnue ou difficile déterminer avec précision.

On peut utiliser les capteurs de pression pour déterminer la valeur de la pression appliquée manuellement à la surface de la peau. Mais on peut ne pas disposer de capteurs de pression pour déterminer une contrainte interne ou ils peuvent ne pas être précis. On peut transmettre une force de 35 rayonnement acoustique d'une amplitude connue. Mais, des aberrations ou d'autres erreurs de propagation peuvent limiter la précision d'une contrainte déterminée appliquée au tissu interne. Une information de force acoustique peut ne pas être disponible ou la valeur du rayonnement acoustique appliqué à un patient peut être limitée.

On peut déterminer ou estimer d'autres paramètres, tels qu'un module (par exemple une dureté). Le module peut être quantitatif, mais peut exiger des émissions ou des mesures supplémentaires. Des mesures supplémentaires de ce genre peuvent retarder l'imagerie d'une manière qui n'est pas souhaitable. RESUME SUCCINCT A titre d'introduction, les modes de réalisation préférés décrits ci-dessous comprennent des procédés, des instructions et des systèmes de détermination d'une information de cisaillement d'une propriété viscoélastique d'un tissu et/ou d'une information de module. L'information sur la propriété d'un tissu (par exemple cisaillement ou module) est mesurée à des emplacements clairsemés dans le champ de vue de balayage. A d'autres emplacements, on calcule l'information de propriété du tissu en fonction des valeurs mesurées d'une manière clairsemée et d'une information de contrainte. On prévoit par exemple des valeurs de modules de cisaillement pour chaque point de trame dans un champ de vue sur la base de valeurs de déformation pour chaque point de trame et des valeurs de modules de cisaillement mesurées de manière clairsemée. Suivant un premier aspect, il est prévu un procédé de détermination d'une information de cisaillement par ultrason, 30 caractérisé en ce que : on estime une première information de cisaillement à des emplacements clairsemés d'une trame ; on calcule une deuxième information de cisaillement pour un échantillonnage plus dense de la trame, le calcul de la 35 deuxième information de cisaillement étant fonction de la première information de cisaillement ; et on affiche une image en fonction de la deuxième information de cisaillement. De préférence : - estimer la première information de cisaillement comprend 5 l'estimation d'un module de cisaillement. - estimer la première information de cisaillement comprend la production d'une onde de cisaillement par ultrason et la mesure de l'onde de cisaillement par ultrason. - le calcul de la deuxième information de cisaillement 10 comprend le calcul d'une première contrainte aux emplacements clairsemés en fonction de la première information de cisaillement, le calcul de la diffusion de la première contrainte pour la trame d'échantillonnage plus dense et le calcul de la deuxième information de cisaillement en fonction 15 de la diffusion. - on mesure la déformation par ultrason à la trame d'échantillonnage la plus dense ; le calcul de la deuxième information de cisaillement comprenant un calcul en fonction de la déformation. 20 - la mesure comprend la mesure de la déformation à des instants différents en réaction à des contraintes appliquées différentes. - le calcul de la deuxième information de cisaillement comprend le calcul de première contrainte pour les 25 emplacements clairsemés en fonction de la première information de cisaillement et de la déformation et la résolution par itération d'une équation de diffusion en fonction des premières contraintes, la solution procurant des deuxièmes contraintes pour la trame d'échantillonnage la plus dense, et 30 le calcul de la deuxième information de cisaillement en fonction de la déformation et des deuxième contraintes. - l'affichage de l'image comprend la production de l'image d'un module de cisaillement en fonction de l'emplacement dans l'espace, des pixels différents de l'image correspondant à la 35 trame. Suivant un deuxième aspect, l'invention vise un support de mémorisation pouvant être lu par ordinateur et ayant mémorisé en son sein des données représentant des instructions pouvant être examinées par un processeur programmé pour déterminer une information de module par ultrason, caractérisé en ce que le 5 support de mémorisation comprend des instructions pour estimer, par une réaction par ultrason, des modules d'un tissu à des emplacements clairsemés dans un champ de vue ; et déterminer, en fonction des modules du tissu en les emplacements clairsemés, des modules du tissu à des 10 emplacements denses dans le champ de vue. De préférence : - la détermination comprend la détermination des modules du tissu à des emplacements pleinement échantillonnés dans le champ de vue. 15 - le support comprend la mesure par ultrason d'une information de déplacement en réaction à une force appliquée au tissu. - détermination comprend la détermination des modules de tissu aux emplacements denses en fonction de l'information de déplacement et des modules du tissu aux emplacements 20 clairsemés. - la détermination comprend le calcul de contraintes pour les emplacements clairsemés en fonction de l'information de déplacement aux emplacements clairsemés et des modules du tissu aux emplacements clairsemés, le calcul de contraintes 25 pour les emplacements denses en fonction des contraintes aux emplacements clairsemés et la détermination de modules de cisaillement en fonction des contraintes aux emplacements denses et des déplacements aux emplacements denses. - le calcul des contraintes aux emplacements denses comprend 30 la détermination d'une dérivée en fonction du temps en fonction d'une deuxième dérivée dans l'espace des contraintes aux emplacements clairsemés. - l'invention vise enfin un système de détermination de la propriété viscoélastique d'un tissu, caractérisé en ce qu'il 35 comprend : un transducteur pouvant fonctionner pour produire des signaux de réception à partir d'une énergie ultrasonore ; un formeur de faisceau de réception, pouvant fonctionner pour émettre en sortie des données représentant des emplacements dans l'espace le long d'au moins une ligne ; un processeur pouvant fonctionner pour appliquer une estimation de module à un nombre limité d'emplacements dans un champ de vue, pour produire une information de déformation en fonction des données émises en sortie, l'information de déformation concernant un nombre d'emplacements plus grand dans le champ de vue, et pour déterminer des valeurs de la propriété viscoélastique du tissu pour le nombre plus grand d'emplacements dans le champ de vue en fonction de l'information de déformation et des modules estimés pour le nombre limité d'emplacements. - De préférence : il comprend un affichage pouvant fonctionner pour afficher les valeurs de la propriété viscoélastique du tissu pour une pluralité d'emplacements dans l'espace représentant le nombre plus grand d'emplacements dans le champ de vue. - le processeur peut fonctionner pour estimer des modules de cisaillement pour un nombre limité d'emplacements et peut fonctionner pour déterminer des modules de cisaillement en tant que propriété viscoélastique du tissu. D'autres aspects d'avantages de l'invention sont passés en 25 revus ci-dessous en liaison avec les modes de réalisation préférés. DESCRIPTION SUCCINCTE DES DESSINS 30 Les éléments et les figures ne sont pas nécessairement à l'échelle, l'accent étant mis au contraire sur l'illustration des principes de l'invention. En outre, dans les figures de mêmes repères désignent des parties correspondantes dans toutes les vues. 35 La figure 1 est un schéma synoptique d'un mode de réalisation d'un procédé de détermination de la propriété d'un tissu par ultrason ; La figure 2 est un schéma fonctionnel d'un mode de réalisation d'un système de détermination d'une propriété viscoélastique d'un tissu ; et La figure 3 est une représentation graphique d'une trame pour un champ de vue avec un échantillonnage clairsemé des points de trame. DESCRIPTION DETAILLEE DES DESSINS ET DES MODES DE REALISATION 10 PREFERES ACTUELLEMENT En appliquant une force extérieure ou éloignée à un tissu, on peut produire un déplacement correspondant ou une image de déformation. Mais, la déformation ou le déplacement varie avec 15 l'amplitude de la force ou de la contrainte appliquée. La force appliquée peut être inconnue telle que par application manuelle de pression ou en raison d'irrégularités inconnues du trajet de propagation. On estime un module de cisaillement en induisant des ondes 20 de cisaillement dans le champ de vue. On mesure les ondes de cisaillement par ultrason telles qu'en émettant et en recevant le long d'un groupe de lignes de balayage pour mesurer un cisaillement pour un emplacement. On calcule le module à partir de la vitesse mesurée de l'onde de cisaillement. Le 25 module de cisaillement estimé est une valeur quantitative. Mais l'acquisition d'estimation du module de cisaillement en plusieurs emplacements exige une longue acquisition de données ou des expositions à de grandes doses d'énergie acoustique. On acquiert plus rapidement la déformation ou le 30 déplacement pour de nombreux emplacements dans le même champ de vue. On calcule les valeurs secondaires du module de cisaillement, à partir de valeurs de déformation échantillonnées d'une manière dense et des valeurs de modules de cisaillement estimées de façon clairsemée. On peut calculer 35 d'autres modules, cisaillement ou information de propriété du tissu, en calculant par exemple une information de module d'Young. On peut afficher le cisaillement quantitatif ou l'information de module ou l'information de propriété de tissu complétée sur tout le champ de vue, en exposant moins le patient à de l'énergie acoustique et en chauffant 5 éventuellement moins le transducteur. La figure 1 illustre un procédé de détermination du cisaillement ou d'une information de propriété du tissu par ultrason. On met en oeuvre le procédé par le système de la figure 2 ou par un système différent. On peut prévoir des 10 stades supplémentaires différents ou en plus petit nombre. C'est ainsi par exemple que les stades 32 et/ou 42 ne sont pas prévus dans certains modes de réalisation. On effectue les stades dans l'ordre décrit ou représenté, mais on peut les effectuer dans un ordre différent. C'est ainsi par exemple que 15 l'on mesure la déformation au stade 32 avant le module de cisaillement du stade 30. La figure 1 est décrite d'une manière générale ci-dessous pour une information de module ou de cisaillement, mais on peut utiliser d'autres propriétés viscoélastiques dans d'autres modes de réalisation. 20 Dans le stade 30, on estime une information clairsemée de module ou de cisaillement. Le format et les réglages du balayage déterminent le champ de vue. On peut agrandir le champ de vue au-delà d'une région qu'un transducteur est apte à balayer tel que par une imagerie en deux dimensions à champ 25 de vue agrandi ou par un balayage en trois dimensions. Le format de balayage procure une pluralité de lignes de balayage telle que des lignes de balayage parallèles dans un format linéaire ou des lignes de balayage divergentes dans un format secteur ou Vector (marque de fabrique). On peut échantillonner 30 chaque ligne de balayage un certain nombre de fois. La vitesse d'échantillonnage de lignes de balayage et la densité de lignes de balayage ou la répartition de lignes de balayage donne une trame. Une transmission d'onde plane et une réception à base de transformation de Fourier procure des 35 échantillons dans n'importe quelle trame souhaitée. La figure 3 représente une trame à titre d'exemple. Dans d'autres modes de réalisation, la trame est gauche, une ou plusieurs lignes sont courbées et/ou le bord a une forme différente. Les lignes représentent des lignes de balayage et/ou une simple représentation d'une topologie de points. La 5 trame comprend des points 52 de trame. Les points 52 de trame représentent des emplacements où l'on peut acquérir des données dans un format de balayage donné, tel que des emplacements d'échantillonnages le long des lignes de balayage. Vingt points 52 de trame sont représentés ici à des 10 fins d'illustration graphique, mais on peut prévoir un nombre plus grand ou plus petit de points 52 de trame. On échantillonne l'information de module ou de cisaillement d'une manière plus clairsemée que les points 52 de trame disponibles. C'est ainsi, par exemple, que la figure 15 3 représente trois points 50 de trame échantillonnés sur vingt points possibles. On mesure l'information de module ou de cisaillement ou on l'estime pour ces emplacements clairsemés représentant moins que tous les emplacements possibles ou moins que tous les emplacements pour lesquels une déformation 20 a été échantillonnée dans le stade 32. Les points 50 de trame utilisés pour l'échantillonnage clairsemé peuvent avoir toute densité et/ou répartition. Dans un mode de réalisation, l'échantillonnage clairsemé se produit à des intervalles régulièrement espacés tels que tous les cinq, dix, vingt ou 25 davantage points 52 de trame à la fois latéralement et axialement. On peut estimer toute valeur de module ou de cisaillement. Les valeurs de module de tissu représentent la rigidité ou la dureté aux emplacements. On estime par exemple le module de 30 cisaillement du tissu. Dans d'autres modes de réalisation, on estime le module d'Young. Dans d'autres modes de réalisation, on estime d'autres valeurs de cisaillement qu'elles soient quantitatives ou qualitatives. Une estimation aux emplacements 50 clairsemés est fournie 35 par une mesure directe ou indirecte. On estime par exemple des valeurs de module de cisaillement pour les emplacements clairsemés à partir de la réaction aux ultrasons. On applique un ultrason ou une autre contrainte pour produire une onde de cisaillement à l'emplacement 50 clairsemé. C'est ainsi, par exemple, que l'on émet une impulsion de force de rayonnement acoustique ayant un point focal à l'emplacement 50 clairsemé ou au voisinage de celui-ci. On peut utiliser d'autres sources de contrainte, telles qu'une contrainte manuelle ou produite de façon interne. En réaction à la contrainte, une onde de cisaillement est produite. Une pluralité d'emplacements autour de l'emplacement 50 clairsemé ou à l'emplacement 50 clairsemé est balayé par les ultrasons. Un balayage Doppler ou en mode B peut être utilisé. Dans un mode de réalisation, on détecte l'onde de cisaillement perpendiculaire à la direction de la contrainte appliquée en obtenant des balayages multiples en mode B, d'une région petite (par exemple 4mm latéralement et 5 mm axialement) autour, au voisinage ou englobant l'emplacement 50 clairsemé. En corrélant les données des divers balayages en mode B, on peut mesurer l'amplitude, la vitesse ou d'autres caractéristiques de l'onde de cisaillement.

Le module de cisaillement est donné par g =pv3.2, p étant la masse volumique et v la vitesse de cisaillement estimée. On peut calculer d'autres valeurs de module ou de cisaillement pour les emplacements 50 clairsemés. Dans le stade 32, on mesure la déformation ou le 25 déplacement. Les mesures s'effectuent pour une répartition plus dense de points 52 de trame que l'estimation clairsemée du stade 30. On mesure la déformation ou le déplacement en davantage de points 52 de trame que pour les mesures échantillonnées de manière clairsemée d'information de module 30 ou de cisaillement. On détermine par exemple une déformation ou un déplacement pour une répartition complète de la trame ou des points 52 d'échantillonnage. Tous les points 52 de la trame d'une région à laquelle on s'intéresse ou de tout le champ de vue sont utilisés pour la mesure. Dans des variantes, 35 on mesure la déformation ou le déplacement en un nombre de points 52 de trame plus petit que tous les points 52 de trame mais en un nombre de points 52 de trame plus grand que les emplacements 50 clairsemés. On déforme le tissu en réaction à la contrainte appliquée. On applique au tissu balayé une force de compression, une 5 force de dilatation ou une autre contrainte. Un utilisateur applique par exemple une pression axialement avec un transducteur. On effectue un balayage d'ultrason en appliquant une pression par le transducteur sur le patient. On utilise en variante une autre source de contrainte ou de compression, 10 telle que l'énergie acoustique ou une structure mécanique. On peut appliquer la contrainte par une source extérieure. Une pression extérieure comprend une pression acoustique ou mécanique. La pression se propage de l'extérieur du patient tel que d'un palpeur de transducteur au tissu ou à la région 15 auquel on s'intéresse. On peut produire la pression de l'intérieur d'un patient, telle qu'une pression acoustique produite par une sonde intracavitaire. La pression acoustique peut être une force de rayonnement acoustique focalisé ou non focalisé. Une pression mécanique peut inclure une machine (par 20 exemple un générateur d'oscillation ou un vibrateur). La contrainte appliquée au tissu peut ne pas être connue. C'est ainsi, par exemple, qu'une application manuelle d'une contrainte est prévue sans capteur de pression. Comme autre exemple, la pression en un emplacement (par exemple la surface 25 de la peau) est connue ou peut être mesurée, mais la pression qui s'ensuit en d'autres points 52 de la trame peut être inconnue. Dans un autre exemple encore, des données de déformation d'un balayage précédent sont chargées dans une mémoire, mais sans information de contrainte. 30 Dans d'autres modes de réalisation, on peut déterminer la contrainte appliquée. On mesure par exemple une pression appliquée manuellement. Dans un autre exemple, on mesure une force appliquée mécaniquement ou acoustiquement. Dans un autre exemple, on estime une pression à partir d'une source au sein 35 d'un patient. Le coeur produit par exemple une pression dans le système circulatoire. On peut estimer la pression d'un vaisseau à partir du profil de vitesse dans le vaisseau ou d'une vitesse au centre du vaisseau. On utilise une imagerie Doppler ou d'écoulement pour estimer la vitesse. La vitesse est reliée à la pression par une relation empirique ou connue. 5 On peut étalonner la relation vitesse-pression chez un patient individuel en mesurant une pression statique pour le patient. Dans un autre exemple, le diaphragme ou les poumons appliquent une pression au tissu environnant pendant le cycle respiratoire. On détermine la vitesse du tissu par imagerie 10 Doppler du tissu ou par suivi du tissu. Des données empiriques ou une autre relation entre la vitesse du diaphragme et la pression sont utilisées pour estimer la contrainte. Un procédé d'estimation de la contrainte consiste à mesurer la pression à la surface du corps par des capteurs fixés au transducteur. 15 La contrainte appliquée peut être une contrainte par impulsion, cyclique, répétée ou qui n'est pas due à des impulsions. C'est ainsi, par exemple, que la pression appliquée pendant la respiration ou par le coeur est cyclique. La contrainte est appliquée répétitivement ou différemment en 20 fonction du temps. La contrainte appliquée peut être représentée par une impulsion. On produit une onde de pression sensiblement unique. On peut produire l'impulsion par une forme d'onde pulsée cyclique ou de n'importe quel nombre de cycles (par exemple dix ou cent cycles). Une force de 25 rayonnement acoustique est par exemple émise sous la forme d'une impulsion pour appliquer une contrainte au tissu. La forme d'onde par impulsion se propage vers la région laquelle on s'intéresse. On effectue une imagerie par ultrason avant, pendant et/ou 30 après avoir appliqué la contrainte. On reçoit des données d'ultrason en réaction à l'émission d'ultrason. On effectue les émissions et les réceptions pour un emplacement unique dans l'espace (par exemple le point focal de la contrainte appliquée), le long d'une ligne sur une surface ou sur un 35 volume. On prévoit une séquence d'émission et de réception pour chaque emplacement dans l'espace.

On détermine le déplacement du tissu en fonction du temps. On peut mesurer le déplacement à partir de données du tissu, telles que des données d'ultrason en mode B. On utilise une corrélation, une corrélation croisée, une somme minimum de différences en valeur absolue ou d'autres mesures semblables pour déterminer le déplacement entre des balayages. On détermine les déplacements suivant une dimension, deux dimensions ou trois dimensions. Dans un mode de réalisation, on utilise une ou plusieurs des méthodes ou l'un ou plusieurs des systèmes décrits au brevet US 5.107.837 ; 5.293.870 ; 5.178.147 ; 6.508.768 ou 6.558.324 pour produire des trames de données ou des images par élasticité en tant qu'information de déformation. On peut utiliser d'autres procédures de mesure de la déformation avec ou sans détermination du déplacement du tissu en réaction à l'application ou à la variation de la contrainte. On peut mesurer le déplacement en déterminant une vitesse du tissu et/ou une accélération du tissu. En se basant sur un balayage (par exemple la vitesse), deux balayages (corrélation en mode B) ou davantage (par exemple le 20 déplacement moyen), on détermine un champ de contrainte. Le champ de contrainte représente la contrainte en des emplacements différents. On peut utiliser un champ de déplacement ou un champ de vitesse de déformation dans d'autres modes de réalisation. On peut utiliser d'autres 25 mesures pour représenter une déformation ou un déplacement, tel que la vitesse. On peut déterminer la déformation ou le déplacement à des instants différents. On calcule un champ de déformation ou de déplacement à partir de différents jeux de données. C'est 30 ainsi, par exemple, que différents balayages par les ultrasons sont prévus pour mesurer la déformation à des instants différents séparés par des millisecondes, des secondes, des minutes ou plus. On peut déterminer la déformation ou le déplacement différent à partir de jeux uniques de données ou 35 on peut utiliser une trame ou plusieurs trames de données pour les deux champs. On effectue, par exemple, trois balayages pendant un changement de contrainte. On calcule un premier champ de déformation à partir des données des deux premiers balayages et on calcule le deuxième champ de déformation à partir des données des deux derniers balayages. La déformation 5 à des instants différents est sensible à des contraintes appliquées différentes dues au changement de contrainte. Dans d'autres modes de réalisation, on applique une contrainte différente, telle qu'une amplitude différente de la contrainte, dans des évènements de contraintes uniques ou 10 distincts et on mesure la déformation à partir de jeux uniques de données acquis pour les évènements de contraintes distincts. On corrige ou on ne corrige pas la déformation mesurée de l'atténuation de la contrainte appliquée, qui varie en 15 fonction de la profondeur. Au fur et à mesure que la pression se propage dans le tissu, la pression s'atténue. Un mouvement ou un déplacement moindre est provoqué en des emplacements plus éloignés de la source de pression (profondeur par rapport à la source) en raison de l'atténuation. On ajuste le 20 déplacement pour tenir compte de l'atténuation en prévoyant plus de déplacements ou de déformation normalisés en des emplacements différents dans l'espace. La correction est linéaire en fonction de la distance du point ou la région de la source de la contrainte. On peut 25 utiliser une correction non linéaire, fondée par exemple sur des modèles de tissu ou des types différents de tissu. On fait l'hypothèse d'une fonction linéaire ou non-linéaire fondée sur des données empiriques ou fondée sur un modèle de propagation. Pour une force acoustique, on corrige l'atténuation du son 30 dans le tissu en fonction de la distance et de la fréquence. Pour d'autres forces extérieures ou forces provenant d'autres organes, telles qu'une force appliquée manuellement ou une force due au coeur, on prévoit une correction différente ou on n'en prévoit pas. 35 On effectue la correction dans le domaine temporel. On effectue la correction dans le domaine de Fourier ou de fréquence. Dans le stade 34, on calcule une information de cisaillement ou de module pour un échantillonnage plus dense de la trame. C'est ainsi, par exemple, que l'on calcule des 5 valeurs de modules de cisaillement pour la trame échantillonnée complètement en fonction de l'information de cisaillement aux emplacements clairsemés. Comme autre exemple, on détermine les modules de tissu en une répartition plus dense d'emplacement dans le champ de vue en fonction des 10 modules du tissu aux emplacements clairsemés. On peut utiliser n'importe quel calcul connu actuellement ou à venir. Dans un autre mode de réalisation, on détermine l'information de module de tissu ou de cisaillement, tel que le module de cisaillement aux emplacements non clairsemés de 15 la trame en fonction de l'information de déformation OU de déplacement, dans la répartition plus dense et on estime l'information de module emplacements clairsemés. On cisaillement pour chaque 20 résolvant par itération une l'hypothèse d'un rapport de ou de cisaillement pour les détermine par exemple le module de emplacement de l'échantillon en équation de diffusion. En faisant Poisson de 0.5 ou en utilisant un rapport de Poisson connu, on calcule par itération le module de cisaillement en des emplacements différents en fonction du champ de déformation à des instants différents sous des 25 contraintes différentes pour les emplacements différents et du module de cisaillement pour les emplacements clairsemés. On fait l'hypothèse de la continuité dans le cisaillement de sorte que l'on peut estimer le module de cisaillement des emplacements différents à partir des échantillons clairsemés. 30 Dans un mode de réalisation à titre d'exemple, on calcule les contraintes aux emplacements clairsemés dans le stade 36 en fonction de l'information de cisaillement provenant des emplacements clairsemés et en fonction de la déformation ou du déplacement aux emplacements clairsemés. En connaissant la 35 déformation et le module de cisaillement pour un emplacement, on peut déterminer la contrainte. On calcule les contraintes pour les emplacements clairsemés en fonction de l'information de déplacement aux emplacements clairsemés et des modules du tissu aux emplacements clairsemés. Dans un mode de réalisation on détermine les contraintes pour les emplacements clairsemés à des instants différents, tels qu'à partir des valeurs de déformation ou de déplacement à des instants différents. On peut déterminer une contrainte à un instant ou à plus de deux instants. Dans un mode de réalisation, on obtient une information 10 plus dense dans le stade 38. Un procédé simple consiste à interpoler les modules de cisaillement clairsemés pour obtenir l'information de cisaillement à la trame dense. Un autre procédé consiste à calculer la contrainte aux emplacements clairsemés, puis à interpoler une contrainte aux points denses 15 de la trame. On peut estimer l'information de cisaillement aux points denses de la trame à partir des valeurs interpolées de la contrainte et des valeurs de déformation ou de déplacement. Dans un autre mode de réalisation du stade 38, on résout la diffusion de la contrainte. On calcule la diffusion de la 20 contrainte aux emplacements clairsemés pour la trame d'échantillonnage plus dense. On détermine par exemple une dérivée en fonction du temps en fonction d'une dérivée seconde dans l'espace des contraintes aux emplacements clairsemés. On résout par itération une équation de diffusion en fonction des 25 contraintes aux emplacements clairsemés pour obtenir les contraintes pour la trame plus dense d'échantillonnage. Un exemple d'une équation de diffusion est : ao-(x, y, z) at K(x, y, z)V2o-(x, y, z), 30 soumise à cr(x, y, z) )e(r, )1<',,)E(r-s) K étant une constante de diffusion et o étant la contrainte. On détermine la constante de diffusion expérimentalement. On résout l'équation de diffusion par itération. La solution est atteinte lorsque le changement des résultats est inférieur à un seuil ou lorsqu'il n'y a plus de changement. La procédure de diffusion s'arrête lorsque l'itération tend vers un critère défini à l'avance, tel que le nombre d'itérations, le changement total de la contrainte ou le changement maximum de la contrainte.

On calcule les modules de cisaillement pour l'échantillonnage plus dense différent dans le stade 34 en fonction de la diffusion. On calcule les modules de cisaillement pour chaque emplacement à partir de l'information de déformation ou de déplacement et la contrainte pour chaque 15 emplacement. On peut utiliser toutes fonctions, y compris des fonctions n'utilisant pas la déformation ou le déplacement. Une fonction possible est : g(rd)=-0(rd)/E(rd) dans laquelle rd représente les points de trame échantillonnés de manière dense et E est la déformation ou le déplacement. On utilise la 20 contrainte et la déformation ou le déplacement à chaque emplacement réparti de manière dense pour déterminer les modules de cisaillement en ces emplacements. On peut utiliser d'autres équations pour déterminer la même caractéristique du tissu ou d'autres caractéristiques du tissu, telle que la 25 détermination du module d'Young, un autre paramètre quantitatif ou un paramètre qualitatif. Dans le stade 40, on produit des données d'image en fonction de l'information de module de cisaillement calculée pour du tissu. Les données d'image sont dans un format 30 d'affichage ou peuvent être transformées par balayage en un format d'affichage. Les données d'image sont des données en couleur ou en échelle de gris, mais peuvent être des données avant cartographie par une échelle de gris ou par une échelle de couleur. On peut cartographier l'information linéairement 35 ou non linéairement en les valeurs d'affichage. On peut afficher une image à partir des données d'image.

On forme par exemple l'image en sortant des données de couleur dans un format d'affichage. L'image représente l'information de cisaillement ou des modules (par exemple les modules de cisaillement) pour les emplacements différents. La où les valeurs sont déterminées pour tous les points de la trame dans une région à laquelle on s'intéresse ou dans un champ de vue, les pixels de l'affichage représentent la caractéristique du tissu pour cette région. On module l'image par l'information de cisaillement ou de module, les pixels différents de l'image correspondant à une information de propriété du tissu ou étant déterminés à partir de l'information de propriété du tissu pour un point ou pour plusieurs points de la trame. La trame d'affichage peut être différentes de la trame de balayage et/ou de la trame pour laquelle on calcule l'information de cisaillement ou de module. On module la couleur, la brillance, la luminance, la nuance ou d'autres caractéristiques en fonction de l'information de cisaillement ou de module. On peut afficher dans une même image plus qu'une propriété du tissu. C'est ainsi, par exemple, que des pixels en un emplacement ont une couleur sensible à une composante et une nuance sensible à une autre composante. Des valeurs d'affichage ont des emplacements différents dans l'espace peuvent être sensibles à des composantes différentes. L'image peut comprendre d'autres données. C'est ainsi, par exemple, que des données en mode B ou d'autres données représentant un tissu ou un fluide ou des agents de contraste sont inclus dans la même région. La composante de propriété du tissu est utilisée pour une incrustation ou une combinaison avec d'autres données.

La figure 2 représente un mode de réalisation d'un système 10 de détermination d'une propriété viscoélastique d'un tissu. Le système 10 met en oeuvre le procédé de la figure 1 ou d'autres procédés. Le système 10 comprend un formeur 12 de faisceau d'émission, un transducteur 14, un formeur 16 de faisceau de réception, un processeur 18 d'image, un affichage 20 et une mémoire 22. On peut prévoir des éléments supplémentaires différents ou en plus petit nombre. C'est ainsi qu'il est prévu une entrée d'utilisateur pour une sélection manuelle ou assistée de carte d'affichage de propriété du tissu à déterminer, de sélection de la région à laquelle on s'intéresse ou pour d'autres commandes. Le système 10 est un système d'imagerie de diagnostic médical par ultrason. Dans d'autres variantes, le système 10 est un ordinateur personnel, un poste de travail, un poste PACS ou d'autres agencements en un même emplacement ou répartis sur un réseau pour une imagerie d'acquisition en temps réel ou de post-acquisition de sorte qu'il peut ne pas comprendre les formeurs 12, 16 de faisceau et de transducteur 14. Le formeur 12 de faisceau d'émission est un formeur à ultrason, une mémoire, un générateur d'impulsion, un circuit analogique, un circuit numérique ou leurs combinaisons. Le formeur 12 de faisceau d'émission peut fonctionner pour produire des formes d'onde pour une pluralité de canaux avec des amplitudes différentes ou relatives, des retards et/ou un déphasage. Après transmission d'ondes acoustiques par le transducteur 14 en réaction aux ondes produites, il est formé un ou plusieurs faisceaux. On produit une séquence de faisceaux d'émission pour balayer une région en deux dimensions ou en trois dimensions. On peut utiliser des formats Sector,Vector (marque de fabrique), linéaires ou d'autres formats de balayage. On balaye la même région plusieurs fois. Pour l'imagerie par écoulement ou Doppler et pour l'imagerie par déformation, on utilise une séquence de balayage. Dans l'imagerie Doppler la séquence peut comprendre des faisceaux multiples le long d'une même ligne de balayage avant le balayage d'une ligne de balayage voisine. Pour l'imagerie par déformation on peut utiliser un balayage ou un entrelacement de trame (c'est-à-dire balayer toute la région avant de la rebalayer). Dans des variantes, le formeur 12 de faisceau d'émission produit une onde plane ou une onde divergente pour un balayage plus rapide. Le transducteur 14 est une matrice à 1, 1,25, 1,5, 1,75 ou 2 dimensions d'éléments à membrane piézoélectriques ou capacitifs. Le transducteur 14 comprend une pluralité d'éléments de transduction entre des énergies acoustique et électrique. On produit des signaux de réception en réaction à de l'énergie ultrason (écho) arrivant sur les éléments du transducteur. Les éléments relient des canaux de formeurs 12, 16 de faisceau d'émission et de réception. Le formeur 16 de faisceau de réception comprend une pluralité de canaux, ayant des amplificateurs, des éléments à 10 retard et/ou des déphaseurs et un ou plusieurs dispositifs de sommation. Chaque canal est relié à un ou à plusieurs éléments du transducteur. Le formeur 16 de faisceau de réception applique des retards relatifs, des phases relatives et/ou une apodization pour former un ou plusieurs faisceaux de réception 15 en réaction à chaque transmission. Dans des variantes, le formeur 16 de faisceau de réception est un processeur pour produire des échantillons, en utilisant une transformation de Fourier ou d'autres transformations. Le formeur 16 de faisceau de réception peut comprendre un 20 filtre, tel qu'un filtre pour isoler de l'information à un deuxième harmonique ou à d'autres bandes de fréquences relativement à la bande de fréquence d'émission. Une information de ce genre comprendra plus probablement un tissu souhaité, un agent de contraste et/ou une information 25 d'écoulement. Dans un autre mode de réalisation, le formeur 16 de faisceau de réception comprend une mémoire ou un tampon et un filtre ou un additionneur. On combine deux ou plusieurs faisceaux de réception pour isoler de l'information à une bande de fréquence souhaitée telle qu'elle a un deuxième 30 harmonique, un fondamental du troisième ordre ou une autre bande. Le formeur 16 de faisceau de réception émet en sortie des données sommées de faisceau représentant des emplacements dans l'espace. On émet en sortie des données pour un emplacement 35 unique, des emplacements le long d'une ligne, des emplacements pour une surface ou des emplacements pour un volume. On peut prévoir une focalisation dynamique. Les données peuvent être destinées à des buts différents. On effectue par exemple des balayages différents pour un mode B ou pour des données de tissu autres que pour des données Doppler ou des données 5 d'écoulement. Le processeur 18 est un détecteur de mode B, un détecteur Doppler, un détecteur Doppler d'onde pulsée, un processeur de corrélation, un processeur de transformation de Fournier, un circuit intégré spécifique à l'application, un processeur 10 d'usage général, un processeur de commande, un processeur d'image, un réseau de grille programmable par l'utilisateur, un processeur de signal numérique, un circuit analogique, un circuit numérique , leurs combinaisons ou d'autres dispositifs connus maintenant ou à venir de détection et de traitement de 15 l'information pour l'affichage à partir d'échantillons d'ultrason formés en faisceau. Dans un mode de réalisation, le processeur 18 comprend un ou plusieurs détecteurs et un processeur distinct. Le processeur est un processeur de commande, un processeur 20 général, un processeur de signal numérique, un circuit intégré spécifique à l'application, un réseau de grille programmable par l'utilisateur, un serveur, un groupe de processeurs, un trajet de données, leurs combinaisons ou d'autres dispositifs connus déjà ou à venir pour déterminer une déformation, pour 25 effectuer des transformations de Fourier et pour calculer des propriétés d'un tissu. Le processeur 18 effectue par exemple toutes combinaisons d'un ou de plusieurs des stades représentés à la figure 1. Le processeur 18 applique une estimation de module ou 30 d'une propriété du tissu à un nombre limité d'emplacement dans un champ de vue. Des données d'ultrason sont par exemple acquises pour estimer des modules de cisaillement pour le nombre limité d'emplacements. Le processeur 18 détermine une information de déformation 35 (par exemple déformation, déplacement ou vitesse de déformation) en fonction des données émises en sortie par le formeur 16 de faisceau de réception. L'information de déformation est prévue pour un nombre d'emplacements plus grand dans le champ de vue que pour l'information de cisaillement.

Le processeur 18 détermine des valeurs de propriété viscoélastique du tissu pour le nombre plus grand d'emplacement dans le champ de vue que les estimations de cisaillement clairsemé. On calcule les valeurs de propriété du tissu en fonction de l'information de déformation et des modules de la propriété du tissu estimé pour le nombre limité d'emplacements. On peut déterminer toute propriété viscoélastique du tissu, telle que le module de cisaillement. Le processeur 18 émet en sortie les valeurs d'image ou d'affichage cartographiées à partir des propriétés du tissu dans l'affichage 20. Pour déterminer une information de déformation, une information de module, une contrainte ou des propriétés d'un tissu, on peut acquérir des données à partir d'une pluralité de balayage ou de mesures et les mémoriser. On mémorise les données dans la mémoire 22 ou dans une autre mémoire. On mémorise les données provenant d'un ou plusieurs étages de traitement telles que des données de radiofréquence, des données de canal, des données de sommation de faisceau, des données détectées, des données de déformation, des données de contrainte, des données de module, des données de module de cisaillement et/ou des valeurs calculées. Le processeur 18 fonctionne suivant des instructions mémorisées dans la mémoire 22 ou dans une autre mémoire. Le processeur 18 est programmé pour déterminer une information de 30 module par ultrason. La mémoire 22 est un support de mémorisation pouvant être lu par ordinateur. Les instructions pour la mise en oeuvre des procédés, méthodes et/ou techniques passés en revus dans le présent mémoire sont prévues sur les supports de mémorisation ou de mémoire pouvant être lus par 35 ordinateur, tels qu'un cache, un tampon, une RAM, des supports amovibles, des disques durs ou d'autres supports de mémorisation pouvant être lus par d'autres ordinateurs. Des supports de mémorisation pouvant être lus par ordinateur comprennent divers types de support de mémorisation, volatils et non volatils. Les fonctions, stades ou tâches illustrés dans les figures ou décrits dans le présent mémoire sont exécutés en réaction à un ou plusieurs jeux d'instructions mémorisés dans ou sur des supports de mémorisation pouvant être lus par ordinateur. Les fonctions, stades ou tâches sont indépendantes du type particulier de jeu d'instruction des supports de mémorisation du processeur ou de la stratégie de traitement peuvent être effectués par logiciel, matériel, circuit intégré, microprogrammation, microcode et analogue, fonctionnant seul ou en combinaison. De même, des stratégies de traitement peuvent comprendre un multitraitement, une multi tâche, un traitement parallèle et analogue. Dans un mode de réalisation, on mémorise les instructions sur un dispositif de support amovible, destiné à être lu par des systèmes locaux ou éloignés. Dans d'autres modes de réalisation, on mémorise les instructions en un emplacement éloigné en vu d'un transfert par un réseau informatique ou sur des lignes téléphoniques. Dans d'autres modes de réalisation encore, on mémorise les instructions dans un ordinateur donné, une CPU, une GPU ou un système. L'affichage 20 est un CRT, un LCD, un projecteur, un plasma ou d'autres affichages pour afficher des images en deux dimensions ou en trois dimensions. L'affichage 20 affiche des images d'ultrason, les valeurs de propriété viscoélastique d'un tissu ou d'autres informations pour une pluralité d'emplacements dans l'espace. L'image représente un nombre d'emplacements plus grand du champ de vue que le nombre pour lequel un cisaillement ou une autre propriété du tissu est déterminé par ultrason.

Claims (7)

1. REVENDICATIONS1. Support de mémorisation pouvant être lu par ordinateur et ayant mémorisé en son sein des données représentant des instructions pouvant être examinées par un processeur programmé pour déterminer une information de module par ultrason, caractérisé en ce que le support de mémorisation comprend des instructions pour : estimer, par une réaction par ultrason, des modules d'un 10 tissu à des emplacements clairsemés dans un champ de vue ; et déterminer, en fonction des modules du tissu en les emplacements clairsemés, des modules du tissu à des emplacements denses dans le champ de vue. 15
2. 2. Support pouvant être lu par un ordinateur suivant la revendication 1, caractérisé en ce que la détermination comprend la détermination des modules du tissu à des emplacements pleinement échantillonnés dans le champ de vue. 20
3. 3. Support pouvant être lu par un ordinateur suivant la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce qu'il comprend la mesure par ultrason d'une information de déplacement en réaction à une force appliquée au tissu. 25
4. 4. Support pouvant être lu par un ordinateur suivant la revendication 3, caractérisé en ce que la détermination comprend la détermination des modules de tissu aux emplacements denses en fonction de l'information de déplacement et des modules du tissu aux emplacements 30 clairsemés.
5. 5. Support pouvant être lu par un ordinateur suivant la revendication 3, caractérisé en ce que la détermination comprend le calcul de contraintes pour les emplacements 35 clairsemés en fonction de l'information de déplacement aux emplacements clairsemés et des modules du tissu auxemplacements clairsemés, le calcul de contraintes pour les emplacements denses en fonction des contraintes aux emplacements clairsemés et la détermination de modules de cisaillement en fonction des contraintes aux emplacements denses et des déplacements aux emplacements denses.
6. 6. Support pouvant être lu par un ordinateur suivant la revendication 5, caractérisé en ce que le calcul des contraintes aux emplacements denses comprend la détermination d'une dérivée en fonction du temps en fonction d'une deuxième dérivée dans l'espace des contraintes aux emplacements clairsemés.
7. 7. Support pouvant être lu par un ordinateur suivant l'une 15 des revendications 1 à 6, caractérisé en ce qu'il comprend la production de données d'images en fonction des modules du tissu.