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Abstract

Une imagerie par impulsion de force de rayonnement acoustique indépendante du mouvement est proposée. Plutôt que de reposer sur le déplacement dans le temps pour chaque emplacement, les déplacements sur les emplacements pour chaque moment sont utilisés. Une formation de faisceaux parallèles est utilisée pour échantillonner simultanément sur une région d'intérêt. Puisqu'il peut être supposé que les différents emplacements sont soumis au même mouvement au même moment, trouver un pic de déplacement sur les emplacements pour chaque moment donné donne des informations de pic ou de profil indépendantes du mouvement. La vitesse ou autre paramètre de viscoélasticité peut être estimé(e) à partir des déplacements sur les emplacements.

Description

ARRIERE-PLAN

Les présents modes de réalisation se rapportent à une imagerie par impulsion de force de rayonnement acoustique (ARFI ; acoustic radiation force impulse). En transmettant une impulsion d’excitation ARFI, des ultrasons peuvent être utilisés pour déplacer un tissu par l’intermédiaire de la génération d’une onde de cisaillement ou longitudinale. Le déplacement résultant de l’onde générée par l’impulsion d’excitation peut être mesuré en utilisant un autre balayage ou suivi aux ultrasons.

Pour déterminer la vitesse de l’onde de cisaillement générée dans le tissu, les déplacements sont estimés dans le temps pour chaque emplacement. Le déplacement maximum dans le temps et/ou le déphasage relatif dans les profils temporels de déplacement entre emplacements est trouvé. Puisque le mouvement cardiaque et/ou respiratoire du patient cause une quantité différente de mouvement de tissu à différents moments, un bruit est introduit dans les déplacements dans le temps. Ce mouvement peut causer une variation indésirable de la survenue du déplacement maximum et du déphasage relatif, résultant en une détermination incorrecte de la vitesse.

BREF RESUME À titre d’introduction, les modes de réalisation préférés décrits ci-dessous incluent des procédés, des instructions et des systèmes pour une imagerie par impulsion de force de rayonnement acoustique indépendante du mouvement. Plutôt que de se reposer sur le déplacement dans le temps pour chaque emplacement, les déplacements sur des emplacements pour chaque moment sont utilisés. Une formation de faisceaux parallèles est utilisée pour échantillonner simultanément sur une région d’intérêt. Puisqu’il peut être supposé que les différents emplacements sont soumis au même mouvement au même moment, la recherche d’un pic de déplacement sur des emplacements pour chaque moment donné donne des informations de pic ou de profil indépendantes du mouvement. La vitesse ou autre paramètre de viscoélasticité peut être estimé(e) à partir des déplacements sur des emplacements.

Sous un premier aspect, un procédé est proposé pour une imagerie par impulsion de force de rayonnement acoustique indépendante du mouvement. Un scanner à ultrasons transmet une impulsion de force de rayonnement acoustique dans un tissu d’un patient le long d’une première ligne. Le scanner à ultrasons détecte des déplacements du tissu générés en réponse à la transmission avec quatre faisceaux de réception ou plus en quatre emplacements ou plus, respectivement, le long de chacune de quatre lignes de suivi ou plus, respectivement, espacées de la première ligne. La détection pour chacun des quatre emplacements ou plus est répétée un nombre multiple de fois. Pour chacune des fois multiples, lequel des quatre emplacements ou plus a le plus grand déplacement est déterminé. Une vitesse d’une onde causée par la transmission est calculée comme une fonction des déplacements les plus grands à partir des fois multiples. Une image de la vitesse est générée.

Selon les réalisations, le procédé peut comprendre une ou plusieurs des caractéristiques ou étapes suivantes : la transmission comprend la transmission de l’impulsion de force de rayonnement acoustique telle que focalisée à une profondeur le long de la première ligne, et dans lequel la détection comprend le suivi de l’onde à la profondeur sur les lignes de suivi, l’onde comprenant une onde de cisaillement ; la détection comprend la détection avec les quatre faisceaux de réception ou plus et les quatre emplacements ou plus respectifs étant seize faisceaux de réception ou plus et seize emplacements ou plus respectifs ; la détection comprend la détection avec une formation de faisceaux parallèles simultanée ; la détermination comprend la détermination d’une quantité de décalage de tissu par rapport à une référence ; la détermination comprend la localisation de l’onde à partir d’une distribution spatiale des déplacements ; le calcul comprend l’ajustement d’une ligne sur le plus grand des déplacements comme une fonction du temps et le calcul de la vitesse comme une pente de la ligne ; le calcul de la vitesse comprend le calcul de telle manière que des erreurs dans les déplacements causées par un mouvement physiologique sont éliminées ; l’estimation d’une contribution du mouvement physiologique aux déplacements, en particulier l’estimation comprend l’identification d’un décalage d’état stable dans les déplacements comme une fonction des emplacements ; la suppression du décalage des déplacements et le calcul d’un paramètre de viscoélasticité à partir d’une transformée de Fourier des déplacements après la suppression ; la transmission comprend la transmission de l’impulsion de force de rayonnement acoustique comme une telle impulsion dans un motif d’impulsions multiples avec la détection étant effectuée en réponse au motif, et dans lequel la détermination comprend la détermination de pics multiples dans les déplacements comme une fonction de l’emplacement pour chacune des fois multiples.

Sous un deuxième aspect, un système est proposé pour une imagerie par impulsion de force de rayonnement acoustique indépendante du mouvement. Un formeur de faisceaux de transmission est configuré pour générer une impulsion d’excitation. Un formeur de faisceaux de réception en parallèle est configuré pour détecter des réponses de tissu à une onde générée par l’impulsion d’excitation. Les réponses sont détectées à chacun d’une pluralité d’emplacements à chacun d’une pluralité de moments. Un processeur est configuré pour localiser un pic dans les réponses sur les emplacements à chacun des moments et pour déterminer une vitesse de l’onde à partir des pics. Un afficheur est utilisable pour afficher la vitesse.

Selon les réalisations, le système peut comprendre une ou plusieurs des caractéristiques suivantes : le formeur de faisceaux de réception en parallèle est configuré pour former simultanément des faisceaux de réception le long de N lignes de réception où N est un entier supérieur à un et égal à la pluralité des emplacements ; le processeur est configuré pour calculer des déplacements à partir des réponses, dans lequel le processeur est configuré pour localiser le pic comme le plus grand des déplacements sur les emplacements à la fois respective, et dans lequel le processeur est configuré pour déterminer la vitesse à partir d’une ligne ou d’un motif ajusté(e) pour le plus grand des déplacements dans le temps ; le formeur de faisceaux de transmission est configuré pour générer l’impulsion d’excitation en une séquence d’impulsions générées, dans lequel le formeur de faisceaux de réception parallèles est configuré pour détecter des réponses à l’onde et à d’autres ondes générées par la séquence après la fin de la séquence, et dans lequel le processeur est configuré pour localiser le pic et d’autres pics dans les réponses à chacune des fois et déterminer la vitesse à partir du pic et des autres pics à chaque fois.

Sous un troisième aspect, un support de stockage non transitoire lisible par ordinateur a, stockées dans celui-ci, des données représentant des instructions exécutables par un processeur programmé pour une imagerie par impulsion de force de rayonnement acoustique. Le support de stockage inclut des instructions pour : mesurer, en utilisant un scanner à ultrasons, des déplacements en réponse à une impulsion d’excitation, les déplacements mesurés simultanément en différents emplacements ; déterminer une caractéristique d’une onde générée par l’impulsion d’excitation à partir d’une quantité relative des déplacements mesurés simultanément ; et délivrer en sortie la caractéristique.

Dans des variantes, la mesure comprend la mesure de N déplacements par événement de réception pour N lignes de suivi, respectivement, et la répétition de la mesure pour les N lignes de suivi d’autres fois, où N est un entier supérieur à 8, et dans lequel la détermination comprend la localisation d’un pic dans les déplacements mesurés simultanément aux différents emplacements pour chacune des autres fois et le calcul d’une vitesse comme la caractéristique à partir des pics des autres fois.

Dans des variantes, la mesure comprend la mesure des déplacements en réponse à l’impulsion d’excitation dans un motif d’impulsions d’excitation, les déplacements mesurés après transmission de la totalité du motif. D’autres aspects et avantages de l’invention sont discutés ci-dessous en conjonction avec les modes de réalisation préférés.

BREVE DESCRIPTION DES DESSINS

Les composants et les figures ne sont pas nécessairement à l’échelle, l’accent étant plutôt mis sur l’illustration des principes de l’invention. De plus, sur les figures, des numéros de référence semblables désignent des parties correspondantes sur les différentes vues.

La Figure 1 illustre une approche pour échantillonner un déplacement par le temps ; la Figure 2 est un exemple de distribution de déplacements par ligne de réception et par moment pour une région d’intérêt ; la Figure 3 est un graphique montrant un exemple d’estimation de vitesse en utilisant des déplacements non soumis à un mouvement physiologique ; la Figure 4 est un graphique montrant l’exemple d’estimation de vitesse en utilisant les déplacements de la Figure 3, mais avec un mouvement physiologique ; la Figure 5 est un ordinogramme d’un mode de réalisation d’un procédé pour une imagerie par impulsion de force de rayonnement acoustique indépendante du mouvement ; la Figure 6A est un exemple de carte de déplacements pour une position comme une fonction du temps, et la Figure 6B est un graphique de déplacements comme une fonction de l’emplacement pour un moment donné dans la carte de la Figure 6A ; la Figure 7 est un graphique montrant un exemple d’estimation de vitesse en utilisant les pics de déplacement dans des profils de déplacements spatiaux ; la Figure 8 montre un exemple de grille de déplacements comme une fonction de la position et du temps ; la Figure 9 montre un exemple de grille de déplacements de la Figure 8 mais comme une fonction du temps et de la position ; et la Figure 10 est un mode de réalisation d’un système pour une imagerie par impulsion de force de rayonnement acoustique indépendante du mouvement.

DESCRIPTION DETAILLEE DES DESSINS ET DES MODES DE REALISATION AUJOURD’HUI PREFERES

Un mouvement physiologique lors de balayages par impulsion de force de rayonnement acoustique (ARFI) peut conduire à des erreurs importantes dans les estimations de vitesse d’onde de cisaillement ou longitudinale ou autres paramètres de viscoélasticité. Pour une imagerie ARFI indépendant du mouvement physiologique, un système d’imagerie par ultrasons avec une capacité élevée de formation de faisceaux parallèles suit l’onde de cisaillement en des emplacements spatiaux multiples simultanément. Le déplacement relatif ou le pic dans l’espace est utilisé au lieu de dans le temps. Puisque les déplacements en différents emplacements mais à un même moment sont soumis au même mouvement, l’identification de pics ou le profil de déplacements est indépendant(e) du mouvement physiologique.

Les Figures 1-4 montrent les effets du mouvement physiologique où le pic est déterminé dans le temps plutôt que dans l’espace. Les Figures 1 et 2 montrent un échantillonnage de déplacements dans une imagerie ARFI classique. Des déplacements estimés sur une grande région avec un système qui a une formation de faisceaux limitée requièrent des poussées ARFI répétées. La Figure 1 montre une région d’intérêt comme la boîte en pointillés. Quatre faisceaux de réception simultanés le long des quatre lignes de réception sont montrés dans la boîte. Après la transmission d’une impulsion d’excitation ARFI, des balayages multiples des mêmes quatre lignes sont effectués pour suivre un déplacement aux quatre emplacements dans le temps. Pour le balayage temporel, le même groupe de lignes de réception sont balayées sur une période, telle que sur 7 ms. Avec chaque poussée ARFI, seul un nombre limité d’emplacements sont suivis sur N échantillons en temps étalé. Étant donné la région d’intérêt de la Figure 1, sept répétitions de l’impulsion d’excitation ARFI et de la surveillance de déplacements en réponse à sept ensembles respectifs différents de lignes de réception sont effectuées.

Après que tous les échos provenant des emplacements latéraux au sein de la région désirée ont été acquis, les données brutes sont passées par un processus d’estimation de déplacement, donnant un déplacement pour chacun des moments et des emplacements. Le résultat est un profil de déplacement pour chaque emplacement de ligne de réception dans le temps. La Figure 2 montre une représentation de l’information de déplacement. L’axe x est le temps étalé ou le taux d’échantillonnage pour le déplacement, et l’axe y est la position latérale ou la ligne de réception. La luminosité est la grandeur du déplacement. Pour une ligne de réception donnée (par exemple ligne de réception à 3 mm), les déplacements sur 7 ms sont mesurés. Dans cet exemple, environ cinq déplacements sont mesurés séquentiellement sur chaque milliseconde. Puisque quatre faisceaux de réception simultanés sont utilisés, les déplacements sur le temps étalé pour quatre positions latérales sont acquis aux mêmes moments. Pour les autres lignes de réception, la séquence de l’impulsion d’excitation ARFI et du suivi du déplacement sur les 7 ms est répétée.

Dans l’approche classique, le déplacement maximum dans le temps est trouvé pour chaque position latérale. Étant donné la distance du foyer ARFI et le moment du déplacement maximum causé par l’onde, une vitesse de l’onde se déplaçant jusqu’à cet emplacement est calculée. Une vitesse est déterminée pour chaque emplacement. Les vitesses peuvent être affichées comme une information spatiale ou combinées (par exemple moyennées) pour représenter une vitesse dans cette zone.

Ce processus de déplacement maximum, s’il est direct, peut requérir des emplacements de suivi multiples et par voie de conséquence beaucoup de poussées ARFI sont représentées sur la Figure 1. Le résultat est un risque accru de mouvement de transducteur et de patient. Même sans la répétition, le mouvement physiologique varie avec le temps de telle sorte que les pics de déplacement pour différents moments à chaque emplacement sont soumis à différentes quantités de mouvement. Cette variation de déplacement avec le temps peut résulter en ce que le pic maximum soit à un moment différent par rapport à s’il n’avait été causé que par l’onde induite par l’ARFI.

La Figure 3 montre le moment du pic de déplacement pour chaque emplacement. Sur la Figure 3, la pente de la ligne d’ajustement est directement proportionnelle à l’estimation de vitesse de cisaillement. Cette représentation de la Figure 3 est sans mouvement physiologique. Les pics des profils de déplacement sont correctement estimés, et l’ajustement linéaire donne une vitesse précise d’onde de cisaillement. Cependant, lors de balayages in vivo, le mouvement physiologique corrompt les profils de déplacement dans le temps causés par la poussée ARFI, ce qui résulte en des erreurs de la vitesse estimée d’onde de cisaillement. La Figure 4 montre le déplacement en temps par rapport au pic pour chaque emplacement où le mouvement physiologique corrompt les déplacements induits par l’ARFI. L’ajustement linéaire des estimations en temps par rapport au pic à partir des profils de déplacement a une pente différente de celle montrée sur la Figure 3. Du fait du mouvement physiologique, plusieurs estimations en temps par rapport au pic sont incorrectes. Cela conduit à des erreurs de la vitesse estimée d’onde de cisaillement.

Un système d’imagerie par ultrasons avec une capacité élevée de formation de faisceaux parallèles peut échantillonner la totalité, la plupart, ou beaucoup des emplacements spatiaux simultanément. En supposant que les emplacements spatiaux à l’intérieur de la région d’intérêt connaissent le même mouvement physiologique, alors, à un moment étalé donné, le déplacement spatial causé par la poussée ARFI est biaisé par le déplacement causé par le mouvement physiologique. Ce biais est le même pour tous les emplacements à ce moment donné. Plutôt que de trouver le pic de déplacement dans le temps pour un emplacement, le pic de déplacement sur l’emplacement pour chaque moment donné est trouvé. Le mouvement de l’onde de cisaillement ou longitudinale est suivi sur la base de la distribution spatiale du déplacement plutôt que temporelle. En résultat, le pic et l’information de vitesse résultante peuvent être indépendants du mouvement physiologique.

En utilisant le pic sur l’emplacement pour chaque moment, l’information d’amplitude et de phase des déplacements induits par l’ARFI est préservée. De plus, aucun modèle n’est nécessaire pour modéliser le mouvement physiologique. Pour chaque sélection de pic, les déplacements sont soumis à un mouvement identique ou similaire, de sorte que la distorsion causée par le mouvement dans la sélection de pic est minimisée. Les erreurs causées par le mouvement physiologique dans la vitesse d’onde de cisaillement ou autres paramètres de viscoélasticité peuvent être éliminées.

La Figure 5 montre un mode de réalisation d’un procédé pour une imagerie par impulsion de force de rayonnement acoustique indépendante du mouvement. Plutôt que de trouver le pic de déplacement dans le temps pour chaque emplacement, le pic de déplacement sur l’emplacement est trouvé pour chaque moment. En résultat, la vitesse estimée à partir des pics de déplacement peut être plus indépendante du mouvement. Un traitement supplémentaire pour prendre en compte ou éliminer le mouvement physiologique ou autre des déplacements ou des pics peut ne pas être nécessaire.

Le procédé est mis en oeuvre par le système de la Figure 10 ou un système différent. Par exemple, un quelconque scanner à ultrasons connu aujourd’hui ou développé ultérieurement met en œuvre les actions 24 et 26. Un processeur, un contrôleur ou un processeur d’images du scanner à ultrasons met en œuvre les étapes 28-38. À titre d’alternative, un processeur d’un ordinateur ou d’une station de travail séparé(e) ou distant(e) du scanner à ultrasons met en œuvre une quelconque ou plus des étapes 28-38. Des formeurs de faisceaux de transmission, une mémoire, des détecteurs et/ou autres dispositifs peuvent être utilisés pour acquérir les données, mettre en œuvre une ou plusieurs des actions, et/ou délivrer les données en sortie. Le processeur peut commander les dispositifs pour mettre en œuvre le procédé de la Figure 5.

Les actions décrites ci-dessous sont pour une estimation de vitesse d’onde de cisaillement. Les ondes de cisaillement se déplacent latéralement, de sorte que des estimations latérales à une profondeur ou une plage de profondeur donnée sont utilisées. Dans d’autres modes de réalisation, la vitesse d’une onde longitudinale ou autre est estimée. L’échantillonnage de déplacements peut être effectué en des emplacements distribués latéralement et/ou en profondeur. Une quelconque estimation d’élasticité, d’onde de cisaillement, ou autre caractéristique d’onde induite par l’ARFI peut utiliser le pic de déplacement par emplacement pour un moment donné. La vitesse est utilisée ici comme la caractéristique, mais d’autres caractéristiques paramétrant la réponse de tissu à l’onde à induction acoustique peuvent être estimées, telles qu’un module de Young, une déformation, une vitesse de déformation, ou un module de cisaillement.

Des actions additionnelles, différentes, ou en nombre moindre peuvent être prévues. Par exemple, le procédé est mis en œuvre sans délivrer la vitesse en sortie à l’action 38. Comme un autre exemple, les actions 24-30 représentent un exemple de séquence pour déterminer la vitesse de l’action 32. D’autres actions ou sous-ensembles peuvent être utilisé(e)s pour déterminer la vitesse. Comme un autre exemple, les actions 34 et 36 ne sont pas mises en œuvre. Le mouvement peut rester dans les déplacements alors que l’utilisation d’un pic de déplacement dans l’espace élimine l’erreur induite par le mouvement dans l’estimation de mouvement. Dans d’autres exemples, un filtrage ou autre traitement de données est appliqué aux déplacements.

Les actions sont mises en œuvre dans l’ordre décrit ou montré, mais peuvent être mises en œuvre dans d’autres ordres. Par exemple, l’action 24 montre la transmission d’une impulsion d’excitation unique. L’action 24 et les actions en réponse 26, 28 et 30 peuvent être répétées pour mesurer sur une région d’intérêt plus grande. Cette répétition a lieu avant la détermination de l’action 32. Comme un autre exemple, le mouvement physiologique est estimé à l’action 34 et éliminé des déplacements avant l’action 28. À l’action 24, une poussée ARFI est transmise par le scanner à ultrasons dans un tissu d’un patient. La transmission est un faisceau de transmission focalisé à une profondeur ou une plage de profondeurs. Le faisceau de transmission ARFI est transmis le long d’une ligne de balayage de transmission. La profondeur focale est sur la ligne de balayage de transmission.

Une matrice d’éléments dans un transducteur à ultrasons transmet le faisceau ARFI converti à partir de formes d’ondes électriques. L’énergie acoustique est transmise au tissu dans un patient. La forme d’onde acoustique est transmise pour générer une onde de cisaillement, longitudinale ou autre comme une contrainte pour déplacer le tissu. L’excitation est une impulsion d’excitation ultrasonore. L’énergie acoustique est focalisée pour appliquer une énergie suffisante pour causer la génération d’une ou plusieurs onde(s) qui ensuite se déplace(nt) à travers le tissu depuis l’emplacement focal. La forme d’onde acoustique peut elle-même déplacer le tissu. D’autres sources de contrainte peuvent être utilisées.

Pour générer l’onde, des excitations haute amplitude ou puissance sont souhaitées. Par exemple, l’excitation a un indice mécanique proche de mais non supérieur à 1,9 en un quelconque des emplacements focaux et/ou dans le champ de vision. Pour être prudent et tenir compte d’une variation de sonde, un index mécanique de 1,7 ou autre niveau peut être utilisé comme la limite supérieure. Des puissances supérieures (par exemple un IM supérieur à 1,9) ou inférieures peuvent être utilisées. L’impulsion d’excitation est transmise avec des formes d’onde ayant un nombre quelconque de cycles. Dans un mode de réalisation, une, la plupart ou la totalité des formes d’onde pour un événement de transmission d’impulsion de poussée a/ont 100-2 000 cycles. Le nombre de cycles est des dizaines, des centaines, des milliers ou plus pour les formes d’onde de transmission continue appliquées aux éléments de la matrice pour l’impulsion d’excitation. Contrairement aux impulsions d’imagerie qui sont 1-5 cycle(s), l’impulsion d’excitation ou de poussée ARFI a un plus grand nombre de cycles pour générer une contrainte suffisante pour faire en sorte que l’onde déplace un tissu avec une amplitude suffisante pour être détectée. L’onde ou les ondes de cisaillement est/sont générée(s) au niveau de la région focale et se propage(nt) latéralement, axialement et/ou dans d’autres directions depuis la région focale. Les ondes peuvent se déplacer dans des directions multiples. Les ondes diminuent en amplitude au fur et à mesure que l’onde se déplace à travers le tissu.

Dans un mode de réalisation, une impulsion d’excitation unique est générée. Dans d’autres modes de réalisation, un motif d’impulsions d’excitation peut être généré. Un quelconque motif prédéterminé peut être utilisé, tel que des impulsions se chevauchant dans le temps, mais avec une fréquence, un foyer, ou autre caractéristique différente. Un exemple de motif est une séquence d’excitations avec une courte pause entre les impulsions. « Court » peut être inférieur à une durée pour une réduction de réverbération et/ou inférieur à une longueur d’une impulsion d’excitation. Le motif donne des excitations différentes avant le suivi à l’action 26. Du fait du motif, une série d’ondes de cisaillement ou autres sont générées. Cela résulte en un motif d’ondes et de déplacements correspondants en différents emplacements. Ce motif peut être utilisé pour donner des pics additionnels ou autres informations pour estimer une caractéristique du tissu et/ou de l’onde. À l’action 26, le scanner à ultrasons mesure ou détecte des déplacements du tissu générés en réponse à la transmission ARFI. La réponse du tissu à l’excitation est détectée et utilisée pour mesurer le déplacement. L’onde générée est suivie. L’onde est générée en réponse à la transmission ARFI. La réponse du tissu est une fonction de l’onde créée par le faisceau ARFI et des caractéristiques du tissu. L’onde est suivie en des emplacements multiples. Pour une onde de cisaillement, l’onde est suivie en des emplacements espacés latéralement d’une même profondeur ou plage de profondeurs. Le suivi détecte les effets de l’onde plutôt que d’identifier spécifiquement où l’onde est située à un moment donné.

Le suivi est effectué par balayage par ultrasons. Pour détecter le déplacement, une énergie ultrasonore est transmise au tissu subissant un déplacement, et des réflexions de l’énergie acoustique sont reçues. Pour détecter une réponse de tissu aux ondes dans une région d’intérêt, des transmissions sont effectuées sur la région, et une détection est effectuée dans la région. Ces autres transmissions visent à détecter les ondes ou le déplacement plutôt qu’à causer le déplacement. Les transmissions pour détection peuvent avoir une puissance moindre et/ou des impulsions courtes (par exemple 1-5 cycles de porteuse).

Un balayage en mode B ou autre le long de lignes de réception multiples est effectué pour le suivi. Le déplacement indique les effets de l’onde, tel qu’aucun déplacement indiquant une absence de l’onde et un déplacement indiquant un mouvement de tissu causé par l’onde. Alors que l’onde passe sur un emplacement donné, le tissu se déplace d’une quantité ou d’une distance qui s’accroît jusqu’à une quantité de pic et ensuite décroît alors que le tissu revient au repos. De façon similaire, pour un moment donné, un emplacement peut être déplacé plus que d’autres emplacements puisque le pic de l’onde est situé au niveau ou à proximité de cet emplacement. Le suivi peut détecter les effets de l’onde à un stade quelconque (à savoir, pas d’onde, déplacement en accroissement, déplacement maximum ou en décroissement).

Le tissu est balayé un nombre multiple de fois pour déterminer le déplacement, tel qu’un balayage d’une région au moins deux fois. Pour déterminer un déplacement à un moment, un retour d’écho échantillon est comparé à une référence. Le déplacement est donné comme la différence ou le décalage entre le balayage de référence (premier balayage) et un balayage ultérieur (mesure de déplacement). Le tissu est balayé en utilisant une quelconque modalité d’imagerie apte à balayer pour un déplacement pendant la réponse du tissu, tel que pendant ou après l’application de l’impulsion d’excitation ARFI.

Pour un balayage aux ultrasons, l’onde est détectée en des emplacements adjacents à et/ou espacés de la région focale pour l’impulsion d’excitation ARFI. Les déplacements sont échantillonnés au niveau de diverses lignes de réception (par exemple, la Figure 1 montre quatre lignes de réception comme des lignes verticales parallèles). Des lignes de réception non parallèles et/ou non verticales peuvent être utilisées.

Un nombre quelconque d’emplacements latéraux peut être utilisé, tel que vingt-huit. Les transmissions pour détection peuvent avoir un profil de faisceau plus large le long d’au moins une dimension, tel que latéralement, pour former simultanément des échantillons de réception le long d’une pluralité de lignes de balayage (par exemple formation de faisceaux de réception simultanément le long de quatre lignes de réception ou plus). Un nombre quelconque de faisceaux de réception simultanés peut être formé, tel que quatre, huit, seize, trente-deux, soixante-quatre ou plus. Dans un mode de réalisation, le formeur de faisceaux de réception en parallèle forme des faisceaux pour échantillonner la totalité de la région d’intérêt, tel que vingt-huit emplacements latéraux. Pour des régions d’intérêt plus grandes, l’espacement de faisceaux de réception est décalé pour échantillonner sur la totalité de la région en réponse à chaque transmission de suivi. Une formation de faisceaux parallèles est utilisée pour échantillonner sur la totalité de la région d’intérêt. Pour un suivi d’ondes de cisaillement, quatre faisceaux de réception ou plus échantillonnent quatre emplacements ou plus le long de quatre lignes de suivi ou plus espacées de la ligne de transmission RFI ou du point focal. Chaque emplacement échantillon est à une même profondeur le long des lignes de suivi. En utilisant une formation de faisceaux parallèles, les différents emplacements sont échantillonnés simultanément.

Les transmissions de suivi et les faisceaux de réception correspondants sont effectués séquentiellement. Pour un événement de réception donné (à savoir la réception d’échos en réponse à une transmission donnée pour suivi), N faisceaux de réception sont formés. Pour échantillonner dans le temps, la transmission de suivi et la réception d’échos provenant des emplacements multiples simultanément sont répétées.

Une région d’intérêt est surveillée pour détecter l’onde. La région d’intérêt est d’une taille quelconque. Par exemple, l’onde est détectée le long de diverses profondeurs d’une ou plusieurs ligne(s) d’imagerie ARFI. Comme un autre exemple, les déplacements sont suivis à chacun d’une pluralité d’emplacements latéralement espacés pour une profondeur limitée dans l’imagerie par onde de cisaillement.

La transmission et la réception pour détection ou suivi sont effectuées un nombre multiple de fois pour chaque ligne de réception pour déterminer un changement dû à un déplacement dans le temps. Du fait de la formation de faisceaux parallèles, la transmission et la réception pour détection ou suivi permettent la détection de déplacements à différents emplacements à un même moment. Toute séquence de transmission et de réception peut être utilisée.

Pour déterminer un déplacement, un balayage de référence de la totalité des lignes de réception dans la région d’intérêt est effectué avant la transmission ARFI de l’action 24. Après la transmission ARFI de l’action 24, N lignes de réception simultanées sont utilisées. N est un multiple de deux ou plus et n’excède pas le nombre de faisceaux de réception simultanés pour lequel le formeur de faisceaux de réception est apte. Par exemple, N est un entier supérieur à 8, 16, 32, 64 ou autre nombre. Le suivi permet de mesurer N déplacements par événement de réception pour N lignes de suivi, respectivement, à un moment, et de répéter la mesure pour les N lignes de suivi à d’autres moments.

Les échantillons ou les réponses de tissu mesurées sont utilisé(e)s pour déterminer un déplacement à l’action 26. Le déplacement à chacun des emplacements pour un moment quelconque pour lequel un écho a été échantillonné est déterminé. Pour l’imagerie par onde de cisaillement, le déplacement à la profondeur ou à la plage de profondeurs le long de chaque ligne de suivi est déterminé.

Le déplacement est calculé à partir des données de balayage aux ultrasons. Le tissu se déplace entre deux balayages. Un balayage de référence est effectué avant la transmission ARFI de l’action 24 et/ou après que l’onde générée a passé l’emplacement. Les données du balayage échantillon ou du balayage de référence sont traduites ou décalées dans une, deux ou trois dimension(s) par rapport aux données dans l’autre balayage. Pour chaque position relative possible, une quantité de similarité est calculée pour les données autour de l’emplacement. La quantité de similarité est déterminée avec une corrélation, telle qu’une corrélation croisée. Une somme minimum de différences absolues ou autre fonction peut être utilisée. Le décalage spatial avec la corrélation la plus haute ou suffisante indique la quantité de déplacement pour un emplacement donné. Dans d’autres modes de réalisation, un déphasage de données reçues pour différents moments est calculé. Le déphasage indique la quantité de déplacement. Dans encore d’autres modes de réalisation, des données représentant une ligne (par exemple axiale) à différents moments sont corrélées pour déterminer un décalage pour chacune d’une pluralité de profondeurs le long de la ligne.

Une impulsion d’excitation ARFI unique est utilisée pour estimer des déplacements pour tous les emplacements. La Figure 6A montre une estimation de tous les emplacements dans une région d’intérêt de 22 mm à une profondeur donnée. En répétant la détection de déplacement en utilisant des échantillons provenant du suivi répété, les déplacements pour tous les emplacements sont déterminés pour chacun de moments multiples (par exemple échantillonnage toutes les 0,1 ms sur 0-7 ms sur la Figure 6A). L’impulsion d’excitation et le suivi peuvent être répétés pour différentes profondeurs. Pour surveiller une région latérale plus grande, des impulsions d’excitation et un suivi peuvent être répétés pour d’autres emplacements.

La Figure 6A montre les déplacements comme une amplitude en échelle de gris pour les divers emplacements et moments. Une barre sur la droite indique la correspondance du déplacement et de la couleur (montré en niveau de gris). De façon générale, l’onde cause une crête de déplacements plus grands qui surviennent sur un côté latéral en premier et l’autre côté latéral plus tard. L’onde se propage dans le temps au travers de la région d’intérêt, survenant plus tôt en des emplacements plus proches du foyer ARFI.

Puisque le moment de déplacement maximum pour un emplacement donné est inconnu, les déplacements échantillonnés peuvent être ou non associés avec un déplacement maximum causé par l’onde passant sur le tissu. La Figure 6B montre un graphique des déplacements comme une fonction de l’emplacement pour un moment donné. Dans l’exemple de la Figure 6B, le moment est 3,4 ms. La Figure 6A montre une ligne verticale à 3,4 ms. Pour 3,4 ms, la Figure 6B montre l’onde causant les déplacements avec une magnitude plus grande commençant à 0 mm et augmentant jusqu’à un pic à environ 9 mm, et ensuite diminuant jusqu’à un état stable autour de 11 mm. L’état stable montre des déplacements causés par d’autres facteurs que l’onde ou des déplacements sans aucune contribution de l’onde. Si le profil de déplacements comme une fonction de l’emplacement était pour un moment ultérieur, alors le pic pourrait être décalé jusqu’à un autre emplacement et l’état stable pourrait commencer à survenir aux emplacements les plus proches (par exemple en position inférieure).

La Figure 6B montre un pic. Lorsqu’un motif d’impulsions d’excitation sont utilisées, des ondes multiples peuvent être générées. Selon que les impulsions d’excitation multiples ont un emplacement de foyer et/ou un temps relatif identique(s) ou différent(s) et selon le moment échantillonné, plus d’un pic peut survenir dans le déplacement comme une fonction du profil d’emplacement. Les déplacements causés par le motif d’ondes sont détectés après que le motif d’impulsions d’excitation est survenu (par exemple après que les ondes de cisaillement multiples ont été générées). À l’action 28, un processeur détermine une caractéristique du tissu et/ou de l’onde ou des ondes générée(s) par l’impulsion ou les impulsions d’excitation. Une caractéristique quelconque peut être déterminée. Par exemple, la vitesse de cisaillement est déterminée. Dans d’autres exemples, d’autres paramètres de viscoélasticité (par exemple le module de Young) sont déterminés.

Dans le mode de réalisation de la Figure 5, la détermination est représentée comme les actions 30 et 32. Des actions additionnelles, différentes ou en nombre moindre peuvent être prévues. Par exemple, pour déterminer certains paramètres de viscoélasticité, une transformée de Fourier est appliquée aux déplacements, tel que le profil de déplacement dans le temps. Puisque la réponse temporelle est utilisée, l’action 324 est mise en oeuvre avant le calcul du paramètre à l’action 36, qui remplace l’action 32. À l’action 30, le processeur détermine la caractéristique à partir d’une quantité relative des déplacements mesurés simultanément. Les déplacements des différents emplacements sont comparés. Dans un mode de réalisation, des pics quelconques dans le profil de déplacement sur l’emplacement sont identifiés. Pour chaque moment échantillon ou temps étalé donné, les déplacements sont comparés pour trouver le déplacement le plus grand. Dans d’autres modes de réalisation, une courbe est ajustée aux déplacements et l’emplacement du pic dans la courbe est trouvé. Le pic d’une courbe ajustée peut être entre deux emplacements d’échantillonnage. D’autres approches peuvent être utilisées. Les diverses approches localisent le pic le plus grand ou des pics différents dans les déplacements mesurés simultanément. Le pic ou les pics est/sont sur les emplacements pour un moment donné. L’onde est localisée à partir de la distribution spatiale des déplacements. Le pic indique l’emplacement de l’onde à ce moment.

Comme montré sur la Figure 6B, un pic est donné à environ 9 mm. Puisque le pic est trouvé sur les emplacements au lieu du temps, le mouvement (par exemple la ligne horizontale à environ 3,3 pm) contribue à un même décalage pour tous les déplacements, et n’affecte donc pas la forme du profil ou l’emplacement du pic. Le mouvement physiologique biaise le profil, tel qu’un biais par ajout de déplacement dans cet exemple. L’analyse est répétée pour un ou plusieurs moment(s). Le pic ou les pics est/sont déterminé(s) pour chacun des moments multiples. La Figure 7 montre l’emplacement du pic mis en correspondance avec les moments. Par comparaison avec la Figure 3, les axes de la Figure 7 sont inversés ou retournés. Dans ce mode de réalisation, l’emplacement du pic de déplacement à chaque moment est trouvé. Dans d’autres modes de réalisation, seul(s) un, deux ou autres sous-ensembles des moments échantillons est/sont utilisé(s).

Si un motif d’excitations et d’ondes résultantes sont utilisées, plus d’un pic peut être localisé pour certains ou la totalité des moments. Ce motif résultant de pics peut être utilisé pour estimer les caractéristiques.

Dans d’autres modes de réalisation, le pic ou les pics n’est/ne sont pas identifié(s). A la place, les déplacements relatifs comme une fonction de l’emplacement sont utilisés pour calculer la caractéristique sans déterminer le pic. À l’action 32, la caractéristique, telle que la vitesse, est calculée. Le processeur calcule la vitesse de l’onde causée par la transmission ARFI. D’autres caractéristiques peuvent être calculées, mais la vitesse est utilisée dans la discussion qui suit.

La vitesse est calculée à partir du pic ou des pics. Le déplacement le plus grand ou localement plus grand sur l’emplacement est utilisé pour calculer la vitesse. Dans un mode de réalisation, le calcul est simplement le moment échantillon pour le pic et la distance de l’emplacement du pic par rapport à la position focale ARFI. Ce calcul peut être répété pour d’autres moments, donnant des vitesses à différents emplacements de pics. À titre d’alternative, les emplacements de pics à différents moments sont utilisés pour estimer une vitesse pour la région de tissu ou région d’intérêt.

Dans un mode de réalisation représenté sur la Figure 7, les emplacements du pic comme une fonction du temps sont utilisés. Une ligne est ajustée sur les emplacements des pics comme une fonction du temps. Un quelconque ajustement peut être utilisé, tel qu’un ajustement par les moindres carrés. En ajustant une ligne sur le plus grand des déplacements dans le temps, la vitesse peut être calculée à partir de la pente ou de l’inverse de la pente. Dans ce cas, le plus grand des déplacements est représenté par les emplacements des pics de déplacements à différents moments. Une ligne droite est ajustée sur les emplacements comme une fonction du temps. Des estimations précises de la vitesse d’onde de cisaillement sont trouvées en ajustant une ligne sur la base des positions latérales des pics des profils de déplacement à des moments étalés multiples. Pour une imagerie de vitesse d’onde de cisaillement, il est suffisant d’utiliser les profils spatiaux sans compensation de mouvement physiologique.

Puisque les pics sont indépendants du mouvement physiologique, des erreurs causées par la variation de mouvement physiologique dans le temps sont réduites ou éliminées. Les pics sont trouvés dans l’espace pour chaque moment donné, rendant l’emplacement des pics indépendant du mouvement. Par comparaison, trouver le pic pour chaque emplacement dans le temps soumet l’analyse à une variation des déplacements causés par le mouvement physiologique. En résultat, le pic détecté peut être à un moment différent du pic causé par l’onde.

La caractéristique peut à titre d’alternative être calculée en utilisant le phasage. Les profils de déplacements comme une fonction des emplacements pour différents moments sont corrélés. Le déphasage et la différence temporelle d’échantillonnage peuvent être utilisés pour déterminer la vitesse.

Dans un autre mode de réalisation, l’ajustement se fait directement sur la carte de déplacements (par exemple voir Figure 6A) sans identification de pics. L’ajustement peut être pondéré par les grandeurs des déplacements. Les grandeurs des déplacements peuvent être ajustées pour prendre en compte une atténuation d’onde comme une fonction de la distance avant l’ajustement pondéré de déplacements. Une fois ajustée, la ligne donne une pente ou un angle utilisé(e) pour calculer la vitesse. En utilisant une formation de faisceaux parallèles sur la totalité de la région d’intérêt, l’ajustement résultant peut être moins susceptible d’erreurs causées par le mouvement physiologique.

La Figure 8 montre un exemple de surface ou représentation graphique tridimensionnelle du déplacement sur l’emplacement comme une fonction du temps. Cet agencement représente une détermination de vitesse indépendante du mouvement. La Figure 9 montre un exemple de surface ou représentation graphique tridimensionnelle du déplacement dans le temps comme une fonction de l’emplacement. L’agencement représente la recherche du pic dans le temps plutôt que l’emplacement. Si les Figures 8 et 9 montrent toutes les deux une crête similaire, l’inversion des axes permis par la formation de faisceaux parallèles permet une estimation indépendante du mouvement physiologique.

Lorsqu’un motif d’ondes est généré, l’ajustement peut être différent. Pour chaque moment, des pics multiples sont donnés. Les pics peuvent être distingués les uns des autres de telle sorte que les différentes ondes sont séparées. Le motif de génération d’ondes (par exemple emplacement focal et/ou temps) est utilisé pour la distinction. Des vitesses pour chaque onde sont calculées séparément. Les vitesses résultantes peuvent être combinées. À titre d’alternative, des modèles de motifs sont mis en correspondance ou ajustés sur le motif d’emplacements de pics. Le motif de meilleur ajustement est associé avec une vitesse prédéterminée. D’autres approches peuvent être utilisées, telles que l’utilisation d’une séparation des emplacements de pics à un moment donné pour indiquer la vitesse. À l’action 34, le processeur estime le mouvement physiologique. La contribution du mouvement physiologique aux déplacements peut être déterminée. Pour estimer le mouvement physiologique, un état de repos décalé dans les déplacements est identifié. Comme montré sur la Figure 6B, un déplacement dû au mouvement physiologique peut être estimé à partir du biais du profil spatial à un moment. Une constante de moindre déplacement sur une distance de seuil (par exemple 3 ou 5 mm) est trouvée. Ce moindre déplacement représente le biais ou le mouvement physiologique. Dans l’exemple de la Figure 6B, le biais dû au mouvement physiologique est environ 3,3 pm.

Le mouvement physiologique peut varier avec le temps. Puisque des profils de déplacement comme une fonction de l’emplacement sont créés pour différents moments, le biais peut être trouvé pour chacun des moments étalés multiples. Le biais pour chaque moment étalé est le mouvement physiologique pour ce moment. Une variation dans le temps peut être utilisée pour trouver la période ou autre information de mouvement.

Le mouvement physiologique peut être éliminé des déplacements. Le décalage ou le biais pour chaque moment est soustrait des déplacements pour ce moment. L’élimination peut se faire avant l’identification des pics. À titre d’alternative, l’élimination se fait après avoir trouvé les pics, tel que lorsque les déplacements doivent être utilisés dans d’autres analyses.

Dans un mode de réalisation, le biais est éliminé pour estimer des paramètres de viscoélasticité autres que la vitesse. Un déplacement dû au mouvement physiologique est d’abord estimé à partir de chaque profil spatial et soustrait avant tout autre traitement de données de déplacement. L’autre traitement de données peut être le calcul d’une valeur d’un paramètre de viscoélasticité à l’action 36. Par exemple, une transformée de Fourier est appliquée aux déplacements après élimination du mouvement physiologique. La valeur du paramètre de viscoélasticité est dérivée des déplacements transformés sans ou avec erreurs réduites dues à la contribution du mouvement physiologique. À l’action 38, le processeur délivre la caractéristique en sortie. La sortie se fait vers une mémoire, sur un réseau, ou sur un afficheur. Pour l’affichage, la vitesse ou autre caractéristique de l’onde est affichée comme une valeur en nombres et/ou lettres (par exemple « 2,0 m/s »). À titre d’alternative, une représentation graphique de la vitesse ou caractéristique est utilisée, telle qu’un pointeur sur une échelle ou un graphique à barres. La vitesse peut être affichée comme une couleur ou autre symbole indexé.

Dans un mode de réalisation, une vitesse unique est déterminée. Un utilisateur positionne un pointeur sur une image. En réponse, le scanner à ultrasons délivre en sortie une vitesse calculée pour ce point (par exemple le point est utilisé pour le foyer ARFI et la vitesse pour une petite région à côté ou autour du point est calculée). Dans d’autres modes de réalisation, plus d’une vitesse est délivrée en sortie. Les vitesses en différents emplacements sont trouvées. Par exemple, une courbe est ajustée, et la pente de la courbe à différents emplacements représente les différentes vitesses. Comme un autre exemple, différentes mesures sont effectuées pour différents emplacements.

Une image de la vitesse est un affichage d’une vitesse unique ou un affichage de vitesses multiples. Pour des vitesses mesurées à différents emplacements, l’image peut inclure une représentation en une, deux ou trois dimension(s) de la vitesse ou de la caractéristique comme une fonction de l’espace ou de l’emplacement. Par exemple, la vitesse de cisaillement sur toute une région est affichée. Des valeurs de vitesse de cisaillement modulent une couleur pour des pixels dans une région dans une image en mode B modulée en échelle de gris. L’image peut représenter une information de déplacement, telle qu’un cisaillement ou des modules (par exemple les modules de cisaillement) pour différents emplacements. La grille d’affichage peut être différente de la grille de balayage et/ou de la grille pour laquelle des déplacements sont calculés. La couleur, la luminosité, la luminance, la tonalité ou autre caractéristique de pixels est modulée comme une fonction de l’information dérivée des déplacements.

La Figure 10 montre un mode de réalisation d’un système pour une imagerie par impulsion de force de rayonnement acoustique indépendante du mouvement. Des ultrasons génèrent un déplacement de tissu, tel que par l’intermédiaire d’une onde de cisaillement ou longitudinale, et des données de balayage en réponse au tissu répondant au déplacement sont utilisées pour déterminer une vitesse ou autre caractéristique de l’onde dans le tissu. Pour éviter des erreurs dues à un mouvement indésirable, la vitesse ou autre caractéristique utilise des déplacements relatifs comme une fonction de l’emplacement pour chaque moment plutôt que comme une fonction du temps pour chaque emplacement.

Le système est un système d’imagerie par ultrasons pour diagnostic médical. Dans d’autres modes de réalisation, le système est un ordinateur personnel, une station de travail, une station PACS, ou autre agencement en un même emplacement ou distribué sur un réseau pour une imagerie en temps réel ou post-acquisition.

Le système met en œuvre le procédé de la Figure 5 ou d’autres procédés. Le système inclut un formeur de faisceaux de transmission 12, un transducteur 14, un formeur de faisceaux de réception 16, un processeur d’images 18, un afficheur 20 et une mémoire 22. Des composants additionnels, différents ou en nombre moindre peuvent être prévus. Par exemple, une entrée d’utilisateur est prévue pour une désignation manuelle ou assistée d’une région d’intérêt pour laquelle des informations doivent être obtenues.

Le formeur de faisceaux de transmission 12 est un émetteur d’ultrasons, une mémoire, un pulseur, un circuit analogique, un circuit numérique, ou des combinaisons de ceux-ci. Le formeur de faisceaux de transmission 12 est configuré pour générer des formes d’ondes pour une pluralité de canaux avec des amplitudes, des retards, et/ou un phasage différents ou relatifs. Les formes d’ondes sont générées et appliquées à des éléments du transducteur 14 avec un quelconque temps ou fréquence de répétition d’impulsions. Par exemple, le formeur de faisceaux de transmission 12 génère une impulsion d’excitation pour générer une onde de cisaillement dans une région d’intérêt et génère des transmissions correspondantes pour suivre des déplacements résultants avec des ultrasons. Le formeur de faisceaux de transmission 12 peut être configuré pour générer une séquence ou autre combinaison d’impulsions d’excitation pour générer des ondes multiples devant être suivies.

Le formeur de faisceaux de transmission 12 se connecte avec le transducteur 14, tel que par l’intermédiaire d’un commutateur de transmission/réception. À la transmission d’ondes acoustiques depuis le transducteur 14, un ou plusieurs faisceau(x) est/sont formé(s) pendant un événement de transmission donné. Les faisceaux sont des impulsions d’excitation et/ou des faisceaux de suivi. Pour balayer un déplacement de tissu, une séquence de faisceaux de transmission sont générés pour balayer une région en une, deux ou trois dimension(s). Des formats de balayage par secteurs, Vector®, linéaires ou autres peuvent être utilisés. Le balayage par le formeur de faisceaux de transmission 12 se fait après transmission de l’impulsion d’excitation, mais peut inclure un balayage pour des trames de référence utilisées dans le suivi avant transmission de l’impulsion d’excitation. Les mêmes éléments du transducteur 14 sont utilisés à la fois pour le balayage et le déplacement de tissu, mais des éléments, des transducteurs et/ou des formeurs de faisceaux différents peuvent être utilisés.

Le transducteur 14 est un réseau à 1, 1,25, 1,5, 1,75 ou 2 dimension(s) d’éléments de membranes piézoélectriques ou capacitifs. Le transducteur 14 inclut une pluralité d’éléments pour une transduction entre énergies acoustique et électrique. Par exemple, le transducteur 14 est une matrice PZT unidimensionnelle avec environ 64-256 éléments.

Le transducteur 14 se connecte avec le formeur de faisceaux de transmission 12 pour convertir des formes d’ondes électriques en formes d’ondes acoustiques, et se connecte avec le formeur de faisceaux de réception 16 pour convertir des échos acoustiques en signaux électriques, le transducteur 14 transmet l’impulsion d’excitation et des faisceaux de suivi. Les formes d’ondes sont focalisées au niveau d’une région de tissu ou d’un emplacement d’intérêt dans le patient. Les formes d’ondes acoustiques sont générées en réponse à l’application des formes d’ondes électriques aux éléments de transducteur. Pour balayer avec des ultrasons pour détecter un déplacement, le transducteur 14 transmet une énergie acoustique et reçoit des échos. Des signaux de réception sont générés en réponse à une énergie ultrasonore (échos) venant frapper les éléments du transducteur 14.

Le formeur de faisceaux de réception 16 inclut une pluralité de canaux avec des amplificateurs, des retards, et/ou des rotateurs de phase, et un ou plusieurs sommateurs. Chaque canal se connecte avec un ou plusieurs élément(s) de transducteur. Le formeur de faisceaux de réception 16 applique des retards relatifs, des phases, et/ou une apodisation pour former des faisceaux de réception multiples en réponse à chaque transmission pour la détection de la réponse de tissu ou le suivi. Une focalisation dynamique à la réception peut être prévue. Lorsqu’une seule profondeur ou plage de profondeurs est d’intérêt, une focalisation dynamique peut être ou non prévue. Le formeur de faisceaux de réception 16 délivre en sortie des données représentant des emplacements spatiaux en utilisant les signaux acoustiques reçus. Des retards relatifs et/ou un phasage et une sommation de signaux provenant de différents éléments donnent une formation de faisceaux. Dans d’autres modes de réalisation, le formeur de faisceaux de réception 16 est un processeur pour générer des échantillons en utilisant une transformée de Fourier ou autre.

Pour une formation de faisceaux de réception en parallèle, le formeur de faisceaux de réception 16 est un formeur de faisceaux de réception en parallèle configuré pour inclure des ensembles additionnels de canaux et des additionneurs correspondants. Chaque canal applique des retards relatifs et/ou un phasage pour former un faisceau avec l’additionneur. Le formeur de faisceaux de réception 16 peut avoir un nombre quelconque N d’ensembles de canaux et d’additionneurs. N est un entier supérieur à 1, tel que N= 8-132, pour former un nombre correspondant de faisceaux simultanément ou en réponse à un même faisceau de transmission de suivi. Les faisceaux de réception peuvent être formés comme un échantillonnage régulier d’espace dans une région d’intérêt. Les emplacements sont échantillonnés simultanément par des faisceaux de réception respectifs formés par le formeur de faisceaux de réception 16.

Le formeur de faisceaux de réception 16 peut inclure un filtre, tel qu’un filtre pour isoler des informations à une deuxième harmonique ou autre bande de fréquences par rapport à la bande de fréquences de transmission. De telles informations peuvent plus probablement inclure un tissu désiré, un agent de contraste, et/ou des informations de flux.

Le formeur de faisceaux de réception 16 délivre en sortie des données sommées en faisceaux représentant des emplacements spatiaux. Des données pour un emplacement unique, des emplacements le long d’une ligne, des emplacements pour une zone, ou des emplacements pour un volume sont délivrées en sortie. Les données peuvent avoir différents buts. Par exemple, des balayages différents sont exécutés pour des données en mode B ou de détection de tissu et pour une détection d’onde de cisaillement ou longitudinale. À titre d’alternative, les données en mode B sont également utilisées pour déterminer un déplacement causé par une onde de cisaillement ou longitudinale.

Le formeur de faisceaux de réception 16 est configuré pour détecter des réponses de tissu à l’onde générée par l’impulsion d’excitation. Le tissu est balayé. Les signaux de réception générés par le formeur de faisceaux de réception 16 représentent une réponse du tissu au moment de l’échantillonnage. En utilisant une formation de faisceaux de réception en parallèle, différents emplacements sont échantillonnés simultanément. Puisque le tissu est soumis à un déplacement quelconque causé par l’onde, la réponse de tissu est capturée par l’échantillonnage. Les réponses acoustiques sont détectées à chacun d’une pluralité d’emplacements à chacun d’une pluralité de moments. Les réponses du tissu à plus d’une onde peuvent être détectées.

Le processeur 18 ou un contrôleur séparé de formeur de faisceaux configure les formeurs de faisceaux 12, 16. En chargeant des valeurs dans des registres ou une table utilisés pour une opération, les valeurs de paramètres d’acquisition utilisés par les formeurs de faisceaux 12, 16 pour une imagerie ARFI sont fixées. Un(e) quelconque structure ou format de commande peut être utilisé(e) pour établir la séquence d’imagerie ARFI. Les formeurs de faisceaux 12, 16 sont fait acquérir des données pour une imagerie ARFI à un débit de trames et/ou avec une résolution. Différentes valeurs d’un ou plusieurs paramètre(s) d’acquisition peuvent résulter en un débit de trames et/ou une résolution différent(e).

Le processeur d’images 18 est un détecteur en mode B, un détecteur Doppler, un détecteur Doppler à ondes pulsées, un processeur de corrélations, un processeur de transformées de Fourier, un circuit intégré spécifique, un processeur général, un processeur de commande, un processeur d’images, une matrice prédiffusée programmable par l’utilisateur, un processeur de signaux numériques, un circuit analogique, un circuit numérique, des combinaisons de ceux-ci ou autre dispositif connu aujourd’hui ou développé ultérieurement pour calculer des déplacements à partir de réponses délivrées en sortie par le formeur de faisceaux de réception 16.

Dans un mode de réalisation, le processeur 18 inclut un ou plusieurs détecteur(s) et un processeur séparé. Le processeur séparé est un processeur de commande, un processeur général, un processeur de signaux numériques, un circuit intégré spécifique, une matrice prédiffusée programmable par l’utilisateur, un réseau, un serveur, un groupe de processeurs, un chemin de données, des combinaisons de ceux-ci ou autre dispositif connu aujourd’hui ou développé ultérieurement pour déterminer un déplacement et/ou calculer une vitesse à partir des déplacements. Le processeur est configuré par logiciel et/ou matériel pour mettre les actions en oeuvre.

Dans un mode de réalisation pour une imagerie ARFI, le processeur 18 estime un déplacement de tissu pour chacun d’une pluralité d’emplacements latéraux. Les déplacements survenant à un même moment sont estimés. Des estimations de déplacements pour les divers emplacements sont formées pour chacun des moments d’échantillonnage. Les données délivrées en sortie par le formeur de faisceaux de réception 16 sont utilisées pour déterminer le déplacement à différents emplacements pour chacun d’une pluralité de moments. Les déplacements peuvent être obtenus en corrélant ou de toute autre manière en déterminant un niveau de similarité entre des données de référence et des données obtenues pour représenter le tissu à un moment.

Le processeur 18 est configuré pour calculer des caractéristiques de tissu à partir des déplacements du tissu en différents emplacements. Par exemple, une vitesse de cisaillement est calculée à partir des déplacements. Dans un autre exemple, le processeur 18 calcule une viscosité et/ou un module. Le processeur 18 peut calculer d’autres propriétés, telles qu’une contrainte ou une élasticité.

Le processeur 18 est configuré pour estimer la vitesse ou autre caractéristique à partir des déplacements relatifs dans l’espace. Un ou plusieurs pic(s) dans un profil des déplacements comme une fonction de l’emplacement est/sont trouvé (s). En utilisant une formation de faisceaux parallèles, les déplacements pour les divers emplacements à un moment donné sont soumis à un mouvement identique ou similaire. En trouvant des pics dans l’espace pour chaque moment, la variabilité du mouvement peut être ignorée.

Le processeur 18 est configuré pour déterminer la vitesse de l’onde dans le tissu à partir des pics. Une ligne ou un motif est ajusté(e) sur les pics par emplacement comme une fonction du temps. La pente de la ligne, des pentes de lignes dans le motif, ou une marque avec le motif indique(nt) la vitesse. D’autres calculs pour la vitesse peuvent être utilisés. Une mise en correspondance de motif, un phasage, ou autres approches utilisant les déplacements acquis simultanément peuvent être utilisés.

Dans d’autres modes de réalisation, le processeur 18 est configuré pour identifier la partie des déplacements causée par le mouvement physiologique pour chaque moment. Ce mouvement indésirable peut être éliminé. En résultat, des paramètres de viscoélasticité reposant sur une variance dans le temps des déplacements peuvent être calculés avec une influence minimale du mouvement physiologique.

Le processeur 18 génère et délivre en sortie une image ou des valeurs d’affichage représentées à partir de la caractéristique sur l’afficheur 20. Par exemple, la vitesse, le module de cisaillement ou autre valeur est déterminé(e). Un texte ou une indication numérique de la caractéristique est affiché(e) pour l’utilisateur. Un graphique de la caractéristique dans le temps peut être affiché.

Dans un mode de réalisation, la propriété est affichée comme une fonction de l’emplacement. Des valeurs, des graphiques et/ou des représentations de tissu peuvent être affichés en utilisant la vitesse à différents emplacements. Pour une représentation du tissu, la grandeur de l’onde ou la caractéristique de tissu module la couleur, la tonalité, la luminosité et/ou autre caractéristique d’affichage pour différents pixels représentant une région de tissu. Le processeur 18 détermine une valeur de pixel (par exemple RVB) ou une valeur scalaire convertie en une valeur de pixel. L’image est générée comme les valeurs scalaires ou de pixels. L’image peut être délivrée en sortie vers un processeur vidéo, une table de recherche, une table de couleurs, ou directement vers l’afficheur 20. L’afficheur 20 est un afficheur à tube cathodique, un afficheur LCD, un afficheur à plasma, un projecteur, une imprimante ou autre dispositif pour afficher une image ou une séquence d’images. Un quelconque afficheur 20 connu aujourd’hui ou développé ultérieurement peut être utilisé. L’afficheur 20 est utilisable pour afficher une image ou une séquence d’images. L’afficheur 20 affiche des images bidimensionnelles ou des représentations tridimensionnelles. L’afficheur 20 affiche une ou plusieurs image(s) représentant la caractéristique de tissu ou autre information dérivée des déplacements. À titre d’exemple, une vitesse associée avec un emplacement indiqué sur une image bidimensionnelle ou une représentation tridimensionnelle en mode B est affichée. À titre d’alternative ou en outre, l’image est un graphique.

Le processeur 18, le formeur de faisceaux de réception 16 et le formeur de faisceaux de transmission 12 fonctionnent conformément à des instructions stockées dans la mémoire 22 ou une autre mémoire. Les instructions configurent le système pour la mise en œuvre des actions de la Figure 5. Les instructions configurent le processeur 18, le formeur de faisceaux de réception 16 et/ou le formeur de faisceaux de transmission 12 pour une opération en étant chargées dans un contrôleur, en causant le chargement d’une table de valeurs (par exemple une séquence d’imagerie d’élasticité), et/ou en étant exécutées. Le formeur de faisceaux de transmission 12 est configuré par les instructions pour causer la génération d’un faisceau d’excitation et de faisceaux de suivi. Le formeur de faisceaux de réception 16 est configuré par les instructions pour acquérir des données pour le suivi. Le processeur 18 est configuré pour estimer des déplacements et déterminer la vitesse à partir de pics détectés comme une fonction de l’emplacement pour chacun des divers moments.

La mémoire 22 est un support de stockage non transitoire lisible par ordinateur. Les instructions pour mettre en œuvre les processus, les procédés et/ou les techniques discutés ici sont prévues sur le support de stockage lisible par ordinateur ou les mémoires, telles qu’un cache, un tampon, une RAM, un support amovible, un disque dur ou autre support de stockage lisible par ordinateur. Un support de stockage lisible par ordinateur inclut divers types de support de stockage volatiles et non volatiles. Les fonctions, actions ou tâches illustrées sur les figures ou décrites ici sont exécutées en réponse à un ou plusieurs ensemble(s) d’instructions stocké(s) dans ou sur un support de stockage lisible par ordinateur. Les fonctions, actions ou tâches sont indépendantes du type particulier d’ensemble d’instructions, de support de stockage, de processeur ou de stratégie de traitement et peuvent être mises en œuvre par un logiciel, un matériel, des circuits intégrés, un micrologiciel, un microcode et similaire, fonctionnant seul ou en combinaison. De la même manière, des stratégies de traitement peuvent inclure un multitraitement, un traitement multitâches ou parallèle, et similaire.

Dans un mode de réalisation, les instructions sont stockées sur un dispositif de support amovible pour lecture par des systèmes locaux ou distants. Dans d’autres modes de réalisation, les instructions sont stockées en un emplacement distant pour transfert par l’intermédiaire d’un réseau informatique ou sur des lignes téléphoniques. Dans encore d’autres modes de réalisation, les instructions sont stockées dans un ordinateur, une UC, une unité de traitement graphique ou un système donné(e).

Si l’invention a été décrite ci-dessus en référence à divers modes de réalisation, il doit être entendu que de nombreux changements et de nombreuses modifications peuvent être apportés sans se départir de la portée de l’invention. Il est donc prévu que la description détaillée qui précède soit considérée comme illustrative plutôt que comme limitative.

Claims (20)

1. Revendications

   1. Procédé d’imagerie par impulsion de force de rayonnement acoustique indépendante du mouvement, le procédé comprenant : la transmission, avec un scanner à ultrasons, d’une impulsion de force de rayonnement acoustique dans un tissu d’un patient le long d’une première ligne ; la détection, avec le scanner à ultrasons, de déplacements du tissu générés en réponse à la transmission avec quatre faisceaux de réception ou plus en quatre emplacements ou plus, respectivement, le long de chacune de quatre lignes de suivi ou plus, respectivement, espacées de la première ligne, la détection pour chacun des quatre emplacements ou plus répétée un nombre multiple de fois ; pour chacune des fois multiples, la détermination duquel des quatre emplacements ou plus a le plus grand des déplacements ; le calcul d’une vitesse d’une onde causée par la transmission, la vitesse étant calculée comme une fonction des déplacements les plus grands à partir des fois multiples ; la génération d’une image de la vitesse.
2. 2. Procédé selon la revendication 1 dans lequel la transmission comprend la transmission de l’impulsion de force de rayonnement acoustique telle que focalisée à une profondeur le long de la première ligne, et dans lequel la détection comprend le suivi de l’onde à la profondeur sur les lignes de suivi, l’onde comprenant une onde de cisaillement.
3. 3. Procédé selon la revendication 1 dans lequel la détection comprend la détection avec les quatre faisceaux de réception ou plus et les quatre emplacements ou plus respectifs étant seize faisceaux de réception ou plus et seize emplacements ou plus respectifs.
4. 4. Procédé selon la revendication 1 dans lequel la détection comprend la détection avec une formation de faisceaux parallèles simultanée.
5. 5. Procédé selon la revendication 1 dans lequel la détermination comprend la détermination d’une quantité de décalage de tissu par rapport à une référence.
6. 6. Procédé selon la revendication 1 dans lequel la détermination comprend la localisation de l’onde à partir d’une distribution spatiale des déplacements.
7. 7. Procédé selon la revendication 1 dans lequel le calcul comprend l’ajustement d’une ligne sur le plus grand des déplacements comme une fonction du temps et le calcul de la vitesse comme une pente de la ligne.
8. 8. Procédé selon la revendication 1 dans lequel le calcul de la vitesse comprend le calcul de telle manière que des erreurs dans les déplacements causées par un mouvement physiologique sont éliminées.
9. 9. Procédé selon la revendication 1 comprenant en outre l’estimation d’une contribution du mouvement physiologique aux déplacements.
10. 10. Procédé selon la revendication 9 dans lequel l’estimation comprend l’identification d’un décalage d’état stable dans les déplacements comme une fonction des emplacements.
11. 11. Procédé selon la revendication 10 comprenant en outre la suppression du décalage des déplacements et le calcul d’un paramètre de viscoélasticité à partir d’une transformée de Fourier des déplacements après la suppression.
12. 12. Procédé selon la revendication 1 dans lequel la transmission comprend la transmission de l’impulsion de force de rayonnement acoustique comme une telle impulsion dans un motif d’impulsions multiples avec la détection étant effectuée en réponse au motif, et dans lequel la détermination comprend la détermination de pics multiples dans les déplacements comme une fonction de l’emplacement pour chacune des fois multiples.
13. 13. Procédé selon la revendication 12 dans lequel le calcul comprend l’adaptation du motif aux pics multiples.
14. 14. Système d’imagerie par impulsion de force de rayonnement acoustique indépendante du mouvement, le système comprenant : un formeur de faisceaux de transmission configuré pour générer une impulsion d’excitation ; un formeur de faisceaux de réception en parallèle configuré pour détecter des réponses d’un tissu à une onde générée par l’impulsion d’excitation, les réponses détectées à chacun d’une pluralité d’emplacements à chacune d’une pluralité de fois ; un processeur configuré pour localiser un pic dans les réponses sur les emplacements à chacune des fois et déterminer une vitesse de l’onde à partir des pics ; et un afficheur utilisable pour afficher la vitesse.
15. 15. Système selon la revendication 14 dans lequel le formeur de faisceaux de réception en parallèle est configuré pour former simultanément des faisceaux de réception le long de N lignes de réception où N est un entier supérieur à un et égal à la pluralité des emplacements.
16. 16. Système selon la revendication 14 dans lequel le processeur est configuré pour calculer des déplacements à partir des réponses, dans lequel le processeur est configuré pour localiser le pic comme le plus grand des déplacements sur les emplacements à la fois respective, et dans lequel le processeur est configuré pour déterminer la vitesse à partir d’une ligne ou d’un motif ajusté(e) pour le plus grand des déplacements dans le temps.
17. 17. Système selon la revendication 14 dans lequel le formeur de faisceaux de transmission est configuré pour générer l’impulsion d’excitation en une séquence d’impulsions générées, dans lequel le formeur de faisceaux de réception parallèles est configuré pour détecter des réponses à l’onde et à d’autres ondes générées par la séquence après la fin de la séquence, et dans lequel le processeur est configuré pour localiser le pic et d’autres pics dans les réponses à chacune des fois et déterminer la vitesse à partir du pic et des autres pics à chaque fois.
18. 18. Support de stockage non transitoire lisible par ordinateur ayant, stockées dans celui-ci, des données représentant des instructions exécutables par un processeur programmé pour une imagerie par impulsion de force de rayonnement acoustique, le support de stockage comprenant des instructions pour : mesurer, en utilisant un scanner à ultrasons, des déplacements en réponse à une impulsion d’excitation, les déplacements mesurés simultanément en différents emplacements ; déterminer une caractéristique d’une onde générée par l’impulsion d’excitation à partir d’une quantité relative des déplacements mesurés simultanément ; et délivrer en sortie la caractéristique.
19. 19. Support de stockage non transitoire lisible par ordinateur selon la revendication 18 dans lequel la mesure comprend la mesure de N déplacements par événement de réception pour N lignes de suivi, respectivement, et la répétition de la mesure pour les N lignes de suivi d’autres fois, où N est un entier supérieur à 8, et dans lequel la détermination comprend la localisation d’un pic dans les déplacements mesurés simultanément aux différents emplacements pour chacune des autres fois et le calcul d’une vitesse comme la caractéristique à partir des pics des autres fois.
20. 20. Support de stockage non transitoire lisible par ordinateur selon la revendication 18 dans lequel la mesure comprend la mesure des déplacements en réponse à l’impulsion d’excitation dans un motif d’impulsions d’excitation, les déplacements mesurés après transmission de la totalité du motif.