FR3085760A1 - Angles pour une imagerie par onde de cisaillement à base d’ultrasons - Google Patents
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Abstract
Dans un procédé d’imagerie par onde de cisaillement avec des ultrasons, une direction du faisceau ARFI est sélectionnée (11) sur la base d’informations de tissu, tel qu’étant perpendiculaire à une orientation de tissu ou autre que perpendiculaire à une face de l’ensemble de transducteur. Il en résulte que la vitesse d’onde de cisaillement estimée (16) mesurée (14) perpendiculaire au faisceau ARFI peut être plus proche de la vitesse d’onde de cisaillement réelle. À titre d’alternative ou en outre, un ou plusieurs vecteurs de propagation de l’onde de cisaillement sont déterminés (19) et affichés (18) pour l’utilisateur, permettant à l’utilisateur de visualiser une étendue d’anisotropie du tissu pour juger de l’impact sur l’estimation (16) de vitesse d’onde de cisaillement.
Description
Titre de l'invention : Angles pour une imagerie par onde de cisaillement à base d’ultrasons [0001] Arrière-plan [0002] Les présents modes de réalisation se rapportent à une imagerie par onde de cisaillement. Une vitesse d’onde de cisaillement dans un tissu peut être utile en termes de diagnostic, ainsi des ultrasons sont utilisés pour estimer la vitesse de cisaillement dans un tissu de patient. En transmettant une impulsion de force de rayonnement acoustique (ARFI ; Acoustic Radiation Force Impulse) le long d’une ligne de balayage de transmission à proximité de ou dans une région d’intérêt, une onde de cisaillement est générée au niveau du foyer ARFI. L’onde de cisaillement est supposée se propager essentiellement perpendiculairement à la ligne de balayage de transmission. Un balayage par ultrasons surveille la propagation de l’onde de cisaillement à l’intérieur de la région d’intérêt. L’instant d’arrivée de fonde de cisaillement à une distance de l’origine de l’onde de cisaillement est utilisé pour déterminer la vitesse de l’onde de cisaillement dans le tissu. La vitesse pour différents emplacements à l’intérieur de la région d’intérêt peut être estimée, fournissant une distribution spatiale de vitesse d’onde de cisaillement.
[0003] Un tissu anisotrope peut avoir un impact sur la génération, la propagation et la détection d’onde de cisaillement. Le muscle, le collagène, ou autres fibres peuvent faire que l’onde de cisaillement se propage essentiellement à un angle différent de perpendiculaire au faisceau de transmission de l’ARFI. La supposition que l’onde de cisaillement se propage perpendiculairement au faisceau d’ARFI résulte en une sousestimation de la vitesse d’onde de cisaillement. Les systèmes d’imagerie par ultrasons ne proposent aucun outil pour caractériser une anisotropie d’onde de cisaillement, de telle sorte que les utilisateurs peuvent modifier un champ de vision pour mesurer une vitesse d’onde de cisaillement depuis différents points de vue. Cette approche est inexacte et chronophage.
[0004] Description Generale [0005] A titre d’introduction, les modes de réalisation préférés décrits ci-après incluent des procédés, des supports de stockage lisibles par ordinateur avec des instructions, et des systèmes pour imagerie par onde de cisaillement avec des ultrasons. Un sens du faisceau ARFI est choisi sur la base d’informations de tissu, telles qu’étant perpendiculaire à une orientation du tissu ou autre que perpendiculaire à une face de l’ensemble de transducteurs. Comme un résultat, la vitesse d’onde de cisaillement estimée mesurée perpendiculairement au faisceau ARFI peut être plus proche de la vitesse d’onde de cisaillement réelle. À titre d’alternative ou en outre, un ou plusieurs vecteurs de propagation de Fonde de cisaillement sont déterminés et affichés pour l’utilisateur, permettant à l’utilisateur de visualiser une mesure d’anisotropie du tissu pour juger de l’impact sur l’estimation de vitesse d’onde de cisaillement.
[0006] Sous un premier aspect, un procédé est proposé pour une imagerie par onde de cisaillement avec un dispositif de balayage à ultrasons. Une région d’intérêt pour un tissu d’un patient est positionnée, et un angle est reçu. Une impulsion de force de rayonnement est transmise depuis un transducteur du dispositif de balayage à ultrasons jusqu’à un emplacement de foyer dans ou à proximité de la région d’intérêt du tissu du patient. L’impulsion de force de rayonnement est transmise pour couper l’emplacement de foyer à l’angle. Une onde de cisaillement est générée du fait de l’impulsion de force de rayonnement. Le dispositif de balayage à ultrasons balaye la région d’intérêt avec des ultrasons alors que l’onde de cisaillement se propage dans la région d’intérêt. Une caractéristique d’onde de cisaillement est estimée à partir du balayage. Une image de la caractéristique d’onde de cisaillement du tissu du patient est générée.
[0007] Selon les variantes, le procédé comprend un ou plusieurs des caractéristiques ou étapes suivantes :
[0008] le positionnement de la région d’intérêt comprend le positionnement de la région d’intérêt sur une image d’ultrasons par une entrée d’utilisateur de la région d’intérêt ;
[0009] la réception de l’angle comprend la réception d’une entrée de l’angle par l'utilisateur ;
[0010] la réception de l’angle comprend la détermination de l’angle à partir d’un traitement d’image et sans entrée de l’angle par l'utilisateur ;
[0011] la détermination de l’angle comprend la détermination à partir d’un champ vectoriel sur la base d’un instant d’arrivée ;
[0012] la détermination de l’angle comprend la détermination à partir d’un champ vectoriel sur la base de déplacements le long de lignes de balayage de réception non parallèles ;
[0013] la réception de l’angle comprend la détermination d’une orientation d’anatomie au sein de la région d’intérêt et le paramétrage de l’angle pour qu’il soit perpendiculaire à l’orientation ;
[0014] la transmission comprend la formation d’un faisceau acoustique focalisé au niveau de l’emplacement de foyer et étant le long d’une ligne de balayage de transmission, la ligne de balayage de transmission étant à l’angle ;
[0015] la région d’intérêt est rectangulaire ou carrée et dans lequel la ligne de balayage de transmission est non perpendiculaire et non parallèle à tous les côtés de la région d’intérêt rectangulaire ou carrée ;
[0016] le balayage comprend la transmission répétitive d’impulsions de suivi sur la région d’intérêt et la réception de réponses acoustiques en réponse aux impulsions de suivi. [0017] Sous un deuxième aspect, un procédé est proposé pour une imagerie par onde de cisaillement avec un dispositif de balayage à ultrasons. Une impulsion de force de rayonnement est transmise depuis un transducteur du dispositif de balayage à ultrasons jusqu’à un tissu d’un patient. Une onde de cisaillement est générée du fait de l’impulsion de force de rayonnement. Le dispositif de balayage à ultrasons balaye le tissu avec des ultrasons alors que l’onde de cisaillement se propage dans le tissu. Un sens de propagation de l’onde de cisaillement est déterminé à partir du balayage. Une image représentant le sens de propagation de Fonde de cisaillement dans le tissu du patient est générée.
[0018] Selon les variantes, le procédé comprend un ou plusieurs des caractéristiques ou étapes suivantes :
[0019] le balayage comprend la détermination de déplacements dans le temps causés par Fonde de cisaillement pour chacun d’une pluralité d’emplacements dans le tissu, et dans lequel la détermination de la direction comprend la détermination de la direction à partir d’un gradient d’instant d’arrivée de Fonde de cisaillement à l’emplacement, l’instant d’arrivée étant basé sur les déplacements ;
[0020] la génération de l’image comprend la génération d’un champ vectoriel comme des flèches montrant la direction par emplacement dans une région d’intérêt.
[0021] Sous un troisième aspect, un système est proposé pour une imagerie par onde de cisaillement avec des ultrasons. Un formeur de faisceaux de transmission est configuré pour transmettre une impulsion de poussée le long d’une ligne de transmission dans un tissu d’un patient. Un angle de transmission de la ligne de transmission de l’impulsion de poussée par rapport à un emplacement dans le tissu est sélectionnable. Un formeur de faisceaux de réception est configuré pour recevoir des signaux provenant du balayage après la transmission de l’impulsion de poussée. Un processeur d’image est configuré pour déterminer, à partir des signaux de réception, une vitesse d’onde de cisaillement et un angle de propagation d’une onde de cisaillement dans le tissu. Un afficheur est configuré pour délivrer en sortie une image de vitesse de cisaillement de la vitesse d’onde de cisaillement avec un graphique représentant l’angle de propagation. Le graphique peut comprendre une flèche [0022] D’autres aspects et avantages de l’invention sont discutés ci-après en conjonction avec les modes de réalisation préférés.
Brève description des dessins [0023] Les composants et les figures ne sont pas nécessairement à l’échelle, l’accent étant à la place mis sur l’illustration des principes de l’invention. De plus, sur les figures, des numéros de référence identiques désignent des parties correspondantes sur toutes les différentes vues.
[0024] [fig. 1] est un ordinogramme d’un mode de réalisation d’un procédé pour une imagerie par onde de cisaillement avec un dispositif de balayage à ultrasons ;
[0025] [fig.2] illustre un exemple d’agencement spatial pour une région d’intérêt et une ligne de balayage de transmission ARFI pour une imagerie par onde de cisaillement ;
[0026] [fig.3] illustre un exemple d’agencement spatial pour une région d’intérêt avec une ligne de balayage de transmission ARFI anglée et une imagerie avec des vecteurs de propagation ; et [0027] [fig.4] est un schéma de principe d’un mode de réalisation d’un système pour une imagerie par onde de cisaillement.
[0028] Description détaillée des dessins et des modes de réalisation aujourd’hui préférés [0029] Une imagerie par vecteurs d’onde de cisaillement est proposée. Une anisotropie de tissu fait que des ondes de cisaillement se propagent essentiellement le long de sens préférentiels. Gérer l’anisotropie peut améliorer une imagerie d’élasticité par onde de cisaillement (SWEI ; Shear Wave Elasticity Imaging) et fournir des avantages cliniques additionnels. Dans de nombreux systèmes à ultrasons, il est difficile d’estimer une anisotropie parce que les angles des faisceaux de poussée et de suivi dans une SWEI ne sont pas contrôlés par l’utilisateur. Une imagerie par vecteurs d’onde de cisaillement utilise le vecteur pour le faisceau de poussée et/ou le vecteur détecté de la propagation d’onde de cisaillement.
[0030] Une imagerie par vecteurs d’onde de cisaillement peut utiliser un angle du faisceau de poussée pour mieux gérer l’anisotropie. Dans une SWEI classique, l’angle du faisceau de poussée n’est pas contrôlé mais, à la place, est perpendiculaire au transducteur. L’angle du faisceau de poussée est sélectionné en utilisant un contrôle par l’utilisateur ou un traitement d’image et est indépendant d’un contrôle de région d’intérêt. Par un contrôle par l’utilisateur ou automatisé de l’angle de faisceau de poussée, les estimations résultantes de caractéristiques d’onde de cisaillement peuvent être plus précises.
[0031] Une imagerie par vecteurs d’onde de cisaillement peut afficher un vecteur ou des vecteurs montrant une grandeur et/ou une direction de propagation d’onde de cisaillement. En déterminant une caractéristique d’onde de cisaillement le long du sens de propagation, l’estimation peut être plus précise. L’indication de la direction de vecteur peut aider l’utilisateur dans un diagnostic et/ou à déterminer la précision ou une erreur probable de la SWEI. Le vecteur est affiché indépendamment de et/ou en superposition sur la carte en couleur de vitesse ou de déplacement d’onde de cisaillement. Dans un mode de réalisation, un gradient d’une carte d’instants d’arrivée est calculé pour obtenir une vitesse d’onde de cisaillement comme un champ vectoriel. Dans un autre mode de réalisation, des cartes de déplacement à partir de faisceaux de suivi à différents angles sont combinées pour calculer une grandeur et une direction d’un champ de déplacement d’onde de cisaillement.
[0032] La Figure 1 montre un mode de réalisation d’un procédé pour une imagerie par onde de cisaillement avec un dispositif de balayage à ultrasons. L’angle du faisceau ARFI est sélectionnable, tel que basé sur une anisotropie de tissu. L’angle de propagation de l’onde de cisaillement peut être déterminé et affiché. L’un ou l’autre ou les deux de l’angle du faisceau ARFI et de l’angle de propagation détecté peuvent être utilisés.
[0033] Le procédé est mis en œuvre par le système de la Figure 4 ou un système différent. Un contrôleur, une interface utilisateur et/ou un processeur d’image reçoivent l’angle de poussée à l’action 11 et/ou le positionnement de la région d’intérêt à l’action 10. Des formeurs de faisceaux de transmission et de réception utilisent un transducteur pour transmettre et recevoir au/du patient, incluant une application d’ARFI à un angle sélectionnable et un suivi d’une réponse de tissu aux actions 12 et 14. Un processeur d’image estime la caractéristique d’onde de cisaillement à l’action 16. Le processeur d’image génère l’image à l’action 18. Un afficheur peut être utilisé pour l’action 18. Des dispositifs différents, tels que d’autres parties d’un dispositif de balayage à ultrasons, peuvent mettre en œuvre de quelconques parmi les actions.
[0034] Les actions sont mises en œuvre dans l’ordre décrit ou montré (à savoir de haut en bas), mais peuvent être mises en œuvre dans d’autres ordres. Les actions 10 et 11 peuvent être mises en œuvre dans un ordre quelconque ou peuvent être mises en œuvre simultanément. L’action 19 peut être mise en œuvre avant l’action 18 et/ou l’action 16.
[0035] Des actions additionnelles, différentes ou en nombre moindre peuvent être prévues. Par exemple, faction 11 ou l’action 19 n’est pas mise en œuvre. Des actions pour configurer le dispositif de balayage à ultrasons, le positionnement du transducteur, et/ ou l’enregistrement de résultats peuvent être prévues. Dans un autre exemple, un balayage de référence est mis en œuvre avant l’action 12, tel qu’un balayage en mode B pour détecter une anisotropie de tissu. Pour déterminer un mouvement de tissu causé par des ondes de cisaillement, le tissu dans un état de repos ou soumis à aucune ou à une onde de cisaillement relativement petite est détecté comme une référence. Le dispositif de balayage à ultrasons détecte des informations de référence de tissu. Le balayage de référence est effectué avant la transmission de l’ARFI à l’action 12 mais peut être mis en œuvre à d’autres moments. Un type quelconque de détection peut être utilisé, tel qu’une détection en mode B de l’intensité. Dans d’autres modes de réalisation, les données formées en faisceaux sans détection sont utilisées comme la référence.
[0036] A l’action 10, le dispositif de balayage à ultrasons (par exemple interface utilisateur, contrôleur ou processeur d’image) du dispositif de balayage à ultrasons positionne une région d’intérêt pour un tissu d’un patient. Après le balayage du patient, une image en mode B ou autre est générée. L’utilisateur entre en utilisant un dispositif d’entrée par l’utilisateur une région d’intérêt sur l’image, tel qu’ne sélectionnant un point autour duquel la région en deux ou trois dimensions est placée. A titre d’alternative, le processeur d’image détecte un emplacement pour la mise en place de la région d’intérêt, tel qu’en appliquant un détecteur à apprentissage machine pour identifier un tissu à mesurer pour une caractéristique d’onde de cisaillement.
[0037] La région d’intérêt est positionnée par la sélection d’un point, la mise en place d’une zone ou la mise en place d’un volume. La région d’intérêt a une forme quelconque, telle qu’à partir du tracé d’une région de tissu. Dans un mode de réalisation, la région d’intérêt est rectangulaire ou carrée, de sorte que l’utilisateur sélectionne des emplacements d’angles en diagonale ou un point et un dimensionnement.
[0038] A Faction 11, le dispositif de balayage à ultrasons reçoit un angle. L’angle reçu est perpendiculaire à l’orientation du tissu. L’angle est basé sur une orientation d’anatomie ou une direction de propagation attendue d’une onde de cisaillement. L’angle est fixé du fait de la direction anisotrope du tissu dans la région d’intérêt. Par exemple, le sens des fibres (par exemple muscle ou collagène) fournit une orientation. Si les fibres ont des orientations différentes à l’intérieur de la région d’intérêt, une orientation médiane, moyenne ou prédominante est utilisée. L’angle est perpendiculaire à l’orientation. L’angle est utilisé pour orienter le faisceau de poussée ou ARFI.
[0039] A titre d’alternative, l’angle reçu est l’orientation du tissu. L’angle du tissu peut être utilisé pour déterminer un angle perpendiculaire à la propagation attendue.
[0040] Le dispositif de balayage à ultrasons reçoit l’angle comme une entrée par l’utilisateur avec un dispositif d’entrée sur l’image affichée. L’utilisateur place un vecteur, tel qu’en entrant des points de commencement et de fin. La Figure 2 montre une région d’intérêt 22 comme une région rectangulaire placée par-dessus un tissu représentée dans une image en mode B. Les côtés de la région d’intérêt 22 sont parallèles à l’image (par exemple sont horizontaux et verticaux), mais peuvent être inclinés ou à d’autres angles. D’autres formes peuvent être utilisées. A l’intérieur de la région d’intérêt, le tissu est des fibres musculaires. Les fibres sont de façon générale orientées du point inférieur gauche au point supérieur droit.
[0041] L’angle est déterminé indépendamment du contrôle de région d’intérêt. L’angle est basé sur un tissu, tel qu’un tissu à l’intérieur de la région d’intérêt. L’angle n’est pas lié à l’orientation de la région d’intérêt mais peut l’être. Pour une entrée par l’utilisateur de l’angle, l’angle est contrôlé comme une entrée séparée, tel qu’un séquençage pour une indication d’angle après mise en place de la région d’intérêt. L’emplacement focal du faisceau ARFI peut être fixé à une position donnée par rapport à la région d’intérêt, mais l’angle est contrôlé ou sélectionné indépendamment de la fixation de la position de région d’intérêt.
[0042] Sur la Figure 2, la ligne de balayage de transmission 20 est représentée par une ligne verticale avec une ligne horizontale pour la profondeur focale. Le contrôle pour mettre en place la région d’intérêt 22 positionne automatiquement la ligne de balayage de transmission 20 à une distance donnée d’un côté (soit dans ou hors de la région 22). La profondeur focale est automatiquement fixée à une profondeur donnée par rapport à la région d’intérêt.
[0043] La Figure 3 représente un contrôle indépendant de l’angle. Tandis que la position focale peut être en un même emplacement par rapport à la région d’intérêt 22, l’angle représentant la ligne de balayage de transmission 20 pour l’ARFI est modifié ou fixé pour être autre que vertical. L’angle peut être limité par le transducteur. L’angle n’est pas parallèle ou perpendiculaire avec les côtés de la région d’intérêt 22. La profondeur focale et/ou la position peuvent également être sélectionnées dans d’autres modes de réalisation. Les deux lignes pour la ligne de balayage de transmission 20 et la profondeur focale peuvent être affichées pour que Γ utilisateur les positionne et/ou affichées sur la base d’un angle déterminé par le dispositif de balayage à ultrasons. A titre d’alternative, les graphiques linéaires ne sont pas affichés, représentant l’angle pour discussion ici.
[0044] A titre d’alternative, le processeur d’image ou le contrôleur reçoit l’angle comme une sortie de détection par le processeur d’image. Un filtrage directionnel, une détection par apprentissage machine, ou autre traitement d’image est utilisé pour détecter l’orientation du tissu. L’angle de la ligne de balayage de transmission 20 pour le faisceau ARFI est fixé pour être perpendiculaire à l’angle détecté de l’anisotropie de tissu ou plus proche de perpendiculaire que vertical (par exemple anglé dans une mesure autorisée par le transducteur tout en ayant une ouverture suffisamment grande pour fournir la puissance ARFI). L’angle est déterminé à partir d’un traitement d’image sans entrée par l’utilisateur de l’angle. A titre d’alternative, l’utilisateur entre un angle de départ qui est affiné par traitement d’image ou vice versa.
[0045] Dans un mode de réalisation, le sens de propagation d’une onde de cisaillement est détecté et utilisé pour fixer l’angle pour une imagerie par onde de cisaillement subséquente. L’une quelconque des approches discutées ci-après pour l’action 19 peut être utilisée pour détecter le sens de propagation d’onde de cisaillement, tel qu’en déterminant l’orientation de propagation et de tissu à partir de l’instant d’arrivée de l’onde de cisaillement ou à partir de déplacements le long de lignes de balayage de réception non parallèles. L’angle de la ligne de balayage de transmission 20 pour le faisceau ARFI ou l’impulsion de poussée est fixé perpendiculaire à l’orientation ou au sens de propagation causé par l’anisotropie de tissu.
[0046] Le transducteur peut limiter l’angle de braquage étant données une position et une taille de la région d’intérêt dans le champ de vision. L’angle est sélectionné pour être à l’écart de la verticale étant donné le transducteur comme en haut ou au sommet ou à l’écart de la perpendiculaire à un centre du transducteur ou de l’ouverture. Perpendiculaire à l’orientation du tissu peut être désiré, mais plus proche de la perpendiculaire que parallèle avec un centre de la face de transducteur et/ou de la transmission peut être utilisé.
[0047] A l’action 12, le dispositif de balayage à ultrasons transmet l’ARLI, et, à l’action 14, balaye répétitivement (par exemple en transmettant des impulsions de suivi et en recevant des données ultrasonores en réponse) le tissu. Le balayage répétitif suit des déplacements du tissu causés par une onde de cisaillement générée à partir de la transmission de l’action 12. La caractéristique d’onde de cisaillement est estimée à l’action 16 à partir des données ultrasonores.
[0048] A l’action 12, le dispositif de balayage à ultrasons utilise le transducteur pour appliquer une contrainte au tissu. Une ARLI (à savoir une impulsion de poussée) est transmise pour appliquer la contrainte. L’ARLI peut être générée par une forme d’onde pulsée cyclique d’un nombre quelconque de cycles (par exemple des dizaines ou des centaines de cycles). Par exemple, l’ARLI est transmise comme une impulsion de poussée avec 100-1 000 cycles. Le formeur de faisceaux de transmission génère des formes d’ondes pour des éléments d’une ouverture de transmission, et le transducteur génère une énergie acoustique en réponse aux formes d’ondes électriques. L’onde acoustique transmise se propage le long de la ligne de balayage, causant un dépôt d’énergie et induisant une onde de cisaillement. L’ARLI est transmise le long de la ligne de balayage pour se couper avec l’emplacement focal à l’angle. L’origine et/ou l’angle par rapport au transducteur est fixé(e) par le formeur de faisceaux de transmission pour faire en sorte que le faisceau ARLI soit formé le long d’un faisceau à l’angle perpendiculaire à l’orientation du tissu ou à l’écart de la perpendiculaire au transducteur. Par exemple, le faisceau ARLI est formé le long de la ligne de balayage 20 de la Ligure 3. Dans cet exemple, le faisceau de poussée n’est pas perpendiculaire ou parallèle à l’un quelconque des côtés de la région d’intérêt 22 mais est perpendiculaire à l’orientation du tissu anisotrope. L’angle pour la ligne de balayage d’ARLI peut être à l’écart de la perpendiculaire à l’orientation du tissu du fait de limitations de transducteur, mais est plus proche de la perpendiculaire à l’orientation du tissu que perpendiculaire à un centre d’une face de l’ensemble de transducteurs.
[0049] L’ARLI focalisée sur un point ou une région focale est transmise. Le faisceau ARLI est formé ou transmis le long de la ligne de balayage de transmission 20 à l’angle. Lorsque l’ARLI est appliquée à une zone focalisée, le tissu répond à la force appliquée en se déplaçant. L’ARLI crée une onde de cisaillement qui se propage de façon prédominante latéralement à travers le tissu. Une anisotropie du tissu peut causer une propagation autre que latéralement. L’onde de cisaillement cause un déplacement du tissu.
À chaque emplacement spatial donné dans la région d’intérêt 22 espacé du foyer, le déplacement augmente et ensuite revient à zéro, résultant en un profil de déplacement temporel. Les propriétés de tissu affectent le profil de déplacement.
[0050] A l’action 14, le dispositif de balayage à ultrasons balaye le tissu du patient dans la région d’intérêt. Le balayage est répété un nombre quelconque de fois pour déterminer la quantité de mouvement de tissu en différents emplacements causé par une onde de cisaillement. Le tissu détecté pour chaque balayage est comparé à un balayage de référence du tissu. La comparaison est effectuée dans le temps avec les répétitions pour déterminer des déplacements dus au passage de l’onde de cisaillement.
[0051] Un balayage Doppler ou en mode B peut être utilisé pour suivre le tissu répondant à la contrainte. Des données ultrasonores sont reçues en réponse à des transmissions d’ultrasons. Les transmissions et les réceptions sont effectuées pour différents emplacements espacés latéralement dans la région d’intérêt (par exemple sur une zone ou sur un volume). Une séquence de transmissions et de réceptions sont prévues pour chaque emplacement spatial pour un suivi dans le temps.
[0052] L’action 14 est mise en œuvre après que l’impulsion de poussée a été appliquée et tandis que le tissu répond à la contrainte. Par exemple, une transmission et une réception sont mises en œuvre après une application ou un changement de la contrainte et avant que le tissu n’atteigne un état de repos. Une imagerie par ultrasons peut être exécutée avant, pendant et/ou après l’application de la contrainte.
[0053] Pour le suivi, le dispositif de balayage à ultrasons transmet une séquence de faisceaux de transmission ou impulsions de suivi. Une pluralité de faisceaux d’ultrasons est transmise au tissu répondant à la contrainte. La ligne ou les lignes de balayage utilisées pour les transmissions de suivi sont à l’angle ou parallèles à la ligne de balayage de transmission ARLI, mais des lignes de balayage non parallèles peuvent être utilisées pour le suivi.
[0054] La pluralité de faisceaux est transmise dans des événements de transmission séparés. Un événement de transmission est un intervalle contigu où des transmissions ont lieu sans réception d’échos en réponse à la transmission. Lors de la phase de transmission, il n’y a pas de transmission. Lorsqu’une séquence d’événements de transmission est effectuée, une séquence correspondante d’événements de réception est également effectuée entrelacée avec les transmissions. Un événement de réception est effectué en réponse à chaque événement de transmission et avant l’événement de transmission suivant.
[0055] Pour un événement de transmission, un ou plusieurs faisceaux de transmission sont formés. Les impulsions pour former les faisceaux de transmission sont d’un nombre quelconque de cycles. Un(e) quelconque enveloppe, type d’impulsion (par exemple unipolaire, bipolaire ou sinusoïdale) ou forme d’onde peut être utilisé(e).
[0056] Le transducteur reçoit des échos ultrasonores en réponse à chaque événement de transmission. Le transducteur convertit les échos en signaux de réception, qui sont formés en faisceaux de réception dans des données ultrasonores représentant un ou plusieurs emplacements spatiaux. Les lignes de balayage de réception pour une formation de faisceaux sont parallèles à la ligne de balayage de transmission ARLI 20 mais peuvent être non parallèles. La réponse de tissu aux lignes de balayage pour des faisceaux de réception est détectée.
[0057] En utilisant une réception de faisceaux de réception multiples en réponse à chaque transmission de suivi, des données pour une pluralité d’emplacements latéralement espacés peuvent être reçues simultanément. La totalité de la région d’intérêt 22 est balayée pour chaque événement de réception en recevant le long de toutes les lignes de balayage de la région d’intérêt 22 en réponse à chaque événement de transmission. La surveillance est mise en œuvre pour un nombre quelconque de lignes de balayage. Par exemple, quatre, huit, seize ou trente-deux faisceaux de réception sont formés en réponse à chaque transmission. Dans encore d’autres modes de réalisation, différents événements de transmission et différentes lignes de balayage de réception correspondantes sont scannés en séquence pour couvrir la totalité de la ROI.
[0058] Le dispositif de balayage à ultrasons reçoit une séquence de signaux de réception. La réception est entrelacée avec la transmission de la séquence. Pour chaque événement de transmission, un événement de réception a lieu. L’événement de réception est un intervalle continu pour recevoir des échos de la profondeur ou de profondeurs d’intérêt. Après que le transducteur a terminé la génération d’énergie acoustique pour une transmission de suivi donnée, le transducteur est utilisé pour une réception des échos en réponse. Le transducteur est ensuite utilisé pour répéter une autre paire d’événements de transmission et de réception pour le même ou les mêmes emplacement(s) spatial/spatiaux, fournissant Γentrelacement (par exemple, transmission, réception, transmission, réception ...) pour suivre la réponse de tissu dans le temps. Le balayage de la région d’intérêt avec des ultrasons est répétitive afin d’acquérir des données ultrasonores représentant la réponse de tissu en des emplacements de la région d’intérêt à différents instants tandis que l’onde de cisaillement se propage à travers la région d’intérêt. Chaque répétition surveille la même région ou les mêmes emplacements pour déterminer une réponse de tissu pour ces emplacements. Un nombre quelconque de répétitions peut être utilisé, tel qu’en répétant environ 50-100 fois. Les répétitions ont lieu aussi fréquemment que possible tandis que le tissu récupère de la contrainte, mais sans interférer avec la réception.
[0059] Dans un mode de réalisation, des lignes de balayage de réception à différentes orientations sont utilisées pour un suivi. A chaque emplacement, deux faisceaux de réception ou plus sont formés, où les faisceaux sont à des angles différents au niveau de l’emplacement échantillon. Les lignes de balayage de transmission pour le suivi sont à l’angle ou à des angles différents par rapport à l’une, les deux ou la totalité des lignes de balayage de réception.
[0060] Les mêmes échos acoustiques sont formés en faisceaux de réception le long des lignes de balayage à différent(e)s angles ou orientations. A titre d’alternative, deux motifs de balayage différents fournissant les lignes de balayage de réception à différents angles sont séquentiellement utilisés dans le suivi, résultant en différents échos acoustiques étant formés en faisceaux aux différents angles. Le motif de lignes de balayage a deux lignes de balayage ou plus coupant chaque ou certains emplacements échantillons à différents angles. Comme un résultat, les déplacements déterminés le long des lignes de réception coupant les emplacements à différents angles sont soumis à des composantes différentes du déplacement tridimensionnel causé par l’onde de cisaillement. Une quelconque différence d’angles de lignes de balayage de réception à un emplacement donné peut être utilisée, telle que 90 degrés. Des angles moindres peuvent être utilisés du fait de la profondeur de balayage, de la directivité de l’ensemble de transducteurs et/ou de la largeur de l’ensemble de transducteurs.
[0061] A l’action 16, le dispositif de balayage à ultrasons estime une caractéristique d’onde de cisaillement pour chaque emplacement dans la région d’intérêt 22. Les données reçues par suivi à l’action 14 sont utilisées pour détecter des déplacements comme une fonction du temps pour chaque emplacement dans la région. Une information de déplacement maximum ou autre dans le temps, un instant d’arrivée (par exemple l’instant du maximum), et/ou les emplacements sont utilisés pour estimer la caractéristique d’onde de cisaillement.
[0062] Un mouvement de tissu est détecté comme un déplacement dans une, deux ou trois dimensions. Un mouvement en réponse aux ondes de cisaillement générées est détecté à partir des données de suivi ou ultrasonores reçues délivrées en sortie à l’action 14. En répétant la transmission des impulsions ultrasonores et la réception des échos ultrasonores dans le temps, les déplacements dans le temps sont déterminés. Le mouvement de tissu est détecté à différents instants. Les différents instants correspondent aux différents balayages de suivi (à savoir paires d’événements de transmission et de réception.
[0063] Un mouvement de tissu est détecté en estimant un déplacement par rapport à l’information de tissu de référence. Par exemple, le déplacement de tissu le long de lignes de balayage est déterminé. Le déplacement peut être mesuré à partir de données de tissu, telles que des données ultrasonores en mode B, mais des informations de flux (par exemple de vitesse) ou de sortie de formeur de faisceaux avant une détection (par exemple données en phase et en quadrature (IQ)) peuvent être utilisées.
[0064] Alors que le tissu étant imagé le long des lignes de balayage se déforme, les données d’intensité en mode B ou autres données ultrasonores peuvent varier. Une corrélation, une corrélation croisée, une estimation de déphasage, une somme minimum de différences absolues ou autre mesure de similarité est utilisée pour déterminer le déplacement entre balayages (par exemple entre le balayage de référence et le balayage en cours). Par exemple, chaque paire de données IQ est corrélée avec sa référence correspondante pour obtenir le déplacement. Des données représentant une pluralité d’emplacements spatiaux sont corrélées avec les données de référence. Comme un autre exemple, des données provenant d’une pluralité d’emplacements spatiaux (par exemple le long des lignes de balayage) sont corrélées comme une fonction du temps. Pour chaque profondeur ou emplacement spatial, une corrélation sur une pluralité de profondeurs ou d’emplacements spatiaux (par exemple un noyau de 64 profondeurs avec la profondeur centrale étant le point pour lequel le profil est calculé) est effectuée. Le décalage spatial avec la corrélation la plus élevée ou suffisante à un instant donné indique la quantité de déplacement. Pour chaque emplacement, le déplacement comme une fonction du temps est déterminé. Un déplacement bi ou tridimensionnel dans l’espace peut être utilisé. Un déplacement unidimensionnel le long de lignes de balayage ou le long d’une direction différente des lignes de balayage ou des faisceaux peut être utilisé.
[0065] Pour un instant ou une répétition donné(e) du balayage, les déplacements en différents emplacements sont déterminés. Les déplacements sont répartis dans une, deux ou trois dimensions. Par exemple, des déplacements à différents emplacements latéralement espacés sont déterminés à partir de moyennes de déplacements de différentes profondeurs dans la ROI. Dans un autre exemple, des déplacements sont déterminés pour différents emplacements latéralement espacés et espacés en plage (à savoir en profondeur).
[0066] Dans d’autres modes de réalisation, le déplacement comme une fonction de l’emplacement est déterminé. Différents emplacements ont la même amplitude ou une amplitude de déplacement différente. Ces profils de déplacement comme une fonction de l’emplacement sont déterminés pour différents instants, tel que pour chaque répétition d’événements de transmission/réception dans le balayage de l’action 14. Un ajustement de lignes ou une interpolation peut être utilisé(e) pour déterminer un déplacement en d’autres emplacements et/ou à d’autres instants.
[0067] Les déplacements pour des données de cisaillement sont une réponse à l’onde de cisaillement générée. Du fait de l’emplacement d’origine de Fonde de cisaillement et de la synchronisation relative du balayage pour le déplacement, un quelconque emplacement donné à un quelconque instant donné peut être soumis à un déplacement non causé par une onde de cisaillement ou un déplacement causé par l’onde de cisaillement.
[0068] Le dispositif de balayage à ultrasons calcule la caractéristique d’onde de cisaillement pour chaque emplacement à partir des déplacements. Une caractéristique quelconque peut être estimée, telle qu’une vitesse ou une vélocité de l’onde de cisaillement dans le tissu. La vitesse d’onde de cisaillement du tissu est une vitesse des ondes de cisaillement traversant le tissu. Des tissus différents ont une vitesse d’onde de cisaillement différente. Un même tissu avec une élasticité et/ou une rigidité différente ont une vitesse d’onde de cisaillement différente. D’autres caractéristiques viscoélastiques de tissu peuvent résulter en une vitesse d’onde de cisaillement différente. La vitesse d’onde de cisaillement est calculée sur la base de la quantité de temps entre l’impulsion de poussée et l’instant de déplacement maximum et sur la base de la distance entre l’emplacement focal d’ARFI et l’emplacement des déplacements. D’autres approches peuvent être utilisées, telles que la détermination d’un phasage relatif des profils de déplacement.
[0069] D’autres caractéristiques d’onde de cisaillement du tissu peuvent être estimées à partir de l’emplacement, des déplacements et/ou de l’instant. La grandeur du pic de déplacement normalisée pour l’atténuation, le temps pour atteindre le pic de déplacement, le module de Young, ou autres valeurs d’élasticité peuvent être estimés. Une quelconque information de viscoélasticité peut être estimée comme la caractéristique d’onde de cisaillement dans le tissu.
[0070] A l’action 18 de la Figure 1, le processeur d’image génère une image d’une caractéristique du tissu du patient à partir des résultats de l’estimation. La caractéristique est la caractéristique d’onde de cisaillement. Par exemple, l’image est celle d’une vitesse d’onde de cisaillement dans le tissu.
[0071] L’estimation donne des valeurs pour la caractéristique d’onde de cisaillement pour chaque emplacement dans la région d’intérêt. Les emplacements sont répartis dans une, deux ou trois dimensions. L’image est celle de la caractéristique d’onde de cisaillement sur les une, deux ou trois dimensions. Par exemple, une image de vitesse d’onde de cisaillement est générée. Pour chaque emplacement, le pixel de l’image est modulé par la valeur de la caractéristique. La luminosité, la couleur ou autre modulation peut être utilisée. L’image d’onde de cisaillement est affichée seule ou en superposition sur une image en mode B ou autre image ultrasonore.
[0072] Dans des modes de réalisation additionnels ou alternatifs, la sortie est un graphique ou un texte alphanumérique de la vitesse d’onde de cisaillement pour un emplacement ou sur des déplacements. L’image est celle d’un texte alphanumérique (par exemple « 1,36 m/s ») ou en superposition comme une annotation sur une image en mode B ou en mode flux du tissu. Un graphique, un tableau ou une table de vitesse ou de vitesses peut être délivré(e) en sortie comme l’image.
[0073] Puisque l’angle basé sur l’orientation de tissu est utilisé pour la ligne de balayage de transmission d’ARFI et/ou le balayage de suivi, la caractéristique d’onde de cisaillement estimée et l’image résultante peuvent être plus précises. Du fait de l’anisotropie de tissu, l’onde de cisaillement se propage le long de l’orientation du tissu ou différemment de l’horizontale par rapport à l’ensemble de transducteurs (à savoir haut de l’image) même lorsque le faisceau de transmission d’ARFI est vertical. En fixant l’angle, les estimations résultantes d’onde de cisaillement sont plus probablement une mesure vraie de la caractéristique. Plutôt que de mesurer des déplacements soumis à une composante de l’onde de cisaillement, les déplacements le long de la direction du déplacement maximum sont mesurés. Dans d’autres modes de réalisation, l’angle est utilisé pour une correction d’angle des estimations sans modifier les lignes de balayage de transmission ou de réception.
[0074] Dans une autre amélioration utilisée avec ou sans l’angle de l’action 11 et l’angle correspondant de la ligne de balayage de transmission d’ARFI 20, l’image est générée pour représenter la direction de propagation de l’onde de cisaillement dans le tissu du patient. La direction de propagation peut être imagée seule ou est utilisée pour une superposition sur l’image d’onde de cisaillement (par exemple sur l’image de vitesse d’onde de cisaillement et en mode B).
[0075] La direction de propagation est indiquée par un ou plusieurs graphiques. Par exemple, une ou plusieurs flèches sont ajoutées sur l’image (par exemple dans la région d’intérêt) ou de manière adjacente à l’image. Un vecteur ou une direction unique est déterminé(e) et utilisé(e) pour une ou plusieurs flèches ajoutées. Dans d’autres modes de réalisation, la direction est déterminée pour deux emplacements ou plus dans la région d’intérêt et des graphiques correspondants sont superposés pour représenter les directions aux différents emplacements.
[0076] Un graphique quelconque peut être utilisé. La Figure 3 montre des flèches 30. Un champ vectoriel est affiché comme les flèches 30. Des lignes de gradients, des lignes sans flèches, une vidéo montrant un mouvement d’un objet, ou autre graphique peuvent être utilisés pour indiquer la direction sur l’écran d’affichage. A titre d’alternative, la direction de propagation est indiquée par une modulation de couleur ou d’intensité, tel qu’en ajoutant un hachurage ou une bande aux pixels le long d’une ligne ou d’une limite dans une direction de la propagation.
[0077] A l’action 19, le dispositif de balayage à ultrasons (par exemple le processeur d’image) détermine la direction de propagation de l’onde de cisaillement à partir des données du balayage de l’action 14 et/ou des estimations de l’action 16. Dans un mode de réalisation, la direction est déterminée à partir d’instant d’arrivée de l’onde de cisaillement à un emplacement. Le gradient peut être déterminé à différentes directions pour donner un champ vectoriel. A titre d’alternative, le gradient est déterminé pour un emplacement, ou une moyenne est déterminée à partir de gradients d’emplacements multiples.
[0078] L’instant d’arrivée est basé sur les déplacements. Par exemple, un instant de survenue du déplacement maximum du profil de déplacements dans le temps est l’instant d’arrivée. Dans d’autres modes de réalisation, la première instance après que le déplacement a excédé un seuil indique l’instant d’arrivée de l’onde de cisaillement. La carte d’instants d’arrivée (à savoir une distribution spatiale d’instants d’arrivée aux emplacements dans la région d’intérêt 22) représente la durée jusqu’au pic ou instant d’arrivée des déplacements. Le gradient le long de deux ou trois dimensions des instants est calculé. La grandeur du gradient de temps représente la vitesse ou la vélocité de Fonde de cisaillement. La direction du gradient représente la direction de propagation. La direction seule est montrée, telle que montrant la direction par emplacement ou groupe d’emplacements. La longueur des flèches est par défaut. A titre d’alternative, la longueur, la largeur, ou la couleur de la flèche ou des flèches représente la grandeur du vecteur ou des vecteurs.
[0079] Dans un autre mode de réalisation, la direction est déterminée à partir des déplacements à différents angles de lignes de balayage de réception. Les grandeurs des déplacements pour les mêmes instants ou des instants similaires le long de différents angles de lignes de balayage de réception par rapport au même emplacement fournissent des composantes du déplacement en deux ou trois dimensions. Le vecteur ou le champ de vectoriel est basé sur deux cartes de déplacements ou plus (par exemple trois ou plus pour un balayage tridimensionnel). En suivant le déplacement sur l’axe de Fonde de cisaillement en utilisant des faisceaux de suivi de deux angles différents (ou plus), deux cartes de déplacements (ou plus) sont proposées. En utilisant les angles des faisceaux de suivi les uns par rapport aux autres et la grandeur de déplacement, les vecteurs pour les différents emplacements sont déterminés. A titre d’alternative, un vecteur unique pour un emplacement ou sur la base d’une moyenne pour des emplacements multiples est déterminé. Les déplacements le long de différentes directions sont utilisés pour fournir les composantes (par exemple les composantes axiales et latérales dans deux dimensions) de déplacement. La direction du vecteur indique la direction de propagation de Fonde de cisaillement. La grandeur du vecteur représente la grandeur du déplacement.
[0080] Un ou plusieurs vecteurs sont déterminés à partir de déplacements le long des différentes orientations pour chacun d’un ou plusieurs emplacements. La longueur et la direction du vecteur ou des vecteurs correspondent à la grandeur et à la direction du déplacement de tissu dû à la propagation d’onde de cisaillement. La direction seule peut être utilisée. Un champ vectoriel de déplacement d’onde de cisaillement ou un vecteur unique de déplacement est déterminé et affiché.
[0081] La Ligure 4 montre un mode de réalisation d’un système pour une imagerie par onde de cisaillement avec des ultrasons. Les images d’onde de cisaillement sont formées en fixant l’angle de l’impulsion de poussée et/ou du suivi sur la base d’une orientation de tissu du patient et/ou en incluant une indication de direction de propagation d’onde de cisaillement détectée. Le système met en œuvre le procédé de la Figure 1 ou d’autres procédés.
[0082] Le système est un système d’imagerie par ultrasons de diagnostic médical ou un dispositif de balayage à ultrasons. 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, donc peut ne pas inclure les formeurs de faisceaux 40, 14 et le transducteur 4L [0083] Le système inclut un formeur de faisceaux de transmission 40, un transducteur 41, un formeur de faisceaux de réception 42, un processeur d’image 43, un afficheur 45, et une mémoire 44. Des composants additionnels, différents ou en nombre moindre peuvent être prévus. Par exemple, une entrée par l’utilisateur est prévue pour une sélection manuelle ou assistée de l’angle, des cartes d’affichage, une sélection de propriétés de tissu à déterminer, une sélection de région d’intérêt, une sélection de graphique directionnel, et/ou autre commande.
[0084] Le formeur de faisceaux de transmission 40 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 40 est configurable pour générer des formes d’onde pour une pluralité de canaux avec des amplitudes, des retards, et/ou un phasage différents ou relatifs. Les formes d’onde sont relativement retardées et/ou phasées pour piloter des faisceaux acoustiques jusqu’à des emplacements focaux à partir d’une origine sélectionnée sur le transducteur 4L A la transmission d’ondes acoustiques depuis le transducteur 41 en réponse aux ondes électriques générées, un ou plusieurs faisceaux sont formés le long d’une ou plusieurs lignes de balayage de transmission. Les faisceaux de transmission sont formés à différents niveaux d’énergie ou d’amplitude. Des amplificateurs pour chaque canal et/ou taille d’ouverture contrôlent l’amplitude du faisceau transmis.
[0085] Le formeur de faisceaux de transmission 40 est configuré pour transmettre des impulsions. Le formeur de faisceaux de transmission 40 génère des transmissions ARFI et des transmissions de suivi. Un contrôleur de formeur de faisceaux, le formeur de faisceaux 40, le processeur d’image 43, et/ou une séquence chargée depuis une mémoire 44 fixe la séquence de faisceau ARFI et de faisceaux de suivi. Les faisceaux ARFI et/ou de suivi sont le long d’une ligne de balayage ou de lignes de balayage sous un format quelconque. Les lignes de balayage peuvent être anglées par rapport à une région d’intérêt et/ou une orientation de tissu. L’angle est sélectionnable, tel qu’étant fixé sur la base d’une entrée par l’utilisateur et/ou un traitement d’image. Un contrôleur de formeur de faisceaux fixe l’origine et la direction de la ligne de balayage, fournissant l’angle de la ligne de balayage ARFI à l’emplacement échantillon et/ou au transducteur 41.
[0086] Pour suivre des déplacements de tissu, une séquence de faisceaux de transmission couvrant la région d’intérêt est générée. Les séquences de faisceaux de transmission sont générées pour balayer une région en deux ou trois dimensions. Des formats de balayage par secteur, vecteur, linéaire ou autre peuvent être utilisés. Les lignes de balayage de transmission pour suivi sont à un même angle par rapport au transducteur et/ou aux emplacements échantillons que la ligne de balayage de transmission ARFI (à savoir parallèles). Certaines ou la totalité des lignes de balayage de transmission pour suivi peuvent être à un angle différent de la ligne de balayage de transmission ARFI. Le formeur de faisceaux de transmission 40 peut générer une onde plane ou une onde divergente pour un balayage plus rapide.
[0087] Les faisceaux de transmission ARFI peuvent avoir des amplitudes plus grandes que pour imager ou détecter un mouvement de tissu. A titre d’alternative ou en outre, le nombre de cycles dans l’impulsion ou la forme d’onde ARFI utilisé est typiquement plus grand que pour l’impulsion utilisée pour le suivi (par exemple 100 cycles ou plus pour l’ARFI et 1-6 cycles pour le suivi). Des différences d’ouverture peuvent être utilisées.
[0088] Le transducteur 41 est un ensemble en 1, 1,25, 1,5, 1,75 ou 2 dimensions d’éléments à membrane piézoélectriques ou capacitifs. Le transducteur 41 inclut une pluralité d’éléments pour une transduction entre énergies acoustique et électrique. Des signaux de réception sont générés en réponse à une énergie ultrasonore (échos) venant frapper les éléments du transducteur. Les éléments se connectent avec des canaux des formeurs de faisceaux de transmission et de réception 40, 42.
[0089] Le formeur de faisceaux de transmission 40 et le formeur de faisceaux de réception 42 se connectent avec les mêmes éléments du transducteur 41 par l’intermédiaire d’un commutateur de transmission/réception ou d’un multiplexeur. Les éléments sont partagés pour à la fois les événements de transmission et de réception. Un élément ou plusieurs éléments peuvent ne pas être partagés, tel que lorsque les ouvertures de transmission et de réception sont différentes (se chevauchent seulement ou utilisent des éléments entièrement différents).
[0090] Le formeur de faisceaux de réception 42 inclut une pluralité de canaux avec des amplificateurs, des retardateurs, et/ou des rotateurs de phase, et un ou plusieurs sommateurs. Chaque canal se connecte avec un ou plusieurs éléments de transducteur. Le formeur de faisceaux de réception 42 applique des retards relatifs, des phases et/ou une apodisation pour former un ou plusieurs faisceaux de réception en réponse à une transmission. Dans d’autres modes de réalisation, le formeur de faisceaux de réception 42 est un processeur pour générer des échantillons en utilisant une transformée de Fourier ou autres transformées. Le formeur de faisceaux de réception 42 peut inclure des canaux pour une formation de faisceaux parallèles, telle que la formation de deux faisceaux de réception ou plus en réponse à chaque événement de transmission. Le formeur de faisceaux de réception 42 délivre en sortie des données sommées en faisceaux, telles que des valeurs IQ ou de fréquence radio, pour chaque faisceau.
[0091] Le formeur de faisceaux de réception 42 fonctionne dans des espaces dans la séquence d’événements de transmission pour un suivi. En entrelaçant une réception de signaux avec les impulsions de transmission de suivi, une séquence de faisceaux de réception sont formés en réponse à la séquence de faisceaux de transmission. Après chaque impulsion de transmission de suivi et avant l’impulsion de transmission de suivi suivante, le formeur de faisceaux de réception 42 reçoit des signaux provenant d’échos acoustiques. Un temps mort durant lequel des opérations de réception et de transmission n’ont pas lieu peut être entrelacé pour permettre une réduction de réverbération.
[0092] Les lignes de balayage de réception sont à un même angle que les lignes de balayage de transmission pour suivi mais peuvent être à d’autres angles. Par exemple, les lignes de balayage de réception sont fixées pour être perpendiculaires à l’orientation du tissu. Une ou plusieurs lignes de balayage de réception dans un format de balayage peuvent être à d’autres angles ou à des angles différents d’autres des lignes de réception. Dans un mode de réalisation, la formation de faisceaux de réception parallèles est utilisée pour former des faisceaux de réception qui se coupent à un emplacement échantillon dans la région d’intérêt, mais ne sont pas parallèles (à savoir sont à des angles différents à l’emplacement d’intersection). Des lignes de balayage de réception se coupant peuvent être utilisées pour d’autres emplacements.
[0093] Le formeur de faisceaux de réception 42 délivre en sortie des données sommées en faisceaux représentant des emplacements spatiaux à un moment donné. Des données pour différents emplacements latéraux (par exemple emplacements d’échantillonnage espacés en azimut le long de différentes lignes de balayage de réception), des emplacements le long d’une ligne en profondeur, des emplacements pour une zone, ou des emplacements pour un volume sont délivrées en sortie. Une focalisation dynamique peut être prévue. Les données peuvent être à différentes fins. Par exemple, des balayages différents sont exécutés pour des données en mode B ou de tissu par rapport à une estimation de vitesse d’onde de cisaillement. Des données reçues pour une imagerie en mode B ou autre peuvent être utilisées pour une estimation de la vitesse d’onde de cisaillement. L’onde de cisaillement en des emplacements espacés des foyers des impulsions de poussée sont surveillées pour déterminer la vitesse des ondes de cisaillement en utilisant une interférence cohérente des ondes de cisaillement.
[0094] Le formeur de faisceaux de réception 42 délivre en sortie des données de suivi représentant le tissu avant, après, et/ou pendant le passage d’une onde de cisaillement. Des données de suivi sont fournies pour suivre chaque onde de cisaillement séquentielle. Les données de suivi sont délivrées en sortie pour différentes périodes correspondant aux différentes transmissions ARLI.
[0095] Le processeur d’image 43 est un détecteur en mode B, un détecteur Doppler, un détecteur Doppler à ondes pulsées, un processeur de corrélations, un processeur de transformées de Lourier, un circuit intégré spécifique, un processeur général, un processeur de commande, un processeur d’image, une matrice prédiffusée programmable par l’utilisateur, un processeur de signaux numériques, un circuit analogique, un circuit numérique, un serveur, un groupe de processeurs, des combinaisons de ceux-ci ou autre dispositif connu aujourd’hui ou développé ultérieurement pour détecter et traiter des informations pour affichage à partir d’échantillons ultrasonores formés en faisceaux. Dans un mode de réalisation, le processeur d’image 43 inclut un ou plusieurs détecteur(s) et un processeur séparé pour traitement d’image. Le processeur d’image 43 peut être un ou plusieurs dispositifs). Un traitement multiple, un traitement parallèle, ou un traitement par dispositifs séquentiels peut être utilisé.
[0096] Le processeur d’image 43 exécute une combinaison quelconque d’une ou plusieurs des actions 16-19 montrées sur la Ligure 1. Le processeur d’image 43 peut commander les formeurs de faisceaux de transmission et/ou de réception 40, 42. Des échantillons formés en faisceaux ou des données ultrasonores sont reçu(e)s du formeur de faisceaux de réception 42. Le processeur d’image 43 est configuré par logiciel, matériel et/ou micrologiciel.
[0097] Le processeur d’image 43 est configuré pour détecter des déplacements de tissu en réponse à une onde de cisaillement ARLI générée. La détection se fait à partir d’échantillons formés en faisceaux ou de données détectées (par exemple détection en mode B ou Doppler) à partir des échantillons formés en faisceaux. En utilisant une corrélation, une autre mesure de similarité, ou une autre technique, le mouvement de tissu par rapport à une référence est déterminé à partir des données ultrasonores. En décalant spatialement un ensemble de données de suivi par rapport à un ensemble de données de référence dans un espace uni, bi ou tridimensionnel, le décalage avec la plus grande similarité indique le déplacement du tissu. Le processeur d’image 43 détecte le déplacement pour chaque instant et emplacement. Certains des déplacements détectés peuvent avoir des grandeurs répondant à une onde de cisaillement ou des ondes de cisaillement passant.
[0098] Le processeur d’image 43 est configuré pour déterminer une vitesse ou autre caractéristique d’onde de cisaillement dans le tissu. La détermination est basée sur les signaux provenant du suivi du tissu en réponse aux ondes de cisaillement créées par une ARFI. Les signaux sont utilisés pour détecter les déplacements. Pour déterminer la vitesse, les déplacements sont utilisés. La durée pour atteindre un déplacement maximum et la distance par rapport à l’emplacement focal d’ARFI fournit la vitesse. Un phasage relatif de déplacements dans le temps de différents emplacements ou d’autres approches peuvent être utilisé(es) pour déterminer la vitesse.
[0099] Le processeur d’image 43 est configuré pour déterminer un angle de propagation de l’onde de cisaillement dans le tissu. L’onde de cisaillement peut se propager de manière générale le long d’une ligne qui n’est pas perpendiculaire au faisceau de transmission ARFI. L’anisotropie de tissu peut résulter en ce que la propagation soit plus grande le long d’une ligne non perpendiculaire. Le processeur d’image 43 utilise des déplacements et/ou des instants de survenue d’onde de cisaillement pour déterminer une direction de propagation.
[0100] Le processeur d’image 43 génère des données d’affichage, telles qu’une annotation, une superposition de graphique, et/ou une image. Les données d’affichage sont sous un format quelconque, tel que des valeurs avant mappage, une échelle de gris ou des valeurs mappées en couleur, des valeurs rouge-vert-bleu (RVB), des données de format de balayage, des données de format d’affichage ou de coordonnées cartésiennes, ou autres données. Les données d’affichage peuvent être des images d’onde de cisaillement, telles qu’une image de vitesse d’onde de cisaillement utilisant un codage couleur pour les vitesses. Les données d’affichage peuvent être un graphique indiquant une direction et/ou une grandeur de propagation d’onde de cisaillement. Des combinaisons de graphiques pour une imagerie vectorielle et une imagerie de vitesse d’onde de cisaillement peuvent être utilisées, telles que représentées sur la Figure 3.
[0101] Le processeur d’image 43 délivre en sortie une information de vitesse appropriée pour le dispositif d’affichage 20, configurant le dispositif d’affichage 20. Des sorties vers d’autres dispositifs peuvent être utilisées, telles qu’une sortie vers la mémoire 44 pour stockage, une sortie vers une autre mémoire (par exemple une base de données de dossier médical de patient), et/ou un transfert sur un réseau vers un autre dispositif (par exemple un ordinateur d’utilisateur ou un serveur).
[0102] Le dispositif d’affichage 20 est un afficheur à tube cathodique, un afficheur LCD, un projecteur, un afficheur à plasma, une imprimante ou autre afficheur pour afficher une vitesse de cisaillement, des graphiques, une interface utilisateur, une indication de validation, des images bidimensionnelles, ou des représentations tridimensionnelles. Le dispositif d’affichage 20 affiche des images ultrasonores, la vitesse, et/ou d’autres informations. Par exemple, l’écran d’affichage délivre en sortie des informations de réponse de tissu, telles qu’une distribution uni, bi ou tridimensionnelle de la vitesse ou autre caractéristique d’onde de cisaillement. Des vitesses ou des caractéristiques d’onde de cisaillement pour différents emplacements spatiaux forment une image. Les vitesses ou les caractéristiques représentées dans l’image peuvent plus précisément refléter la réponse de tissu à l’onde de cisaillement du fait de l’utilisation de l’angle de transmission et/ou de réception orienté sur la base d’une orientation de tissu.
[0103] Un graphique, tel qu’une ou plusieurs flèches, peut être superposé ou affiché adjacent à l’image d’onde de cisaillement pour afficher la direction de propagation détectée. D’autres images peuvent également être délivrées en sortie, tel qu’en superposant la vitesse comme une modulation par codage couleur pour une région d’intérêt sur une image en mode B en échelle de gris avec ou sans représentation vectorielle pour l’angle de propagation tel que détecté.
[0104] Dans un mode de réalisation, le dispositif d’affichage 20 délivre en sortie une image d’une région du patient, telle qu’une image Doppler de tissu bidimensionnelle ou en mode B. L’image inclut un indicateur d’emplacement pour la vitesse. L’indicateur d’emplacement désigne le tissu imagé pour lequel une valeur de vitesse est calculée. La vitesse est fournie comme une valeur alphanumérique sur ou adjacente à l’image de la région. L’image peut être de la valeur alphanumérique avec ou sans représentation spatiale du patient.
[0105] Le processeur 43 fonctionne conformément à des instructions stockées dans la mémoire 44 ou une autre mémoire. La mémoire 44 est un support de stockage 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.
[0106] 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).
[0107] La mémoire 44, à titre d’alternative ou en outre, stocke des données utilisées dans une estimation de caractéristique d’onde de cisaillement, une fixation d’un angle et/ou une détection d’angle de propagation d’onde de cisaillement. Par exemple, les séquences de transmission et/ou les paramètres de formeurs de faisceaux pour les ARLI et le suivi, incluant l’angle ou les réglages de formeurs de faisceaux pour mettre en œuvre l’angle, sont stockés. Comme un autre exemple, la région d’intérêt, les signaux reçus, les déplacements détectés, des valeurs estimées de caractéristiques d’onde de cisaillement, un vecteur ou des vecteurs détectés, des graphiques, et/ou des valeurs d’affichage sont stockés.
[0108] 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 (1)
- Procédé pour une imagerie par onde de cisaillement avec un dispositif de balayage à ultrasons, le procédé comprenant :- le positionnement (10) d’une région d’intérêt pour un tissu d’un patient ;- la réception (11) d’un angle ;- la transmission (12) d’une impulsion de force de rayonnement depuis un transducteur du dispositif de balayage à ultrasons jusqu’à un emplacement de foyer dans ou à proximité de la région d’intérêt du tissu du patient, la transmission (12) de l’impulsion de force de rayonnement pour couper l’emplacement de foyer à l’angle, une onde de cisaillement étant générée du fait de l’impulsion de force de rayonnement ;- le balayage (14), par le dispositif de balayage à ultrasons, de la région d’intérêt avec des ultrasons alors que l’onde de cisaillement se propage dans la région d’intérêt ;- l’estimation (16) d’une caractéristique d’onde de cisaillement à partir du balayage (14) ;- la génération (18) d’une image de la caractéristique d’onde de cisaillement du tissu du patient.Procédé selon la revendication 1 dans lequel le positionnement (10) de la région d’intérêt comprend le positionnement (10) de la région d’intérêt sur une image d’ultrasons par une entrée d’utilisateur de la région d’intérêt.Procédé selon la revendication 1 dans lequel la réception (11) de l’angle comprend la réception (11) d’une entrée de l’angle par l'utilisateur.Procédé selon la revendication 1 dans lequel la réception (11) de l’angle comprend la détermination de l’angle à partir d’un traitement d’image et sans entrée de l’angle par l'utilisateur.Procédé selon la revendication 4 dans lequel la détermination de l’angle comprend la détermination à partir d’un champ vectoriel sur la base d’un instant d’arrivée.Procédé selon la revendication 4 dans lequel la détermination de l’angle comprend la détermination à partir d’un champ vectoriel sur la base de déplacements le long de lignes de balayage de réception non parallèles. Procédé selon la revendication 1 dans lequel la réception (11) de l’angle comprend la détermination d’une orientation d’anatomie au sein de la région d’intérêt et le paramétrage de l’angle pour qu’il soit perpen24
diculaire à l’orientation. [Revendication 8] Procédé selon la revendication 1 dans lequel la transmission (12) comprend la formation d’un faisceau acoustique focalisé au niveau de l’emplacement de foyer et étant le long d’une ligne de balayage de transmission, la ligne de balayage de transmission étant à l’angle. [Revendication 9] Procédé selon la revendication 8 dans lequel la région d’intérêt est rectangulaire ou carrée et dans lequel la ligne de balayage de transmission est non perpendiculaire et non parallèle à tous les côtés de la région d’intérêt rectangulaire ou carrée. [Revendication 10] Procédé selon la revendication 1 dans lequel le balayage (14) comprend la transmission répétitive d’impulsions de suivi sur la région d’intérêt et la réception (11) de réponses acoustiques en réponse aux impulsions de suivi. [Revendication 11] Procédé pour une imagerie par onde de cisaillement avec un dispositif de balayage à ultrasons, le procédé comprenant : - la transmission (12) d’une impulsion de force de rayonnement depuis un transducteur du dispositif de balayage à ultrasons jusqu’à un tissu d’un patient, une onde de cisaillement étant générée du fait de l’impulsion de force de rayonnement ; - le balayage (14), par le dispositif de balayage à ultrasons, du tissu avec des ultrasons alors que l’onde de cisaillement se propage dans le tissu ; - la détermination (19) d’une direction de propagation de l’onde de cisaillement à partir du balayage (14) ; et - la génération (18) d’une image représentant la direction de propagation de l’onde de cisaillement dans le tissu du patient. [Revendication 12] Procédé selon la revendication 11 dans lequel le balayage (14) comprend la détermination de déplacements dans le temps causés par l’onde de cisaillement pour chacun d’une pluralité d’emplacements dans le tissu, et dans lequel la détermination (19) de la direction comprend la détermination (19) de la direction à partir d’un gradient d’instant d’arrivée de l’onde de cisaillement à l’emplacement, l’instant d’arrivée étant basé sur les déplacements. [Revendication 13] Procédé selon la revendication 11 dans lequel la génération (18) de l’image comprend la génération (18) d’un champ vectoriel comme des flèches montrant la direction par emplacement dans une région d’intérêt. [Revendication 14] Système pour une imagerie par onde de cisaillement avec des ultrasons, le système comprenant : - un formeur de faisceaux de transmission configuré pour transmettre une impulsion de poussée le long d’une ligne de transmission dans un tissu d’un patient, un angle de transmission de la ligne de transmission de l’impulsion de poussée par rapport à un emplacement dans le tissu étant sélectionnable ;- un formeur de faisceaux de réception configuré pour recevoir des signaux provenant d’un balayage (14) après la transmission de l’impulsion de poussée ;- un processeur d’image configuré pour déterminer, à partir des signaux de réception, une vitesse d’onde de cisaillement et un angle de propagation d’une onde de cisaillement dans le tissu ; et- un afficheur configuré pour délivrer en sortie une image de vitesse de cisaillement de la vitesse d’onde de cisaillement avec un graphique représentant l’angle de propagation.[Revendication 15] Système selon la revendication 14 dans lequel le graphique comprend une flèche.
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