RU2781675C1

RU2781675C1 - Method for determining the size of structural formations during ultrasound imaging

Info

Publication number: RU2781675C1
Application number: RU2021138737A
Authority: RU
Inventors: Татьяна Викторовна Яковлева; Николай Сергеевич Кульберг; Денис Владимирович Леонов
Filing date: 2021-12-24
Publication date: 2022-10-17

Abstract

FIELD: medical technology.

SUBSTANCE: invention relates to medical technology, in particular to ultrasound diagnostics, and can be used in ultrasound imaging systems. For this purpose, the Rice statistical model is used as an adequate description of the studied processes of echo signal formation with a sufficiently homogeneous composition of reflectors and their high density, and the image is formed by the envelope of the radio frequency signal. The proposed method is based on the dependence of the degree of coherence of the scattered ultrasonic signal on the ratio of the geometric parameters of the ultrasound beam and scattering inhomogeneities. It is essential to identify a noticeable coherent component in the echo signal during the transition of the Rayleigh distribution to the Rice distribution, which is accompanied by a noticeable increase in the brightness of the image in the focal plane. The size of the inhomogeneity, the scattering on which forms the echo signal of maximum brightness, is estimated as corresponding to the transverse size of the beam at the depth from which the echo signal of maximum brightness comes.

EFFECT: invention is aimed at solving the problem of determining the size of structural formations of the medium under study during ultrasound imaging.

1 cl, 2 dwg

Description

Изобретение относится к области медицины, в частности - к ультразвуковой диагностике, и может использоваться в системах ультразвуковой визуализации.The invention relates to medicine, in particular to ultrasound diagnostics, and can be used in ultrasound imaging systems.

В последние годы методы статистической обработки сигналов широко используются в различных областях науки как эффективный инструмент анализа стохастических данных различной природы. Стохастические данные, получаемые при построении ультразвуковых изображений в В-режиме при исследовании биологических структур, характеризуемых наличием большого числа однородных отражателей, адекватно описываются статистической моделью Райса [1, 2].In recent years, statistical signal processing methods have been widely used in various fields of science as an effective tool for analyzing stochastic data of various nature. Stochastic data obtained when constructing ultrasound images in the B-mode in the study of biological structures characterized by the presence of a large number of homogeneous reflectors are adequately described by the Rice statistical model [1, 2].

Из уровня техники известны работы, в которых статистические методы обработки данных используются для характеризации исследуемой среды. Так, в работах [3, 4]. методами статистического анализа эхо-сигнала оценивалась концентрация рассеивателей в среде. В этих работах эхо-сигнал анализируется путем расчета параметра распределения Накагами как адекватно описывающего некоторые задачи, связанные с рассеянием ультразвука. Параметры распределения Накагами исследовались прежде всего, как показатели, характеризующие концентрацию рассеивателей. Однако недостатки методов, предлагаемых в данных работах, обусловлены как ограниченной применимостью распределения Накагами для описания процессов ультразвуковой визуализации, так и невозможностью в рамках применяемых в этих работах методов решения задачи получения количественных оценок размеров диагностируемых неоднородностей.From the prior art, works are known in which statistical data processing methods are used to characterize the environment under study. So, in works [3, 4]. methods of statistical analysis of the echo signal were used to estimate the concentration of scatterers in the medium. In these works, the echo signal is analyzed by calculating the Nakagami distribution parameter as adequately describing some of the problems associated with the scattering of ultrasound. The Nakagami distribution parameters were studied primarily as indicators characterizing the concentration of scatterers. However, the shortcomings of the methods proposed in these works are due to both the limited applicability of the Nakagami distribution for describing ultrasonic imaging processes and the impossibility of solving the problem of obtaining quantitative estimates of the sizes of diagnosed inhomogeneities within the framework of the methods used in these works.

Заявляемое изобретение направлено на решение задачи определения размера структурных образований исследуемой среды при ультразвуковой визуализации.The claimed invention is aimed at solving the problem of determining the size of the structural formations of the studied medium during ultrasonic imaging.

Сопоставляя заявляемый способ решения данной задачи и аналоги [3, 4], целесообразно отметить, что, хотя в обоих случаях основным инструментом решения поставленной задачи является изучение статистических характеристик эхо-сигнала, тем не менее, заявляемый способ существенно отличается от аналогов следующими особенностями:Comparing the proposed method for solving this problem and analogues [3, 4], it is worth noting that, although in both cases the main tool for solving the problem is the study of the statistical characteristics of the echo signal, nevertheless, the proposed method differs significantly from analogues in the following features:

- в заявляемом изобретении решается задача количественного оценивания размеров рассеивающих неоднородностей, в то время как в работах [3, 4] определяется концентрация рассеивателей в рамках применимости статистического распределения Накагами; - для решения поставленной в заявляемом изобретении используется статистическая модель Райса как адекватно описывающая исследуемые процессы формирования эхо-сигнала, в то время как статистическая модель Накагами, как известно, используется с определенными допущениями, для упрощения решения ряда задач и имеет ограниченную применимость для описания статистики эхо-сигнала. Решение задачи определения размера неоднородностей среды на основании выявления заметной когерентной составляющей в эхо-сигнале при переходе рэлеевского распределения в райсовское является принципиально новым.- in the claimed invention, the problem of quantifying the size of scattering inhomogeneities is solved, while in [3, 4] the concentration of scatterers is determined within the framework of the applicability of the Nakagami statistical distribution; - to solve the problem set in the claimed invention, the Rice statistical model is used as adequately describing the studied processes of echo signal formation, while the Nakagami statistical model, as is known, is used with certain assumptions to simplify the solution of a number of problems and has limited applicability for describing echo statistics -signal. The solution of the problem of determining the size of medium inhomogeneities based on the identification of a noticeable coherent component in the echo signal during the transition from the Rayleigh distribution to the Rice one is fundamentally new.

Распределение Райса и его частный случай - распределение Рэлея - в ультразвуковой визуализации соответствуют распределению амплитуды изображения в В-режиме при достаточно однородном составе отражателей и их высокой плотности, причем изображение формируется огибающей радиочастотного сигнала. При этом в отсутствии когерентной компоненты сигнала мы имеем дело с распределением Рэлея, в то время как распределение Райса соответствует случаю высокой плотности случайных отражателей, но при этом в составе сигнала присутствует и заметная когерентная составляющаяThe Rice distribution and its special case - the Rayleigh distribution - in ultrasound imaging correspond to the distribution of the image amplitude in the B-mode with a fairly homogeneous composition of reflectors and their high density, and the image is formed by the envelope of the radio frequency signal. In this case, in the absence of a coherent component of the signal, we are dealing with the Rayleigh distribution, while the Rice distribution corresponds to the case of a high density of random reflectors, but there is also a noticeable coherent component in the signal

В основе предлагаемого способа лежит зависимость степени когерентности рассеянного ультразвукового сигнала от соотношения геометрических параметров ультразвукового луча и рассеивающих неоднородностей. А именно: по мере приближения к фокальной плоскости и сужения луча количество некоррелированных между собой рассеивателей, попадающих в область луча, уменьшается, и при этом рэлеевское распределение, характеризующее рассеяние звука многими некоррелированными неоднородностями, переходит в распределение Райса, характеризующее эхо-сигнал со значительной когерентной составляющей, когда в области луча оказывается практически всего один рассеиватель. Такой переход от рэлеевского распределения эхо-сигнала к райсовскому имеет место на той глубине, где ширина луча соответствует размеру рассеивающей неоднородности, и соответствует переходу от полностью некогерентного рассеяния к появлению значительной когерентной составляющей в эхо-сигнале. Таким образом, выявление факта такой трансформации одного распределения в другое используется в заявляемом техническом решении как инструмент определения размера структурных неоднородностей исследуемой среды как величины, соотносимой с размером области когерентности при рассеянии ультразвуковой волны.The proposed method is based on the dependence of the degree of coherence of the scattered ultrasonic signal on the ratio of the geometric parameters of the ultrasonic beam and scattering inhomogeneities. Namely, as we approach the focal plane and narrow the beam, the number of uncorrelated scatterers falling into the beam region decreases, and at the same time, the Rayleigh distribution, which characterizes the scattering of sound by many uncorrelated inhomogeneities, passes into the Rice distribution, which characterizes an echo signal with a significant coherent component, when there is practically only one scatterer in the beam area. This transition from the Rayleigh to Rician echo distribution occurs at the depth where the beamwidth corresponds to the size of the scattering inhomogeneity, and corresponds to the transition from completely incoherent scattering to the appearance of a significant coherent component in the echo signal. Thus, the detection of the fact of such a transformation of one distribution into another is used in the claimed technical solution as a tool for determining the size of structural inhomogeneities of the medium under study as a value correlated with the size of the coherence region during the scattering of an ultrasonic wave.

Распространение ультразвуковой волны в среде описывается основным уравнением акустики, конкретное решение которого однозначно определяется свойствами рассеивающей неоднородной среды, в первую очередь - флуктуациями плотности и сжимаемости. Записанное относительно Фурье-преобразования

пространственно-временной функции давления

, данное уравнение имеет следующий вид [2]:Propagation of an ultrasonic wave in a medium is described by the basic equation of acoustics, the specific solution of which is uniquely determined by the properties of the scattering inhomogeneous medium, primarily by density and compressibility fluctuations. Written with respect to the Fourier transform

space-time pressure function

, this equation has the following form [2]:

где ω - частота, t - время, с=(ρ₀β₀)^-1/2 - скорость звука в среде с плотностью ρ₀ и сжимаемостью

- относительное изменение плотности,

- относительное изменение сжимаемости среды,

- преобразование Фурье функции поглощения звука в среде,

- пространственная координата рассматриваемой точки среды. Как правило, выше приведенное уравнение для спектральной плотности функции давления

решается в борновском приближении.where ω - frequency, t - time, c \u003d (ρ ₀ β ₀ ) ^-1/2 - sound speed in a medium with density ρ ₀ and compressibility

- relative density change,

- relative change in the compressibility of the medium,

- Fourier transform of the sound absorption function in the medium,

- spatial coordinate of the considered point of the medium. Typically, the above equation for the spectral density of the pressure function

solved in the Born approximation.

Функция давления как основная характеристика процесса распространения звука в среде представляет собой комплексную величину и характеризуется амплитудой и фазой. В процессе распространения по неоднородной среде величина рассеянного сигнала неизбежно искажается спекл-шумом, образованным суммированием многих независимых компонент от рассеяния звуковой волны точечными отражателями и поэтому обладающим гауссовской статистикой. Результирующая функция давления и, соответственно, значение эхо-сигнала может быть представлена как сумма некоторой детерминированной величины и искажающей его шумовой компоненты с гауссовской статистикой.The pressure function as the main characteristic of the process of sound propagation in a medium is a complex value and is characterized by amplitude and phase. In the process of propagation through an inhomogeneous medium, the magnitude of the scattered signal is inevitably distorted by speckle noise, which is formed by the summation of many independent components from the scattering of a sound wave by point reflectors and, therefore, has Gaussian statistics. The resulting pressure function and, accordingly, the value of the echo signal can be represented as the sum of some deterministic value and the noise component distorting it with Gaussian statistics.

Рассмотрим искомую комплексную величину пространственно-временной функции давления

в конкретной точке пространства

и в момент времени t:Consider the desired complex value of the space-time function of pressure

at a specific point in space

and at time t:

как случайную величину, формируемую некой изначально детерминированной составляющей и гауссовским шумом с дисперсией σ². Обозначим амплитуду детерминированной компоненты функции давления в конкретной точке

как А. При этом действительная p_Re и мнимая p_Im части измеряемого и анализируемого комплексного сигнала искажаются гауссовским шумом независимо. Тогда действительная p_Re и мнимая p_Im компоненты анализируемой комплексной величины представляют собой независимые гауссовские величины с одинаковыми дисперсиями σ² и ненулевыми математическими ожиданиями, в то время как амплитуда

результирующего сигнала, как известно, подчиняется распределению Райса с параметрами А и σ². Функция плотности вероятности распределения Райса определяется выражением [1]:

as a random variable formed by some initially determined component and Gaussian noise with dispersion σ ² . Let us denote the amplitude of the deterministic component of the pressure function at a specific point

as A. In this case, the real p _Re and imaginary p _Im parts of the measured and analyzed complex signal are independently distorted by Gaussian noise. Then the real p _Re and imaginary p _Im components of the analyzed complex quantity are independent Gaussian quantities with the same variances σ ² and nonzero mathematical expectations, while the amplitude

the resulting signal, as is known, obeys the Rice distribution with the parameters A and σ ² . The probability density function of the Rice distribution is defined by the expression [1]:

Оба параметра статистического распределения Райса в выражении (2) имеют конкретный физический смысл: σ² - это дисперсия искажающего сигнал гауссовского шума, а параметр А совпадает с величиной амплитуды исходного детерминированного сигнала, с чем связана значимость задачи как можно более точного оценивания этого параметра при анализе данных. Задача совместного определения обоих параметров сигнала А и шума σ на основе выборочных измерений p_i(i=1, 2, …, n) суммарного сигнала р может быть эффективно решена методами двухпараметрического анализа данных [5-7]. Именно эти методы используются в качестве математического инструмента при проведении статистического анализа эхо-сигнала при решении задачи определения размера неоднородности среды.Both parameters of the Rice statistical distribution in expression (2) have a specific physical meaning: σ ² is the variance of the Gaussian noise distorting the signal, and the parameter A coincides with the magnitude of the amplitude of the original deterministic signal, which is the reason for the importance of the task of estimating this parameter as accurately as possible in the analysis data. The problem of joint determination of both signal parameters A and noise σ based on sample measurements p _i (i=1, 2, ..., n) of the total signal p can be effectively solved by methods of two-parameter data analysis [5-7]. It is these methods that are used as a mathematical tool in the statistical analysis of the echo signal in solving the problem of determining the size of the inhomogeneity of the medium.

В качестве примера приведем формулы для вычисления искомых райсовских параметров двухпараметрическим методом моментов, основанным на анализе данных выборочных измерений 2-го и 4-го моментов и в силу этого обозначаемого как ММ24. Известно, что для 2-го и 4-го начальных моментов случайной величины р, подчиняющейся распределению Райса с параметрами (A, σ²), справедливы следующие формулы:As an example, we present formulas for calculating the required Rician parameters by the two-parameter method of moments, based on the analysis of data from sample measurements of the 2nd and 4th moments and, therefore, denoted as MM24. It is known that for the 2nd and 4th initial moments of the random variable p, obeying the Rice distribution with parameters (A, σ ² ), the following formulas are valid:

Эти формулы представляют собой простую систему двух уравнений для двух неизвестных А и σ². В решении данной системы и состоит метод ММ24, [7]. Для определения искомых параметров А и σ² данным методом нетрудно получить следующие выражения:These formulas are a simple system of two equations for two unknowns A and σ ² . The MM24 method [7] consists in solving this system. To determine the desired parameters A and σ ² by this method, it is easy to obtain the following expressions:

Где

Нетрудно видеть, что для любой случайной величины р в силу стохастичности величины р² выполняется условие

так как разность

определяет дисперсию случайной величины р². Поэтому введенный параметр t растет с ростом стохастичности процесса и удовлетворяет соотношению: 0<t≤1. Предельный случай t=1 соответствует частному случаю распределения Райса - распределению Рэлея, когда присутствует гауссовский шум, а детерминированная составляющая сигнала отсутствует (А=0).Where

It is easy to see that for any random variable p, due to the stochasticity of p ² , the condition

because the difference

determines the variance of the random variable p ² . Therefore, the introduced parameter t grows with the growth of the process stochasticity and satisfies the relation: 0<t≤1. The limiting case t=1 corresponds to a particular case of the Rice distribution - the Rayleigh distribution, when there is Gaussian noise, and there is no deterministic signal component (A=0).

Таким образом, рассчитывая по формуле (4) параметры статистического распределения эхо-сигнала на основе его выборочных измерений, и, прежде всего -величину амплитуды А, мы можем определить, какое именно распределение - Райса или Рэлея - характеризует эхо-сигнал, формирующий ультразвуковое изображение, и таким образом выявить момент перехода от одного распределения к другому. Соответствующий данному моменту размер фокальной перетяжки будет характеризовать искомый размер структурных неоднородностей исследуемой среды.Thus, by calculating by formula (4) the parameters of the statistical distribution of the echo signal based on its selective measurements, and, above all, the magnitude of the amplitude A, we can determine which distribution - Rice or Rayleigh - characterizes the echo signal that forms the ultrasound image , and thus reveal the moment of transition from one distribution to another. The size of the focal waist corresponding to a given moment will characterize the desired size of the structural inhomogeneities of the medium under study.

Физическая сущность заявляемого способа состоит в следующем. Большинство схем построения изображения в приборах ультразвуковой визуализации основаны на регистрации импульса, рассеянного в обратном направлении, причем в диагностических приборах как правило имеется возможность перемещения фокальной плоскости вглубь среды.The physical essence of the proposed method is as follows. Most imaging schemes in ultrasonic imaging devices are based on the registration of a backscattered pulse, and in diagnostic devices, as a rule, it is possible to move the focal plane deep into the medium.

На Фиг. 1 схематически иллюстрируется процесс рассеяния на неоднородностях среды. Плоскость, на которой в данный момент сфокусировано излучение, обозначена буквой f. Для примера показаны две другие плоскости в рассеивающей среде, обозначенные цифрами 1 и 2. Они находятся вне фокуса, и в этих плоскостях расфокусированный падающий луч имеет достаточно большую ширину, так что в пределах луча помещаются несколько рассеивающих неоднородностей. Плоскость излучения и приема ультразвуковых сигналов условно показана в правой части рисунка и обозначена цифрой 3 (конструктивные детали, такие как линзы, отдельные датчики излучающей и принимающей сигналы фазовой решетки в данной схематичной иллюстрации не детализированы, а условно объединены в плоскости 3).On FIG. 1 schematically illustrates the process of scattering by medium inhomogeneities. The plane on which the radiation is currently focused is denoted by the letter f. As an example, two other planes in the scattering medium are shown, labeled 1 and 2. They are out of focus, and in these planes the defocused incident beam is wide enough so that several scattering inhomogeneities are placed within the beam. The plane of emission and reception of ultrasonic signals is conditionally shown in the right part of the figure and is indicated by the number 3 (structural details, such as lenses, separate sensors of the emitting and receiving signals of the phase grating in this schematic illustration are not detailed, but conditionally combined in plane 3).

Очевидно, что статистические особенности регистрируемого приемником рассеянного сигнала определяются взаимодействием сигналов, рассеянных отдельными неоднородностями среды, и их взаимной когерентностью: сигнал, регистрируемый с плоскости 1, находящейся на значительном расстоянии от фокальной плоскости f, будет формироваться рассеянием от большого количества неоднородностей, которые как правило являются независимыми, раскоррелированы по фазам, и поэтому результаты рассеяния различными неоднородностями, находящимися в плоскости 1, будут «гасить» друг друга и результирующий рассеянный ими сигнал будет подчиняться распределению Рэлея. По мере уменьшения в зоне луча количества рассеивающих неоднородностей рассеяние от каждой из них все в меньшей степени будет «гаситься» рассеянием от соседних неоднородностей. При этом результирующий сигнал из рэлеевского будет трансформироваться в райсовский, имеющим ненулевую детерминированную составляющую амплитуды. И, наконец, если в зоне луча будет находиться только одна рассеивающая неоднородность (что возможно достичь в фокальной плоскости или на некотором расстоянии от нее, когда размер луча сужается до размера рассеивателя), то рассеяние от этой неоднородности вообще не будет «гаситься» соседними рассеивателями, и яркость соответствующих точек на изображении, формируемом рассеянным излучением, будет заметно выше. В этом случае рассеянный сигнал подчиняется статистическому распределению Райса как сигнал, имеющий отличную от нуля детерминированную составляющую амплитуды, превышающую уровень фонового шума,Obviously, the statistical features of the scattered signal recorded by the receiver are determined by the interaction of signals scattered by individual inhomogeneities of the medium and their mutual coherence: a signal recorded from plane 1, located at a considerable distance from the focal plane f, will be formed by scattering from a large number of inhomogeneities, which, as a rule, are independent, correlated in phases, and therefore the results of scattering by various inhomogeneities located in plane 1 will “extinguish” each other and the resulting signal scattered by them will obey the Rayleigh distribution. As the number of scattering inhomogeneities in the beam zone decreases, the scattering from each of them will be “quenched” to a lesser extent by scattering from neighboring inhomogeneities. In this case, the resulting signal from Rayleigh will be transformed into Rician, which has a non-zero deterministic component of the amplitude. And, finally, if there is only one scattering inhomogeneity in the beam zone (which can be achieved in the focal plane or at some distance from it, when the beam size narrows to the size of the diffuser), then the scattering from this inhomogeneity will not be “quenched” at all by neighboring diffusers , and the brightness of the corresponding points in the image formed by scattered radiation will be noticeably higher. In this case, the scattered signal obeys the Rice statistical distribution as a signal having a non-zero deterministic amplitude component that exceeds the background noise level,

Таким образом, усиление яркости изображения в фокальной плоскости, связанное с наличием в отраженной волне сильной когерентной составляющей, свидетельствует о переходе рэлеевского статистического распределения амплитуды эхо-сигнала в райсовское, и размер структурных неоднородностей исследуемой среды при этом можно оценить как величину фокальной перетяжки луча, соответствующую такому переходу.Thus, the increase in image brightness in the focal plane, associated with the presence of a strong coherent component in the reflected wave, indicates the transition of the Rayleigh statistical distribution of the echo signal amplitude to the Rician one, and the size of the structural inhomogeneities of the medium under study can be estimated as the value of the focal beam waist corresponding to such a transition.

На Фиг. 2 представлены результаты физического эксперимента, реализующего заявляемое изобретение. В ходе эксперимента с помощью ультразвукового прибора Medison Sonoace 8000 EX Prime с линейным датчиком L5-9EC было проведено исследование отражения ультразвука в фантоме с однородной структурой рассеивателей размером примерно 0,3 мм. Как видно из представленного ниже изображения (Фиг. 2), в зоне ультразвукового изображения, соответствующей рассеянию сигнала от области, расположенной вблизи фокальной плоскости, действительно наблюдается повышение яркости. Такое повышение яркости, несмотря на уменьшение рассеивателей при сужении пучка по мере приближения к фокальной зоне, наблюдалось для определенного размера рассеивающих неоднородностей, который соответствовал размеру луча в фокальной перетяжке, что подтверждает реализуемость заявляемого способа определения размеров неоднородностей посредством статистического анализа эхо-сигнала.On FIG. 2 presents the results of a physical experiment that implements the claimed invention. During the experiment, using the ultrasonic device Medison Sonoace 8000 EX Prime with a linear probe L5-9EC, a study was made of the reflection of ultrasound in a phantom with a homogeneous structure of scatterers about 0.3 mm in size. As can be seen from the image below (Fig. 2), in the zone of the ultrasound image corresponding to the scattering of the signal from the area located near the focal plane, there is indeed an increase in brightness. Such an increase in brightness, despite the decrease in scatterers as the beam narrowed as it approached the focal zone, was observed for a certain size of scattering inhomogeneities, which corresponded to the size of the beam in the focal waist, which confirms the feasibility of the proposed method for determining the size of inhomogeneities by statistical analysis of the echo signal.

Оценивая ширину фокальной перетяжки, соответствующую увеличению яркости в вышеприведенном эксперименте, по известной формуле:Estimating the width of the focal waist corresponding to the increase in brightness in the above experiment, according to the well-known formula:

где F - расстояние от апертуры до фокальной позиции, λ - длина волны, D - ширина апертуры, получаем для размера структурных образований, формирующих ультразвуковое изображение в данном эксперименте, величину порядка 0,2 мм.where F is the distance from the aperture to the focal position, λ is the wavelength, D is the aperture width, we obtain a value of about 0.2 mm for the size of the structural formations that form the ultrasound image in this experiment.

Таким образом, осуществление заявляемого изобретения состоит в следующей последовательности действий и измерений:Thus, the implementation of the claimed invention consists in the following sequence of actions and measurements:

- на основе выборочных измерений амплитуды эхо-сигнала методами двухпараметрического анализа райсовских данных рассчитывают значения райсовских параметров сигнала и шума;- on the basis of selective measurements of the amplitude of the echo signal by the methods of two-parameter analysis of rice data, the values of the rice parameters of the signal and noise are calculated;

- определяют глубину, которой соответствует эхо-сигнал с наибольшей яркостью;- determine the depth, which corresponds to the echo signal with the highest brightness;

- определяют поперечные размеры луча, соответствующие данной глубине;- determine the transverse dimensions of the beam corresponding to a given depth;

- размер неоднородности, рассеяние на которой формирует эхо-сигнал максимальной яркости, принимают соответствующим поперечному размеру луча на глубине, с которой приходит эхо-сигнал максимальной яркости.- the size of the inhomogeneity, the scattering on which forms the echo signal of maximum brightness, is taken as corresponding to the transverse size of the beam at the depth from which the echo signal of maximum brightness comes.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫBIBLIOGRAPHY

1. Rice S. О. Mathematical Analysis of Random Noise // Bell Syst. Tech. Journal. 1944. Vol. 23. P. 282-322.1. Rice S. O. Mathematical Analysis of Random Noise // Bell Syst. Tech. Journal. 1944 Vol. 23. P. 282-322.

2. Physical Principles of Medical Ultrasonics, 2nd Edition, C.R. Hill (Editor), J.C. Bamber (Editor), G.R. ter Haar (Editor), ISBN: 978-0-471-97002-6, March 2004, 528 P.2. Physical Principles of Medical Ultrasonics, 2nd Edition, C.R. Hill (Editor), J.C. Bamber (Editor), G.R. ter Haar (Editor), ISBN: 978-0-471-97002-6, March 2004, 528 p.

3. Tsui, PH, Wan, YL, Tai, DI, Shu, YC. Effects of estimators on ultrasound Nakagami imaging in visualizing the change in the backscattered statistics from a Rayleigh distribution to a pre-Rayleigh distribution. Ultrasound Med Biol. 2015;41:2240-51, DOI: 10.1016/j.ultrasmedbio.2015.04.003.3. Tsui, PH, Wan, YL, Tai, DI, Shu, YC. Effects of estimators on ultrasound Nakagami imaging in visualizing the change in the backscattered statistics from a Rayleigh distribution to a pre-Rayleigh distribution. Ultrasound Med Biol. 2015;41:2240-51, DOI: 10.1016/j.ultrasmedbio.2015.04.003.

4. Lin JJ, Cheng JY, Huang LF, Lin YH, Wan YL, Tsui PH. Detecting changes in ultrasound backscattered statistics by using Nakagami parameters: Comparisons of moment-based and maximum likelihood estimators. Ultrasonics, 2017; 77:133-43, doi: 10.1016/j.ultras.2017.02.006. Epub 2017 Feb 9.4. Lin JJ, Cheng JY, Huang LF, Lin YH, Wan YL, Tsui PH. Detecting changes in ultrasound backscattered statistics by using Nakagami parameters: Comparisons of moment-based and maximum likelihood estimators. Ultrasonics, 2017; 77:133-43, doi: 10.1016/j.ultras.2017.02.006. Epub 2017 Feb 9.

5. Т.В. Яковлева, H.C. Кульберг Способ двухпараметрического анализа случайных сигналов / Патент на изобретении №2555501, 2015 (правообладатель - ФИЦ ИУ РАН).5. T.V. Yakovleva, H.C. Kulberg Method for two-parameter analysis of random signals / Patent for invention No. 2555501, 2015 (copyright holder - FRC IU RAS).

6. Т.В. Яковлева, Н.С. Кульберг Способ двухпараметрического анализа случайных сигналов на основе измеренных данных для 1-го и 2-го моментов / Патент на изобретении №2556319, 2015 (правообладатель - ФИЦ ИУ РАН).6. T.V. Yakovleva, N.S. Kulberg A method for two-parameter analysis of random signals based on measured data for the 1st and 2nd moments / Patent for invention No. 2556319, 2015 (copyright holder - FRC IU RAS).

7. Т.В. Яковлева, Н.С. Кульберг Способ двухпараметрического анализа случайных сигналов на основе измеренных данных для 2-го и 4-го моментов / Патент на изобретении №2556318, 2015 (правообладатель - ФИЦ ИУ РАН).7. T.V. Yakovleva, N.S. Kulberg A method for two-parameter analysis of random signals based on measured data for the 2nd and 4th moments / Patent for the invention No. 2556318, 2015 (right holder - Federal Research Center of the Institute of Informatics of the Russian Academy of Sciences).

Claims

A method for determining the size of structural formations during ultrasound imaging, characterized in that an ultrasound image is formed in the ultrasound imaging system,

characterized in that

- on the basis of selective measurements of the amplitude of the echo signal by the methods of two-parameter analysis of rice data, the values of the rice parameters of the signal and noise are calculated;

- determine the depth, which corresponds to the echo signal with the highest brightness;

- determine the transverse dimensions of the beam corresponding to a given depth;

- the size of the inhomogeneity, the scattering on which forms the echo signal of maximum brightness, is taken as corresponding to the transverse size of the beam at the depth from which the echo signal of maximum brightness comes.