用于獲得對(duì)象的彈性特征的方法和設(shè)備的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] -個(gè)或更多個(gè)示例性實(shí)施例涉及醫(yī)學(xué)診斷領(lǐng)域，更具體地，涉及一種用于通過使 用超聲設(shè)備來獲得對(duì)象的彈性特征的方法和設(shè)備。
【背景技術(shù)】
[0002] 普通超聲設(shè)備是非侵入性檢查設(shè)備，并用于顯示身體中的結(jié)構(gòu)細(xì)節(jié)、內(nèi)部組織和 液體的流動(dòng)。超聲設(shè)備向?qū)ο蟀l(fā)射超聲信號(hào)，并通過使用從對(duì)象反射的響應(yīng)信號(hào)來產(chǎn)生對(duì) 象的超聲圖像。超聲圖像主要呈現(xiàn)為B模式圖像，其中，B模式圖像是按照基于組織之間的阻 抗差而變化的反射系數(shù)的函數(shù)產(chǎn)生的。然而，與周圍組織相比，反射系數(shù)的變化可能相對(duì)小 的對(duì)象(諸如，惡性腫瘤)難以在B模式圖像中觀察。
[0003] 具體地，常常難以在B模式圖像中識(shí)別正常組織和異常組織之間的分散效率。因 此，已經(jīng)提出通過當(dāng)外部壓力施加或未施加到介質(zhì)時(shí)獲得介質(zhì)的彈性特征來區(qū)分正常組織 和異常組織的方法。
[0004] 美國第5810731號(hào)專利公開了一種通過向?qū)ο蟀l(fā)射聚焦的超聲信號(hào)以在對(duì)象中誘 導(dǎo)剪切波(shear wave)并測量剪切波特征來獲得對(duì)象的彈性特征的方法。
[0005] 然而，在公開的方法中，不是在與用戶將探頭定位到的對(duì)象的位置垂直的區(qū)域 (即，聚焦的超聲信號(hào)傳播的區(qū)域）中誘導(dǎo)剪切波，這是因?yàn)檠刂c探頭垂直的方向向?qū)ο?發(fā)射聚焦的超聲信號(hào)，以便沿著與聚焦的超聲信號(hào)傳播的方向垂直的方向誘導(dǎo)剪切波。在 這一方面，根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的方法，即使當(dāng)用戶將探頭定位在對(duì)象附近以便測量對(duì)象的局部 區(qū)域的彈性特征，對(duì)象的位于探頭所定位的位置下方的部分的彈性特征也不能被獲得。
[0006] 此外，根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的方法，由于通過使用聚焦的超聲信號(hào)來在對(duì)象中誘導(dǎo)剪切 波，因此可能存在由于聚焦的超聲信號(hào)的高聲壓而增大的風(fēng)險(xiǎn)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007] 技術(shù)問題
[0008] -個(gè)或更多個(gè)示例性實(shí)施例包括一種用于準(zhǔn)確且快速地獲得對(duì)象的彈性特征的 設(shè)備和方法。
[0009] 技術(shù)方案
[0010] 根據(jù)一個(gè)或更多個(gè)示例性實(shí)施例，一種用于獲得對(duì)象的彈性特征的方法包括:通 過向?qū)ο蟀l(fā)射由超聲設(shè)備的探頭產(chǎn)生的第一推動(dòng)超聲信號(hào)以及與第一推動(dòng)超聲信號(hào)相關(guān) 的第一柵瓣(grating lobe)信號(hào)來在對(duì)象中誘導(dǎo)第一剪切波，向?qū)ο笾械牡谝患羟胁ㄒ褌?播的區(qū)域發(fā)射第一追蹤超聲信號(hào)，并從對(duì)象接收與第一追蹤超聲信號(hào)相關(guān)的第一反射信 號(hào)，基于第一反射信號(hào)來測量指示第一剪切波的剪切波特性的第一剪切波參數(shù)，并通過使 用測量出的第一剪切波參數(shù)來獲得對(duì)象的彈性特征。
【附圖說明】
[0011] 圖1示出根據(jù)示例性實(shí)施例的被配置為向?qū)ο蟀l(fā)射第一推動(dòng)超聲信號(hào)和第一柵瓣 信號(hào)的超聲設(shè)備；
[0012] 圖2是示出根據(jù)示例性實(shí)施例的用于獲得對(duì)象的彈性特征的方法的流程圖；
[0013] 圖3示出根據(jù)示例性實(shí)施例的超聲設(shè)備在對(duì)象中誘導(dǎo)第一剪切波的示例性方法；
[0014] 圖4示出根據(jù)另一示例性實(shí)施例的超聲設(shè)備在對(duì)象中誘導(dǎo)第一剪切波的示例性方 法；
[0015] 圖5是示出根據(jù)另一示例性實(shí)施例的用于獲得對(duì)象的彈性特征的方法的流程圖；
[0016] 圖6示出根據(jù)示例性實(shí)施例的超聲設(shè)備測量第一剪切波的傳播速度的方法；
[0017] 圖7是示出根據(jù)另一示例性實(shí)施例的用于獲得對(duì)象的彈性特征的方法的流程圖；
[0018] 圖8是示出根據(jù)示例性實(shí)施例的超聲設(shè)備的結(jié)構(gòu)的框圖。
[0019] 最佳實(shí)施方式
[0020] 根據(jù)一個(gè)或更多個(gè)示例性實(shí)施例，一種用于獲得對(duì)象的彈性特征的方法包括:通 過向?qū)ο蟀l(fā)射由超聲設(shè)備的探頭產(chǎn)生的第一推動(dòng)超聲信號(hào)以及與第一推動(dòng)超聲信號(hào)相關(guān) 的第一柵瓣信號(hào)來在對(duì)象中誘導(dǎo)第一剪切波，向?qū)ο笾械牡谝患羟胁ㄒ褌鞑サ膮^(qū)域發(fā)射第 一追蹤超聲信號(hào)并從對(duì)象接收與第一追蹤超聲信號(hào)相關(guān)的第一反射信號(hào)，基于第一反射信 號(hào)來測量指示第一剪切波的剪切波特性的第一剪切波參數(shù)，并通過使用測量出的第一剪切 波參數(shù)來獲得對(duì)象的彈性特征。
[0021] 第一推動(dòng)超聲信號(hào)可包括未聚焦的超聲信號(hào)。
[0022] 在誘導(dǎo)第一剪切波的步驟中，可通過使用包括在探頭中的多個(gè)元件向?qū)ο蟀l(fā)射多 個(gè)第一推動(dòng)超聲信號(hào)以及分別與第一推動(dòng)超聲信號(hào)相關(guān)的多個(gè)第一柵瓣信號(hào)來在對(duì)象中 誘導(dǎo)第一剪切波，其中，所述多個(gè)第一推動(dòng)超聲信號(hào)和所述多個(gè)第一柵瓣信號(hào)具有相同的 轉(zhuǎn)向角。
[0023] 誘導(dǎo)第一剪切波的步驟可包括:通過第一推動(dòng)超聲信號(hào)轉(zhuǎn)向至第一轉(zhuǎn)向角轉(zhuǎn)來向 對(duì)象發(fā)射第一推動(dòng)超聲信號(hào)。
[0024] 所述方法還可包括:通過向?qū)ο蟀l(fā)射第二推動(dòng)超聲信號(hào)以及與第二推動(dòng)超聲信號(hào) 相關(guān)的第二柵瓣信號(hào)來在對(duì)象中誘導(dǎo)第二剪切波，其中，第二推動(dòng)超聲信號(hào)被轉(zhuǎn)向至不同 于第一轉(zhuǎn)向角的第二轉(zhuǎn)向角；向?qū)ο笾械牡诙羟胁ㄒ褌鞑サ膮^(qū)域發(fā)射第二追蹤超聲信 號(hào)，并從對(duì)象接收與第二追蹤超聲信號(hào)相關(guān)的第二反射信號(hào);基于第二反射信號(hào)測量指示 第二剪切波的剪切波特性的第二剪切波參數(shù)。在上述方法中，獲得對(duì)象的彈性特征的步驟 包括:使用測量的第一剪切波參數(shù)和測量的第二剪切波參數(shù)來確定平均參數(shù)值，并通過使 用確定的平均參數(shù)值來獲得對(duì)象的彈性特征。
[0025]接收第一反射信號(hào)的步驟可包括：向第一剪切波已傳播的區(qū)域多次發(fā)射第一追蹤 超聲信號(hào)，并從對(duì)象接收與第一追蹤超聲信號(hào)的多次發(fā)射相關(guān)的多個(gè)第一反射信號(hào)，測量 第一剪切波參數(shù)的步驟可包括:通過對(duì)接收到的所述多個(gè)第一反射信號(hào)應(yīng)用互相關(guān)來測量 第一剪切波參數(shù)。
[0026]獲得對(duì)象的彈性特征的步驟還可包括:通過將彈性特征映射到黑白色階和彩色色 階之中的至少一個(gè)來產(chǎn)生對(duì)象的彈性的圖像。
[0027]發(fā)射第一追蹤超聲信號(hào)的步驟可包括：向第一剪切波已傳播的第一位置發(fā)射第一 追蹤超聲信號(hào)，并向第一剪切波已傳播的第二位置發(fā)射第二追蹤超聲信號(hào)，接收第一反射 信號(hào)的步驟可包括:從第一位置接收與第一追蹤超聲信號(hào)相關(guān)的第一反射信號(hào)，并從第二 位置接收與第二追蹤超聲信號(hào)相關(guān)的第二反射信號(hào)。測量第一剪切波參數(shù)的步驟可包括： 從第一反射信號(hào)測量第一剪切波的第一相位并從第二反射信號(hào)測量第一剪切波的第二相 位，并且通過使用測量出的第一相位和測量出的第二相位之間的相位差以及通過使用第一 位置和第二位置之間的距離來測量第一剪切波的傳播速度。
[0028] 根據(jù)一個(gè)或更多個(gè)示例性實(shí)施例，一種用于獲得對(duì)象的彈性特征的方法包括:通 過發(fā)射由超聲設(shè)備的探頭產(chǎn)生的第一推動(dòng)超聲信號(hào)來在對(duì)象中誘導(dǎo)第一子剪切波，通過向 對(duì)象發(fā)射與第一推動(dòng)超聲信號(hào)相關(guān)的第一柵瓣信號(hào)來在對(duì)象中誘導(dǎo)第二子剪切波;向第一 子剪切波和第二子剪切波已傳播的區(qū)域發(fā)射第一追蹤超聲信號(hào)，并從對(duì)象接收與第一追蹤 超聲信號(hào)相關(guān)的第一反射信號(hào);基于接收到的第一反射信號(hào)來測量第一子剪切波的第一剪 切波參數(shù)和第二子剪切波的第二剪切波參數(shù);使用測量出的第一子剪切波的第一剪切波參 數(shù)和第二子剪切波的第二剪切波參數(shù)來確定平均參數(shù)值，并通過使用確定的平均參數(shù)值來 獲得對(duì)象的彈性特征。
[0029] 第一推動(dòng)超聲信號(hào)可包括未聚焦的超聲信號(hào)。
[0030] 測量第一子剪切波的第一剪切波參數(shù)和第二子剪切波的第二剪切波參數(shù)的步驟 可包括:通過對(duì)第一反射信號(hào)應(yīng)用第一方向?yàn)V波來阻擋第一反射信號(hào)的與第一子剪切波相 關(guān)的第一分量部分，并通過對(duì)第一反射信號(hào)應(yīng)用第二方向?yàn)V波來阻擋第一反射信號(hào)的與第 二子剪切波相關(guān)的第二分量部分，并且基于阻擋第一反射信號(hào)的第二分量部分的結(jié)果來測 量第一子剪切波的第一剪切波參數(shù)，并基于阻擋第一反射信號(hào)的第一分量部分的結(jié)果來測 量第二子剪切波的第二剪切波參數(shù)。
[0031] 根據(jù)一個(gè)或更多個(gè)示例性實(shí)施例，一種非暫時(shí)性計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)，其中，所述 計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)上存儲(chǔ)有當(dāng)由計(jì)算機(jī)運(yùn)行時(shí)執(zhí)行以下方法的程序:通過向?qū)ο蟀l(fā)射由 超聲設(shè)備的探頭產(chǎn)生的第一推動(dòng)超聲信號(hào)以及與第一推動(dòng)超聲信號(hào)相關(guān)的第一柵瓣信號(hào) 來在對(duì)象中誘導(dǎo)第一剪切波，向?qū)ο笾械牡谝患羟胁ㄒ褌鞑サ膮^(qū)域發(fā)射第一追蹤超聲信號(hào) 并從對(duì)象接收與第一追蹤超聲信號(hào)相關(guān)的第一反射信號(hào)，基于第一反射信號(hào)來測量指示第 一剪切波的剪切波特性的第一剪切波參數(shù)，并通過使用第一剪切波參數(shù)來獲得對(duì)象的彈性 特征。
[0032] 根據(jù)一個(gè)或更多個(gè)示例性實(shí)施例，一種非暫時(shí)性計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)，其中，所述 計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)上存儲(chǔ)有當(dāng)由計(jì)算機(jī)運(yùn)行時(shí)執(zhí)行以下方法的程序:通過發(fā)射由超聲設(shè) 備的探頭產(chǎn)生的第一推動(dòng)超聲信號(hào)來在對(duì)象中誘導(dǎo)第一子剪切波，并通過向?qū)ο蟀l(fā)射與第 一推動(dòng)超聲信號(hào)相關(guān)的第一柵瓣信號(hào)來在對(duì)象中誘導(dǎo)第二子剪切波，向?qū)ο笾械牡谝蛔蛹?切波和第二子剪切波已傳播的區(qū)域發(fā)射第一追蹤超聲信號(hào)，并從對(duì)象接收與第一追蹤超聲 信號(hào)相關(guān)的第一反射信號(hào)，基于接收到的第一反射信號(hào)來測量第一子剪切波的第一剪切波 參數(shù)和第二子剪切波的第二剪切波參數(shù)，并使用測量的第一子剪切波的第一剪切波參數(shù)和 第二子剪切波的第二剪切波參數(shù)來確定平均參數(shù)值，并且通過使用確定的平均參數(shù)值來獲 得對(duì)象的彈性特征。
[0033] 根據(jù)一個(gè)或更多個(gè)示例性實(shí)施例，一種超聲設(shè)備可包括:剪切波誘導(dǎo)器，被配置為 通過向?qū)ο蟀l(fā)射由超聲設(shè)備的探頭產(chǎn)生的第一推動(dòng)超聲信號(hào)以及與第一推動(dòng)超聲信號(hào)相 關(guān)的第一柵瓣信號(hào)來在對(duì)象中誘導(dǎo)第一剪切波;剪切波檢測器，被配置為向?qū)ο笾械牡谝?剪切波已傳播的區(qū)域發(fā)射第一追蹤超聲信號(hào)，并從對(duì)象接收與第一追蹤超聲信號(hào)相關(guān)的第 一反射信號(hào);控制器，被配置為基于接收到的第一反射信號(hào)來測量指示第一剪切波的剪切 波特性的第一剪切波參數(shù)，并通過使用測量的第一剪切波參數(shù)來獲得對(duì)象的彈