[发明专利]用于切变波参数估算的超声波方法和系统无效

专利信息
申请号: 01801808.4 申请日: 2001-04-12
公开(公告)号: CN1383374A 公开(公告)日: 2002-12-04
发明(设计)人: O·博纳富 申请(专利权)人: 皇家菲利浦电子有限公司
主分类号: A61B8/08 分类号: A61B8/08
代理公司: 中国专利代理(香港)有限公司 代理人: 吴立明,王忠忠
地址: 荷兰艾*** 国省代码: 暂无信息
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摘要:
搜索关键词: 用于 切变 参数 估算 超声波 方法 系统
【说明书】:

发明领域

本发明涉及一种超声波方法和一种超声波系统。该方法和系统用于:确定瞬变切变波在组织中的局部传播速度,显示一个瞬变切变波速度图象的序列,确定组织弹性信息。

本发明应用这种信息作为工具,诊断患者组织的异常,例如肿瘤或浮肿。已知这些异常相对于声音背底组织展示出其机械性质的变化,切变波传播信息可以确定该异常的位置。

发明背景

已有一种用于确定身体各个不同部位组织弹性的方法,见Sarvazyan的美国专利5,606,971。根据这种已知的方法,用聚焦的超声源,把超声波聚焦到组织的不同位置,该超声源能把超声波传输到它的焦点区域。这种超声源最好是一种相控阵种类的超声换能器。该聚焦超声波是调幅的,它用于在组织中的不同位置产生切变波。所述切变波进一步通过测量其在组织表面的振幅和相位来进行测量。至少组织中切变波的一个传播参数从相位和振幅的测量值确定,例如在传播的切变波的切变波速度、衰减系数、组织质点切变位移的振幅和速度。基于这些测量值,用已知的关系式计算,至少确定组织的一个机械参数,例如:切变弹性模量,杨氏模量,动态切变粘度。对所有调幅的聚焦超声波,重复该方法的步骤,使其聚焦在所述不同位置。显示的动态切变粘度和弹性模量的计算值随所述位置坐标而变化。

这种产生切变波的已知方法必须使用聚焦的超声源,例如相控阵超声换能器,它用于传送大量的超声波能量到组织中产生切变波的位置。由于必须有一定量的超声波能量用于局部组织,聚焦的超声源可能对患者的组织有一定的破坏效应。

发明概述

本发明的目的是提供一种方法和一种系统,来实现不用聚焦超声源的方法,以避免对患者组织可能的二次效应。根据本发明,组织中的切变波由一种外部机械振动源产生。该切变波产生组织质点的位移。根据本发明,一种标准的超声波诊断系统用于测量组织质点的速度和切变波前的速度。这种超声波诊断系统也具有显示切变波前传播图象序列的装置。

问题是切变波在组织中以大约每秒1米的速度传播几个厘米,例如4厘米。在这种情况下,传播的时间大约是40ms(毫秒)。这种速度太快,传播时间延迟太短以至于用标准超声波诊断成像系统产生的标准超声波图象序列,无法显现切变波在组织上的效应。这样一种系统的图象帧速率不适合显现切变波的传播,因为它只有每秒15幅图象的量级,而显现切变波需要大约每毫秒1幅图(每秒1000幅图)的图象帧速率。

如权利要求1所要求的那样,本发明提供了一种确定瞬变切变波前传播参数的超声波诊断成像方法,该方法包括在组织中形成瞬变切变波的步骤:获取组织的超声波图象数据(S,S*),瞬变切变波前沿着图像线,在时间延迟内在所述组织中传播一个深度(z);估算每条图像线的组织速度(V);由图象线上的超声波数据(S,S*)和组织速度(V),构造组织速度图象序列[I(V)];以及导出在序列的指定时刻的切变波前速度(Csw)。如权利要求7所要求的那样,本发明也提供了一种超声波诊断成像方法,该方法用于从瞬变切变波前速度(Csw),确定组织局部的机械参数。

如权利要求8所要求的那样,本发明还提供一种实现所述方法的系统。

本发明使得利用带有标准换能器的标准超声波诊断成像系统在切变波影响下组织移动的序列可视化,该标准换能器分别发射和接收标准超声波信号和反射信号。本发明还使得对组织区域进行定位和确定组织区域的机械参数,该区域相对于背景有明显不同的机械参数。

附图简述

下文结合以下附图对本发明进行了详细描述,其中

图1A是超声波诊断成像系统的方框图,该系统包括在组织中产生切变波的装置,以及处理反射信号和显示相应图象的装置;图1B说明一幅图象中超声线的扫描;图1C说明一种超声波全图序列的形成;

图2是超声波诊断成像系统的方框图,该系统用于处理在切变波影响下组织区域的超声波信号,以及用于测量波前速度和组织局部机械参数;

图3A和3B分别说明超声波亚图序列的形成和相应的组织速度亚图序列的形成;

图4说明组织速度全图序列的构成;

图5说明由组织速度全图序列构成的图象以提供切变波前速度测量。

发明详述

图1A展示出一个方框图,表示标准超声波诊断成像系统1,它与标记为探测器的超声换能器10及振动发生器2连接。该超声波诊断系统与处理系统100连接,以便确定瞬变切变波的局部传播速度,显示瞬变切变波前的图象序列,确定组织参数,例如:组织弹性。

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