[发明专利]动态分析散射子分布变化的方法及其应用

说明书

【技术领域】

本发明是关于一种动态分析超音波散射子的方法及其应用，尤其是一种利用机率密度函数搭配移动窗口技巧的动态分析散射子的方法及其应用。

【背景技术】

近年来非侵入式治疗已受到相当的重视，其中高能聚焦式超音波所引发的局部热烧灼治疗是辅助性外科切除患部相当有潜力的新工具。但临床医生仅通过传统超音波B模式(B-mode)影像不易判断出烧灼区域及烧灼程度，因而增添医疗过程的危险性。

目前有学者研究整合式的超音波温度影像与弹性影像用于高能聚焦式超音波热烧灼的监控，但由于其相关分析算法速度耗时，因此限制其实时化分析的功能。

美国专利申请号20080154131，揭示一种增加烧灼区域可见度的方法，包括取得烧灼区域的输入影像数据，其中影像数据包含逆散射子(backscatterer)的浓度，并依据影像数据使用一动态增益曲线以得到一输出信号以增加烧灼区域可见度。然而，其仍无法做到动态分析监控烧灼区域。

综合上述，目前亟需一种可实时检测及分析监控烧灼区域的方法。

【发明内容】

本发明的目的之一为提供动态分析散射子的方法，其可通过利用机率密度函数搭配移动窗口技巧，实时分析超音波数据散射子分布的变化。本发明的运算量相当低，因此可以达成实时化的成像。

依据本发明的一实施例，一种动态分析散射子分布变化的方法，包含下列步骤：依序取得一样品之一第一超音波数据及一第二超音波数据，其中第一超音波数据及第二超音波数据分别具有多个相对应的坐标点及由多个散射子所形成的多个斑点；定义一窗口的尺寸；搭配移动窗口技巧，利用一机率密度函数计算每一坐标点的统计参数，统计参数表示每一坐标点在移动窗口内的斑点信号大小的统计分布；以及比较第一和第二超音波数据中每一相对应的坐标点的统计参数，以动态分析样品的散射子分布和浓度改变情形。

本发明的另一目的，是利用上述散射子分布的变化以进行实时动态检测烧灼区域及分析烧灼程度，并可用以动态控制烧灼强度。依据本发明的另一实施例，一种实时动态检测和分析烧灼区域的方法，包含：依序取得一烧灼区域之一第一超音波数据及一第二超音波数据，其中第一超音波数据及第二超音波数据分别具有多个相对应的坐标点及由多个散射子所形成的多个斑点；定义一窗口的尺寸；搭配移动窗口技巧，利用一机率密度函数计算每一坐标点的统计参数，统计参数表示每一坐标点在对应移动窗口内的斑点信号大小的统计分布；以及比较第一和第二超音波数据中每一相对应的坐标点的统计参数，实时动态分析造影区域的散射子分布和浓度改变情形以检测确切烧灼区域及动态分析烧灼程度。

依据本发明的再一实施例，一种动态控制烧灼强度的方法，包含：以一烧灼装置烧灼之一烧灼区域；依序取得烧灼区域之一第一超音波数据及一第二超音波数据，其中第一超音波数据及第二超音波数据分别具有多个相对应的坐标点及由多个散射子所形成的多个斑点；定义一窗口的尺寸；搭配移动窗口技巧，利用一机率密度函数计算每一坐标点的统计参数，统计参数表示每一坐标点在对应移动窗口内的斑点信号大小的统计分布；比较第一和第二超音波数据中每一相对应的坐标点的统计参数，以动态分析烧灼区域的散射子分布改变情形及烧灼程度；以及依据烧灼区域的烧灼程度动态控制烧灼装置的强度。

本发明上述及其它态样、特性及优势可由附图及实施例的说明而可更加了解。

【附图说明】

图1为流程图显示依据本发明一实施例的动态分析散射子分布变化的方法。

图2为流程图显示依据本发明一实施例的动态检测烧灼区域及分析烧灼程度的方法。

图3为流程图显示依据本发明一实施例的动态控制烧灼强度的方法。

图4为图式显示Nakagami参数m的统计分布。

图5为折线图显示窗口大小与分辨率的关系。

附件1及2为图标显示本发明一实施例的实验结果。

【主要组件符号说明】

S10-S16  动态分析散射子分布变化的方法步骤

S20-S26  动态检测烧灼区域及分析烧灼程度的方法步骤

S30-S39  动态控制烧灼强度的方法步骤

【具体实施方式】

本发明的目的之一是利用机率密度函数(probability density function，PDF)搭配移动窗口(Moving Window)技巧分析超音波数据的二维或三维散射子分布。