[发明专利]测量超声波的声吸收或衰减

说明书

技术领域

本实施例涉及测量超声波的衰减。当声能通过组织传播时，声能衰减。衰减量可以指示组织的性质。

背景技术

衰减可以用超声波测量。回波强度(例如，B型振幅)中的改变被测量以估计衰减。然而，斑点噪声可能影响根据回波强度估计的准确性。

声辐射力可以被用来测量衰减。在不同深度处的位移响应于恒定横向焦点构造而被确定。位移被用来估计该衰减。然而，位移也是组织硬度的函数。仅依靠在不同深度处的位移可能是不准确的。

发明内容

通过介绍，下述优选实施例包括用于测量超声波的声吸收或衰减的方法、指令以及系统。为了估计声吸收或衰减，由在不同频率处的应力所引起的组织的位移被测量。吸收或衰减从所述位移被计算。不管未知组织硬度，不同频率的结合提供了用于求解衰减或吸收的另一变量。

第一方面，提供了用于测量超声波的声吸收的方法。换能器发射第一声束。响应于第一声束的传输表示处于参考位置的组织的参考信息被接收。换能器在第二中心频率处发射第二声束。由第二声束的传输所引起的从参考位置起的第二位移被追踪。换能器在第三中心频率处发射第三声束。第三中心频率不同于第二中心频率。由第三声束的传输所引起的从参考位置起的第三位移被追踪。组织的声吸收根据第二和第三位移来计算。所述声吸收被显示。

第二方面，非暂时性计算机可读存储介质具有存储在其中的数据，所述数据表示可由编程处理器执行以用于测量超声波的声衰减的指令。存储介质包括用于用响应于在不同频率处的应力的超声波来检测组织的位移、并且根据对在不同频率处的应力作出响应的位移来计算声衰减的指令。

第三方面，提供了用于测量超声波的声吸收的系统。波束形成器可操作来在不同时间产生不同频率的声辐射力。处理器被配置成确定组织在不同时间响应于不同频率的声辐射力的空间偏移，并且配置成根据所述空间偏移来确定组织的声吸收。

本发明由以下权利要求来定义，并且本部分中没有什么应当被认为是对那些权利要求的限制。在下文结合优选实施例对本发明的其他方面和优点进行了讨论，并且可以以后独立地或相结合地要求保护本发明的其他方面和优点。

附图说明

部件和图未必按比例绘制，重点替代地被放在举例说明本发明的原理之上。此外，在图中，相同的附图标记在不同的视图中自始至终指定对应的部分。

图1一般地举例说明声衰减和吸收；

图2是用于测量超声波的声吸收的方法的一个实施例的流程图；并且

图3是举例说明根据深度的组织的示例位移的图形；

图4是使用图4的位移举例说明根据深度的示例衰减的图形；以及

图5是用于测量超声波的声吸收或衰减的系统的一个实施例的框图。

具体实施方式

声能的吸收被转换成辐射力，所述辐射力诱导组织位移。通过测量由声辐射力脉冲所产生的位移，可以推导衰减参数。一系列组织位移数据被测量。因为位移还是组织硬度的函数，所以为了估计吸收参数使用了位移与该吸收参数之间的一个以上的等式。通过改变声辐射力脉冲的发射频率同时使其他声参数保持相似，获得了多个位移和频率对。所采集到的组织位移数据是在不同频率处施加到组织的声辐射力的结果。衰减参数及其与频率的关系可以被解决。声吸收或衰减参数根据这个数据加以估计。

吸收参数可以被用作为诊断信息，诸如指示标明肝纤维化、乳房密度、软骨损伤、骨密度、脂泻病或其它状况的组织特性。吸收参数可以被用来调整针对超声波成像和/或治疗的设置，诸如调整针对声热治疗计划的设置。

图1一般地举例说明声衰减和吸收。声能50向位置46传播。位置46吸收一些声能。其他声能从位置46折射和散射。箭头52表示折射和散射。折射和散射52的幅度和平均方向可能不同于所示出的。一般而言，折射和散射52基本上小于吸收，诸如为吸收的10%或更少。剩余声能沿着线54向下一个位置48传播。入射声能50与线性传播能量54之间的差是衰减(吸收加折射和散射)。考虑到衰减与吸收之间的幅度方面的相似性，可以使用任一参数。基于相对小的折射和散射的假设衰减的估计可以为吸收的估计或者反之亦然。声衰减包括吸收、折射以及散射，但吸收是主要贡献者。

图1是简化图。声能通过其传播的所有位置都发生吸收、散射以及折射。图1通过具有特定位置46、48来表示传播的离散化。可以使用其它表示。