[发明专利]准静态超声弹性成像位移计算方法和装置

说明书

本发明公开了一种准静态超声弹性成像位移计算方法，以解决现有技术中存在的容易因迭代导致连锁错误，二维互相关搜索的计算量太大等技术问题。本发明实施例还提供相应的装置。本发明一些可行的实施方式中，方法可包括：对于任一个位移计算中心点，利用先验时移建立基于邻域窗的迭代互相关函数，进行迭代互相关计算；获取所述迭代互相关计算的互相关可靠性指数值，判断是否小于第一可信阈值；如果大于或等于，根据所述先验时移确定横向时移，根据所述先验时移和迭代互相关结果确定纵向时移；如果小于，使用邻域内的二维综合互相关搜索，得到所述位移计算中心点的纵向时移和横向时移；遍历全部超声射频信号，生成所述被测生物组织的位移场分布。

技术领域

本发明涉及超声成像技术领域，具体涉及一种准静态超声弹性成像位移计算方法和装置。

背景技术

生物组织的软硬程度变化通常都和组织的病理变化直接相关。比如乳腺的恶性癌变，四分之三以上的都表现为硬块，而良性的增生性病变绝大部分都表现为和正常组织相似的软硬程度。超声(Ultrasound)弹性成像(“Elastography”or“Strain Imaging”)是近十多年来出现的医学超声成像的新模式，主要是利用超声对组织力学特性参数进行检测并进行成像，为临床疾病诊断提供更加丰富的功能信息。超声弹性成像根据激励组织方式的不同，可以分为准静态超声弹性成像，瞬时超声弹性成像和基于声辐射力的剪切波弹性成像等。

准静态超声弹性成像的基本原理是，操作者手持超声探头，使超声探头表面和被测量组织表面轻轻的接触，然后按照一定的频率垂直按压组织，超声仪器会分别采集组织被压缩前和被压缩后的射频信号，计算出轴向方向上组织各点的位移分布，然后沿轴向方向对位移求梯度，得到组织的应变分布。弹性模量较大的区域，引起的应变比较小；反之弹性模量比较小的区域，相应的应变比较大。因此就得到了被检测组织的软硬程度的分布。

申请号为201210363616.6的中国专利申请公开了一种实时准静态超声弹性成像方法，该方法通过建立两帧超声射频信号的复数互相关函数，求取对应的位移场分布图，进而根据位移场分布图求取超声射频信号对应的生物组织应变分布图。

实践发现，上述方法中，每一次互相关计算的结果都作为下一次互相关计算的先验时移，采用依次迭代的方式进行位移的计算，所以，当探测计算过程中某一次信号片段互相关计算出现错误时，这种错误会在后续的迭代过程中引发连锁反应，导致后续的互相关计算全部错误，造成较大片的错误区域。

另外，由于生物组织中存在血管、包膜和纤维等复杂成分，导致其受到探头垂直向下的按压力时，组织发生的位移非常复杂，而远远不仅仅是纵向上发生位移，而是形成包括横向、纵向多个方向的位移场。所以只在纵向方向进行迭代跟踪的方法难以在人体组织的弹性测量中取得比较好的效果。

有一些算法采用二维互相关搜索的方法能够同时检测纵向方向上和横向方向上发生的位移，能够在一定程度上增加弹性成像位移跟踪计算的准确性。但是由于这种方法对于每一个点都需要做两维方向的搜索，然后找寻该点的最佳结果，所以导致其计算量相对于常规迭代跟踪算法的呈数十倍增长，会造成弹性成像实时性实现比较困难。

发明内容

本发明实施例提供一种准静态超声弹性成像位移计算方法和装置，以解决现有技术中存在的容易因迭代导致连锁错误，二维互相关搜索的计算量太大等技术问题。

本发明第一方面提供一种准静态超声弹性成像位移计算方法，包括：

采集得到连续的多帧超声射频信号；

对于两帧超声射频信号上的任一个位移计算中心点，利用先验时移建立基于邻域窗的迭代互相关函数，进行迭代互相关计算；

获取所述迭代互相关计算的互相关可靠性指数值，判断所述互相关可靠性指数值是否小于第一可信阈值；