[发明专利]一种声辐射剪切波波速检测方法及系统

说明书

本申请公开了一种声辐射剪切波波速检测方法及系统，包括分别选择冲击位置、第一检测位和第二检测位，对冲击位置进行声辐射力冲击；沿深度方向分别对两组时间‑深度‑剪切波位移矩阵进行累加，得到两组由累加和组成的累加位移数组；分别对两组累加位移数组进行最大值搜索，将最大值作为剪切波波峰位置处的时间；根据所述第一检测位和所述第二检测位之间的距离及所述第一检测位和所述第二检测位的剪切波波峰位置时间，计算得出剪切波速度。本申请无需寻找位移矩阵中的焦点位置，而是先把位移矩阵沿深度方向累加，综合利用不同深度的剪切波波峰信息，找出在具有最多剪切波波峰通过的时间位置，求出最大值所在的横向位置，即可计算剪切波速度。

技术领域

本申请涉及超声成像技术，尤其涉及一种声辐射剪切波波速检测方法及系统。

背景技术

声辐射力成像的核心是通过捕获剪切波来对组织硬度进行定量分析。剪切波波速估计是杨氏模量(硬度)计算的关键，也是成像的基础。杜克大学研究组在论文《AcousticRadiation Force Impulse Imaging:in Vivo Demonstration of ClinicalFeasibility》中提出了TOF(Time of Flight，飞行时间)方法进行剪切波速度估计。如图1所示，在利用声辐射力对冲击30位置进行冲击之后，在组织10上选取两个位置点：第一检测位和第二检测位，将它们中间的距离记做ΔR，通过互相关方法计算剪切波20在两点位置引起的位移。剪切波20波峰通过两点的时间分别记为t₁和t₂，剪切波20速度为TOF法实现非常简单，计算效率高。

但TOF法也具有以下缺陷：TOF法要求先找出有最强位移的剪切波深度位置(即焦点位置)，再画出飞行曲线，然后通过寻找飞行曲线中的波峰位置计算剪切波速度。但要找准焦点位置有以下几个要求：1、必须增加互相关运算的精度，即必须选择小窗和小步长进行互相关运算。这样会大大增加运算耗时，而且运算重叠率和冗余性很大。2、对辐射力信号信噪比要求高，否则很容易把噪声点误认为是焦点。TOF还有一些不足，例如只利用了焦点位置的剪切波信息，而没用综合利用其他深度的剪切波数据，这样把剪切波假设为单一波的理想状态。这种假设在均匀的同介质仿体里面还可以接受，但如果在有不均匀，不同质的物体中传播，剪切波会有更多复杂的特性，例如分裂，折射等。单一计算焦点位置的剪切波很容易出错。TOF法只利用了位移矩阵中焦点位置的信息，对其他深度上的剪切波位移并没有很好的利用。在辐射力效果好的情况下，TOF法能够准确地估计出剪切波速度。但在实际人体或动物的应用中，辐射力效果会受到很多干扰，位移矩阵中的焦点位置不容易寻找，且声辐射力效果较弱时，剪切波引起的组织位移不明显，使用TOF法很难找准波峰位置并进行波速估计。

发明内容

本申请提供一种声辐射剪切波波速检测方法及系统。

根据本申请的第一方面，本申请提供一种声辐射剪切波波速检测方法，其特征在于，包括：

分别选择冲击位置、第一检测位和第二检测位，对所述冲击位置进行声辐射力冲击；

采集所述第一检测位和所述第二检测位的数据分别进行处理，得出两组时间-深度-剪切波位移矩阵；

沿深度方向分别对两组所述时间-深度-剪切波位移矩阵进行累加，得到两组由累加和组成的累加位移数组；

分别对两组所述累加位移数组进行最大值搜索，将最大值作为剪切波波峰位置处的时间；

根据所述第一检测位和所述第二检测位之间的距离及所述第一检测位和所述第二检测位的剪切波波峰位置时间，计算得出剪切波速度。

上述方法，所述沿深度方向分别对两组所述时间-深度-剪切波位移矩阵进行累加，包括：选取局部数据进行累加。

上述方法，所述沿深度方向分别对两组所述时间-深度-剪切波位移矩阵进行累加前，还包括：对所述时间-深度-剪切波位移矩阵进行横向插值。