[发明专利]用于医学诊断超声中的衰减估计的衍射校正

说明书

本发明涉及用于医学诊断超声中的衰减估计的衍射校正。为了估计衰减，衍射效应通过在不同频率下使用孔径传送来进行校正，所述孔径的大小被设置为与不存在衰减的传送之间的轴上强度分布和/或分辨单元大小匹配。作为回报，衰减导致变化。根据响应于传送的信号的幅值或位移的比率来估计变化率。衰减是根据比率的随深度的变化率计算的。

背景技术

本实施例涉及医学诊断超声。

可以通过表征组织中的超声的衰减来获得重要的病理学信息。衰减水平可以是脂肪肝疾病的生物标记。可以部分地基于超声的衰减来诊断癌症，诸如乳腺癌。

可以使用射频反向散射信号的频谱分析来测量衰减。作为声学反向散射的深度的函数的功率谱幅度的变化指示衰减。这些反向散射方案可能遭受易变性，即使是在频谱平均的情况下。

超声衰减的准确估计要求衍射效应的有效消除。已经使用体模（phantom）减少了衍射效应。体模允许校准，减少或消除成像系统的贡献，包括衍射。来自患者的信号与来自体模的信号的比率起到抵消系统贡献的作用。体模的使用由于参考材料（体模）的声速与成像组织之间的失配而引入误差。

发明内容

作为介绍，以下描述的优选实施例包括用于在超声成像中表征组织的方法、系统、计算机可读介质和指令。通过使用大小被设置为匹配无衰减情况下的传送之间的轴上传送强度分布的孔径，通过在两个或更多个不同中心频率下传送脉冲来补偿传送衍射效应。衰减改变传送之间的轴上强度分布。根据响应于传送的信号或位移的幅值的比率来估计变化率。衰减是根据比率的随深度的变化率来计算的。

在第一方面中，提供了一种用于利用医学诊断超声扫描仪表征组织的方法。在第一中心频率下利用换能器阵列的第一孔径传送第一声能。在第二中心频率下利用换能器阵列的第二孔径传送第二声能，第二中心频率不同于第一中心频率，并且第二孔径不同于第一孔径。与换能器阵列连接的接收波束形成器分别接收响应于第一声能和第二声能的第一信号和第二信号。第一信号和第二信号响应于随深度的患者的组织。图像处理器计算作为深度的函数的第一信号的幅值与第二信号的幅值的比率，将变化率与作为深度的函数的比率拟合，并根据变化率估计组织的衰减。生成针对患者的衰减的图像。

在第二方面中，提供了一种用于利用超声成像来估计衰减的系统。传送波束形成器被配置为分别使用不同的孔径在不同频带下生成脉冲。孔径的大小是频带的函数。接收波束形成器被配置为响应于脉冲输出样本。图像处理器被配置为估计来自样本的衰减。显示器被配置为显示衰减。

在第三方面中，提供了一种用于利用医学诊断超声扫描仪估计组织中的衰减的方法。在第一中心频率下利用换能器阵列的第一孔径传送第一声能。在第二中心频率下利用换能器阵列的第二孔径传送第二声能。第二中心频率与第一中心频率相差因数（factor）倍，并且第二孔径与第一孔径相差因数的平方根的倒数倍。与换能器阵列连接的接收波束形成器分别接收来自组织的第一声能和第二声能的第一信号响应回波和第二信号响应回波。图像处理器根据响应于第一信号和第二信号的比率来估计组织中的衰减。生成针对患者的衰减的图像。

本发明由以下权利要求限定，并且该部分中的内容不应当视为对那些权利要求的限制。本发明的另外的方面和优点在下文结合优选实施例进行讨论。

附图说明

组件和附图未必按照比例描绘，相反地将重点放在说明本发明的原理上。此外，在附图中，贯穿不同视图，相同参考标号指代对应部分。

图1是用于利用医学诊断超声扫描仪估计衰减的方法的一个实施例的流程图；

图2示出了在不同中心频率下的示例双向波束图案以及0.00dB/cm-MHz衰减的孔径；

图3示出了对应于图2的波束图案的轴向和横向波束分布；

图4示出了在不同中心频率下的示例双向波束图案以及0.50dB/cm-MHz衰减的孔径；