[发明专利]具有置信度估计的声衰减系数的超声成像

说明书

一种超声系统根据脉冲回波信号来产生声衰减系数图。使用不同的衰减系数或斜率估计方法产生图，并且将来自不同估计方法的多个图复合以产生最终的衰减系数图。也可以针对一个或多个衰减系数图生成置信度图，并且显示的置信度图或其量度用于确定针对复合过程的权重。

技术领域

本发明涉及超声成像系统，并且具体而言，涉及具有置信度估计的声衰减系数图的成像。

背景技术

脉冲回波超声成像系统向像场上发射声能量的波束。当每个发射的波束遇到声反射体和组织边界时，发射能量中的一些被反射回发射换能器并且作为回波被接收。以此方式，随着超声束能量更深地传播到身体中，从越来越深的组织接收到一系列回波。回波的幅值被检测并且与它们的接收时间相对应地被显示，接收时间对应于它们被接收的深度。所述显示从而揭示身体内的组织结构的特征。但是，当波束能量穿过组织并沿波束的路径遇到声学散射体时，其被连续地衰减。该衰减将导致接收到来自近场组织的一般较强的回波，以及来自较深组织的一般较弱的回波。如果不对这种影响进行补偿，所得到的图像在近场(来自较高幅值的回波)中显得更亮，并且，由于接收到较低的回波幅度而在远场中显得更暗。这种效应的常见补偿是时间增益控制(TGC)，其中，当接收器从越来越深的深度接收回波信号时，接收器增加对回波信号的放大。超声系统配备了TGC设置，其使得用户能够选择在不同深度应用的增益，超声系统从其计算TGC曲线，以用于在回波接收期间的连续增益变化。超声系统通常还配备有预先确定的TGC曲线，经验表明这些曲线对于不同的组织类型是标称的。因此，用户可以为腹部检查调用针对肝脏的标称TGC曲线，或者在对乳房成像时调用不同的标称TGC曲线。

虽然标称曲线可以提供特定组织类型的平均特征，但它们不能进一步区分每个特定组织类型，例如由于组织密度、成分、位置差异和其他特性而导致的人与人之间的衰减差异。因此期望知道被诊断的特定组织的衰减特性，而不是依赖于标称或平均特性。因此，已经致力于通过估计和显示超声像场中每个点的衰减程度来在体内测量针对对象的衰减特性。参见，例如，Walach等人的“Local Tissue Attenuation Images Based on Pulsed-Echo Ultrasonic Scans”,IEEE Trans.On Biomedical Engineering,vol.BME-33,no.7,1986年7月，第637-43页。Walach等人提出像场中的这种局部衰减图可用于精确定位组织病理，因为其衰减特性与健康组织的衰减特性不同。

然而，用于产生这种衰减图的估计通常取决于对组织做出的特定假设，例如组织的局部均匀性，在整个像场中可能并非如此。其他误差源包括由像差、纹波、孔径阻挡、杂波或其他不利条件引起的与频率相关的声学衍射的影响。因此，期望在像场中产生较少受此类误差源影响的声学衰减图。

发明内容

根据本发明的原理，描述了一种用于更准确地估计超声像场上的声学衰减系数的超声成像系统和信号处理技术。本发明的系统和技术利用不同的技术来针对像场产生不同的衰减系数图。然后将不同的图复合以产生最终的衰减系数图。当组合个体图以获得更高的准确度时，可以使用每个图的估计的可靠性及其局部衰减系数的置信度量度。

附图说明

图1以框图形式图示了根据本发明的原理配置的超声系统。

图2a和2b分别图示了使用谱差分方法和最大似然方法获得的衰减系数图。

图3a和3b图示了针对具有不同声散射特性的像场衰减系数图的置信度图。

具体实施方式