[发明专利]一种超声心肌组织多参数成像方法及系统

权利要求书

1.一种超声心肌组织多参数成像方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1，采用多个呈上升和下降、交替发射的大声域发散波于心肌组织，获得多组原始通道数据，采用快速波束合成方法进行波束合成，得到多个波束合成后的射频数据；

S2，根据倾角处于上升支与下降支的多个射频数据计算两支射频数据之间的自相关角乘积，获得相应倾角之间因心肌快速运动和大倾角、大声域发射导致的相移角度，再对多个倾角的射频数据进行相干复合的同时利用该相移角度进行相位补偿；

S3，根据相移补偿角计算每一个相干复合射频数据的多普勒速度，产生该时刻的多普勒速度分布阈值矩阵，对心动周期的每一时刻的心肌进行分割计算获得心肌掩模；

S4，根据相移补偿后的高帧率相干复合心肌射频数据与心肌掩模，计算心肌的瞬时横向和纵向位移并进行心肌应变估计，获得相应的心肌瞬时横向应变、纵向应变、以及剪切方向应变；

S5，根据心肌瞬时横向应变、纵向应变、以及剪切方向应变，在不同的坐标系下重建获得心肌的瞬时径向应变、周向应变，以及瞬时主成分应变；

S6，根据上述得到参数进行彩色编码成像可重构获得心肌组织多参量图像。

2.根据权利要求1所述的一种超声心肌组织多参数成像方法，其特征在于，采用相控阵阵列探头发射一组多个倾角分别呈上升和下降两支、交替发射的大声域发散波。

3.根据权利要求2所述的一种超声心肌组织多参数成像方法，其特征在于，相控阵阵列探头发射的多个角宽为β的大声域呈发散状的平面波序列。

4.根据权利要求1所述的一种超声心肌组织多参数成像方法，其特征在于，由处于上升支的发散波回波序列经波束合成得到的射频数据S_j(j＝1,2,…,M/2)进行自相关计算，得到上升支的自相关射频数据

由处于下降支的发散波回波序列经波束合成得到的射频数据S_j(j＝M/2+1,M/2+2,…,M)进行自相关计算，得到下降支的自相关射频数据

根据相移角度对帧间位移和相位旋转进行调整，得到M个射频数据S_j(j＝1,2,…,M)的相干复合射频数据

5.根据权利要求1所述的一种超声心肌组织多参数成像方法，其特征在于，根据相移补偿角计算每一个相干复合射频数据的多普勒速度；

由该多普勒速度分布产生该时刻的多普勒速度分布阈值矩阵，大于该阈值的速度分布数据设为1，否则为零，获得心动周期内每帧的心肌掩膜；

以每一帧的心肌掩模点乘相应帧的心脏多普勒速度分布，获得心肌多普勒速度分布矩阵。

6.根据权利要求1所述的一种超声心肌组织多参数成像方法，其特征在于，根据相移补偿后的高帧率相干复合心肌射频数据及心肌掩模约束心肌运动估计，获得心肌的瞬时横向和纵向位移；利用二维应变估计器进行心肌应变估计，获得相应的瞬时横向应变、纵向应变、以及剪切方向应变。

7.根据权利要求6所述的一种超声心肌组织多参数成像方法，其特征在于，根据瞬时横向应变、纵向应变、以及剪切方向应变，确定目标区几何中心，在极坐标系下重建获得以该几何中心为极坐标原点的瞬时径向应变和瞬时周向应变。

8.根据权利要求7所述的一种超声心肌组织多参数成像方法，其特征在于，根据瞬时横向应变、纵向应变、以及剪切方向应变，进行主成分分析，获得主成分坐标系下的瞬时最大主成分应变、瞬时最小主成分应变，以及最大与最小主成分夹角分布。

9.根据权利要求8所述的一种超声心肌组织多参数成像方法，其特征在于，在心动周期内进行累积，获得相应的累积径向应变、累积周向应变、累积最大主成分应变、累积最小主成分应变。

10.一种超声心肌组织多参数成像系统，其特征在于，包括数据发射采集模块、预处理模块和成像模块；

数据发射采集模块，用于采用多个呈上升和下降、交替发射的大声域发散波于心肌组织，获得多组原始通道数据，采用快速波束合成方法进行波束合成，得到多个波束合成后的射频数据；

预处理模块，用于根据倾角处于上升与下降的多个射频数据计算两支射频数据之间的自相关角乘积，获得相应倾角之间因心肌快速运动和大倾角、大声域发射导致的相移角度，再对多个倾角的射频数据进行相干复合的同时利用该相移角度进行相位补偿；根据相移补偿角计算每一个相干复合射频数据的多普勒速度，产生该时刻的多普勒速度分布阈值矩阵，对心动周期的每一时刻的心肌进行分割计算获得心肌掩模；根据相移补偿后的高帧率相干复合心肌射频数据与心肌掩模，计算心肌的瞬时横向和纵向位移并进行心肌应变估计，获得相应的心肌瞬时横向应变、纵向应变、以及剪切方向应变；根据心肌瞬时横向应变、纵向应变、以及剪切方向应变，在不同的坐标系下重建获得心肌的瞬时径向应变、周向应变，以及瞬时主成分应变；

成像模块用于根据预处理模块处理得到的参数进行彩色编码成像可重构获得心肌组织多参量图像。