[发明专利]基于接收端空间复合的超声弹性成像及压力反馈方法

说明书

技术领域

本发明属于医学技术领域，涉及一种超声弹性成像方法，具体涉及一种基于接收端空间复合的超声弹性成像及压力反馈方法，属于基础领域，主要为数字信号处理，也包括部分数字图像处理。

背景技术

弹性成像是一种通过组织运动显示组织弹性模量或软硬程度的超声成像方式，可用于探测人体内的肿瘤硬块，为医生提供其良恶性的一些参考信息。相位零(Phase-zero)是弹性成像的主要方法之一。其原理是通过计算挤压组织时相邻两帧同一位置的窗口内信号相位差的平均值，从而估计出该窗口中心位置的信号较前一帧信号的时间偏移。

τi=1wLΣj=i-L2i+L2(θ1,j-θ2,j)]]>

其中w为信号中心频率，L为信号窗口长度。对于超声信号而言，两帧间信号的时移即可表示组织的位移，通过计算位移的竖直方向梯度，即应变，再加上应力在组织中均匀分布的假设，即可用应变分布来代表组织软硬的分布情况。现有技术中存在以下缺陷：

首先，传统的相位零算法计算信号时移τ_i采用一维窗口，其缺点是在组织运动包含横向位移的时候，位移估计的误差会增大，这种增大的误差造成了弹性成像噪声增加，信噪比降低。另外这种一维窗口会造成生成弹性成像信号间，即水平方向图像的不连续。

其次，由于超声的特性，弹性成像不免产生与组织位置相关的噪声，这种噪声使用普通去噪方式效果有限。一般采用不同方向角度对同一位置扫描的弹性成像图像的复合来消除噪声。医疗超声图像空间复合主要分为两种，发射-接收端的空间复合以及接受端的空间复合。前者需要多次发射接收，故帧率较低，后者只需要一次发射接收，然后通过改变聚焦参数来改变接收信号角度。本发明使用后者进行空间复合，以进一步提高弹性成像的信噪比。

最后，弹性成像经过处理显示时，不同的按压力度，在不同的软硬比组织下可能会有相同的显示效果，故不能很好的显示组织真实的软硬差别，不利于医生的诊断。

发明内容

本发明的目的在于克服上述缺陷，提供一种基于接收端空间复合的超声弹性成像及压力反馈方法，本发明是一个超声弹性成像模块，其目的是为了实时产生高信噪比弹性成像，并与B模式并行显示。本发明提出使用二维窗口进行弹性成像位移估计，取得信噪比更高，质量更好的弹性成像图像。本发明使用平均帧间应变作为按压力度的表示方法，使用水平指示条给予医生当前按压力度反馈，并标示合理按压力度范围，以提高弹性成像结果的参考价值。

本发明的内容主要包括三项，即(1)在IQ数据上的二维窗口的相位零算法。(2)基于接收端聚焦的弹性成像空间复合技术。(3)基于帧间平均应变的按压指示技术。具体方案为：

一种在IQ数据上的二维窗口的相位零算法，包括以下步骤：

(1)使用基带IQ数据作为输入

(2)使用二维窗口而非一维窗口计算帧间信号时移

基于接收端聚焦的弹性成像空间复合技术，包括以下步骤：

(1)探头发射一次，发射以普通方式聚焦

(2)接收聚焦分别使用三个不同角度聚焦

(3)将不同角度信号进行弹性成像，并将成像结果进行空间复合。

基于帧间平均应变的按压指示技术，(1)使用平均应变值，即将信号时移分布求梯度后的结果的平均值，来表示探头压力大小；(2)使用带刻度和合理范围和指示箭头的界面元素来显示此压力大小。