[发明专利]ARFI成像的校准

说明书

一种系统和方法包括：沿着第一轴（120）朝向材料（110）发射超声推动脉冲（140），所述超声推动脉冲与第一频率、第一F数和第一焦深相关联，确定所述材料响应于所述推动脉冲沿着所述轴的位移，沿着所述第一轴朝向所述材料发射第二超声脉冲（160），所述第二超声脉冲与基本上分别类似于第一频率、第一F数和第一焦深的第二频率、第二F数和第二焦深相关联，响应于第二超声脉冲而从材料接收回波信号（165），基于第一F数和在第一焦深处的固定焦点来对回波信号进行波束成形，确定沿着所述轴的波束成形的回波信号的幅度，基于所确定的所述材料沿着所述轴的位移和沿着所述轴的波束成形的回波信号的幅度来确定所述材料沿着所述轴的相对弹性，以及基于所述材料沿着所述轴的确定的相对弹性来生成图像。

背景技术

常规的超声成像系统通过检测体积（volume）内的声阻抗不连续性来创建体积的内部图像。更具体地，常规的超声成像包括将超声束发射到体积中并检测从体积内的声阻抗不连续性反射的信号。因为不同的材料通常展现不同的声阻抗，所以检测的声阻抗不连续性表示体积内不同材料的位置。

硬组织和软组织（例如，在肝脏内）可以展现类似的声阻抗。因为在这样的硬组织和软组织之间可以仅存在小的声阻抗不连续性，所以超声束将不会在组织之间的边界处显著反射。因此，常规的超声图像将未能充分区分软组织和硬组织。

具有类似声阻抗的软组织和硬组织在经受应力时可能表现不同。对于给定的冲力（impulsive force），较软的组织移动得更远，花费更久来达到峰值位移，并且比较硬的组织恢复得更慢。声辐射力脉冲（ARFI）成像利用这些不同的行为而基于其相对硬度来生成区分组织的图像。ARFI成像涉及使用超声“推动（push）”脉冲机械地压缩组织并跟踪所得到的轴上（on-axis）组织位移。使用灰度或颜色编码来确定和显示位移的相对差异，从而描绘组织内区域的相对硬度。

组织内的推动脉冲的强度是深度依赖性的，并且受到沿着到推动脉冲的聚焦区域的路径的衍射和衰减、聚焦增益和组织的吸收性质的影响。因为组织位移与组织内的强度梯度成比例，所以均匀组织的ARFI生成的位移轮廓（profile）将误导地描绘在焦点处和在浅深度处的更大位移（即更硬的组织）。

常规的ARFI系统试图基于该区域内的强度梯度来归一化（normalize）感兴趣区域（即ARFI图像）的位移轮廓。例如，使用具有与感兴趣区域的位移轮廓相同焦点的推动脉冲来生成均匀人体模型（phantom）的位移轮廓。然后通过划分出（divide out）均匀人体模型的位移轮廓来归一化感兴趣区域的位移轮廓。此方法未能计及感兴趣区域的特定组织内的强度梯度。期望系统基于成像组织内的实际强度梯度来校准ARFI图像。

附图说明

考虑到如附图中所示的以下说明书，实施例的构造和使用将变得显而易见，其中相似的参考数字指定相似的部分，并且其中：

图1示出了根据一些实施例的生成校准的ARFI图像的过程；

图2是根据一些实施例的超声成像装置的框图；

图3示出了根据一些实施例的聚焦的超声脉冲的传输；

图4示出了根据一些实施例的超声脉冲的聚焦接收；

图5是根据一些实施例的生成校准的ARFI图像的过程的流程图；

图6是根据一些实施例的在固定的轴上深度处的位移随时间的曲线图；

图7是根据一些实施例的最大位移对轴上深度的曲线图；

图8是根据一些实施例的固定焦点B模式接收脉冲振幅对轴上深度的曲线图；

图9是根据一些实施例的归一化的最大位移对轴上深度的曲线图；

图10示出了根据一些实施例的二维ARFI图像的获取；

图11A是表示最大位移的原始图像；和