[发明专利]一种声辐射力双向剪切波复合成像方法及装置

权利要求书

1.一种声辐射力双向剪切波复合成像方法，包括，该方法中，在选择的弹性观察区域两侧，按照预先设定的声辐射力冲击焦点位置和顺序进行声辐射力聚焦冲击；采集各横向检测位置线上各检测位置的超声回波数据；其特征在于：冲击焦点的位置在选择观察区域左右两边界位置或者上下边界位置；声辐射力焦点冲击顺序为从上到下或者从左到右；对采集的超声回波数据进行处理包括以下步骤：

步骤1、对超声回波数据进行剪切波形变估计运算的步骤；该步骤中，对各横向检测位置线上采集的超声回波数据形变估计运算，形成“形变-时间”结果矩阵；

步骤2、对形变估计结果进行方向滤波的步骤；该步骤中对各检测位置线的“形变-时间”结果矩阵进行方向滤波；方向滤波的过程如下：

步骤2.1、对各检测位置线的“形变-时间”结果矩阵进行二维傅里叶变换；

步骤2.2、与两组不同方向的方向滤波算子矩阵相乘；

步骤2.3、进行二维傅里叶反变换；选取结果实数部分作为最终滤波的结果；

步骤3、画出经过方向滤波后的各检测位置线的“形变-时间”曲线；

步骤4、拟合“时间-距离”直线的步骤；该步骤中，根据各“形变-时间”曲线峰值对应时间值和检测位置物理距离值，形成拟合“时间-距离”直线；

步骤5、计算最终剪切波速度值的步骤；该步骤中：求取“时间-距离”直线的斜率的倒数，即可得到剪切波速度值；

步骤6、剪切波速度复合的步骤；该步骤中，将两个方向的剪切波速度值进行复合,计算如下：

式中：a，b为正加权系数，且0＜a+b≤1；V1，V2分别为两个方向的剪切波速度值；

步骤7、生成弹性图像的步骤；重复上述步骤1至步骤6得到整个弹性成像区域的剪切波复合速度值，按照下式进行灰度映射运算：

式中：G表示结果灰度值，V表示剪切波复合速度，V_max、V_min分别表示剪切波复合速度最大值和最小值。

2.根据权利要求1所述的声辐射力双向剪切波复合成像方法，其特征在于：冲击焦点的间隔3-10mm；声辐射力冲击脉冲长度为30-100us；声辐射力冲击脉冲重复频率为0.5-5kHz。

3.根据权利要求1所述的声辐射力双向剪切波复合成像方法，其特征在于：所述的步骤1中，形变估计运算对同一检测位置线，相邻次采集的数据进行下式归一化互相关运算：

式中：s_r为当前超声射频回波信号，s_d为下一次超声射频回波信号，R为互相关系数， 为对应位移值的超声回波时间延迟，c为超声传播速度，T为信号段周期长度；

求取R的最大值所对应结果；利用下式得到形变值_：

。

4.根据权利要求3所述的声辐射力双向剪切波复合成像方法，其特征在于：

所述的步骤2.2中两组不同方向的方向滤波算子矩阵为：

其中Dir_Mask_L表示从左到右方向，Dir_Mask_R表示从右到左方向。

5.一种实现权利要求1所述的复合成像方法的声辐射力双向剪切波复合成像装置，包括从选择的弹性观察区域两侧，按照预先设定的声辐射力冲击焦点位置和顺序进行声辐射力聚焦冲击的声辐射力聚焦冲击的装置，采集各横向检测位置线上各检测位置的超声回波数据的超声回波数据采集装置，对超声回波数据采集装置采集的数据进行处理的数据处理装置；其特征在于：所述的数据处理装置包括：

对超声回波数据进行形变估计运算、形成“形变-时间”结果矩阵的模块；

对各检测位置线的“形变-时间”结果矩阵进行方向滤波的模块；

画出经过方向滤波后的各检测位置线的“形变-时间”曲线的模块；

拟合“时间-距离”直线的模块；

计算最终剪切波速度值的模块；

剪切波速度复合的模块；

生成弹性图像的模块。