[发明专利]剪切波弹性成像方法及系统

说明书

本发明公开了一种剪切波弹性成像方法及系统，方法包括：获取超声探头发射的超声波在各个焦点位置处的声压分量p，其中根据期望剪切波弹性成像的目标区域大小来决定所需要的焦点数、焦点位置和声压分布，所述焦点包括至少两个；获取超声探头中的每个阵元在各个焦点位置处产生的声压h；获取声压权重w；根据所述各个焦点位置处的声压分量p、每个阵元在各个焦点位置产生的声压h及声压权重w，获取各个阵元的强度q；当各个阵元的强度q满足预设条件时，控制所述超声探头按照所述各个阵元的强度q进行剪切波弹性成像，本发明提供的方法及系统通过控制多个焦点位置处的超声强度分布均匀，在待测组织中生成质量好的剪切波弹性成像。

技术领域

本发明涉及超声扫查技术领域，具体涉及一种剪切波弹性成像方法及系统。

背景技术

最近的研究表明，剪切波弹性成像可以显著缩短进行慢性肝炎患者肝纤维化的肝活检，用于评估肝脏弹性的剪切波弹性成像技术基于内部机械推动产生的剪切波，这种内部推动是由超声系统所产生，并直接进入肝脏的发射波束，其脉冲长度通常需要100μs的持续时间才能在组织中产生如图1所示的剪切波，剪切波是一种机械波，可以从焦点沿横向方向传播产生。

由于剪切波在沿横向传播时会衰减，因此一个焦点只能覆盖一定宽度的区域，例如大约一厘米；如果ROI(目标区域)的宽度为几厘米宽，则将重复生成焦点以将焦点集中在ROI中的多个位置，每个位置都具有跟踪数据采集，因此为了生成剪切波弹性成像，通常需要在ROI中不同时间上依次生成多个单焦点，以覆盖整个横向区域。另一种方法是通过同时产生多个焦点而进行一次快速跟踪数据采集这种方法，将有助于减少由于一系列单焦点而可能产生的运动问题。

然而由于声场干扰用梳状焦点法产生的多个焦点可能并不相似，现有技术采用孔径分割方法，产生超声波来克服这种焦点强度不均匀的分布，也无法达到良好的效果。例如，图2显示了通过将整个孔径分为三个子孔径来产生三个焦点，每个子孔负责一个焦点，因为3个子孔径之间会相互干扰，因此即使每个子孔径都集中在一个焦点位置，这三个位置的最终焦点强度可能会有所不同，图3示出了将64个通道分成三组子孔径时在三个焦点位置的最终强度分布的模拟结果，在位置-9mm，0mm，9mm处的三个焦点，它们的深度z等于15mm，可以清楚地看到，中央的焦点几乎是两侧的两个焦点的两倍，即使发射子孔径，即每个单独焦点的有效阵元数量相同，产生的最终焦点的强度通常也不相同。

发明内容

因此，本发明要解决的技术问题在于克服现有技术中在剪切波弹性成像时，超声探头产生多个焦点位置处的强度分布不均的问题，从而提供一种剪切波弹性成像方法及系统。

为达到上述目的，本发明提供如下技术方案：

第一方面，本发明实施例提供一种剪切波弹性成像方法，包括如下步骤：

获取超声探头发射的超声波在各个焦点位置处的声压分量p，其中根据期望剪切波弹性成像的目标区域大小来决定所需要的焦点数、焦点位置和声压分布，所述焦点包括至少两个；

获取所述超声探头中的每个阵元在各个焦点位置处产生的声压h；

获取声压权重w；

根据所述各个焦点位置处的声压分量p、所述每个阵元在各个焦点位置产生的声压h及所述声压权重w，获取各个阵元的强度q；

当各个阵元的强度q满足预设条件时，控制所述超声探头按照所述各个阵元的强度q进行剪切波弹性成像。

在一实施例中，所述根据所述各个焦点位置处的声压分量p、所述每个阵元在各个焦点位置产生的声压h及所述声压权重w，获取各个阵元的强度q的步骤，包括：

构建由各个焦点位置处的声压分量p组成的第一声压矩阵P、每个阵元在各个焦点位置处产生的声压h组成的第二声压矩阵H，以及由各个声压权重w组成的声压权重矩阵W，则由各个阵元的强度q组成的源强度矩阵Q通过以下公式获取：