使用剪切波获得关于感兴趣区域的弹性信息的方法和设备的制造方法_3

文档序号:8387730阅读:来源:国知局
组 织的弹性信息。例如,第一权重可被应用于第一弹性信息,第二权重可被应用于第二弹性信 息,第三弹性信息可与加权的第一弹性信息和加权的第二弹性信息的组合相应。
[0068] 在下文中,现在将参照图3描述由包括在剪切波处理设备20中的每个元件执行的 详细操作。
[0069] 图3是用于描述根据实施例的由弹性分析系统1执行的操作的示例的流程图。
[0070] 操作311至操作313指示直到第一获得单元220获得第一弹性信息为止前可由探 头10、波束成形单元210和第一获得单元220所执行的操作。这里,可通过平面波弹性计算 方案来获得第一弹性信息。
[0071] 在操作311,探头10将用于诱导剪切波的超声波照射到对象30。详细地,波束成 形单元210执行发送波束成形以将控制信号发送到探头10。随后,探头10基于从波束成形 单元210发送的控制信号,将用于诱导剪切波的超声波发送到对象30。
[0072] 在操作312,探头10将用于获得弹性信息的超声波发送到对象30,以接收回波信 号。这里,用于获得弹性信息的超声波可以是平面波。由探头10在操作312接收到的回波 信号可包括关于正通过对象30传播的剪切波(在操作311被诱导)的信息。
[0073] 在下文中,将参照图4详细描述操作311和操作312。
[0074] 图4包括用于描述根据实施例的图3的操作311和操作312的示图。详细地讲, 图4(a)是用于描述图3的操作311的示图,图4(b)和图4(c)是用于描述图3的操作312 的示图。
[0075] 参照图4(a),探头10基于从波束成形单元210发送的控制信号,照射用于在对象 30的内部特定位置(例如,对象30的内部的预定义的或预先确定的区域或点)形成焦点的 超声波(在下文中称为挤压波束)。例如,探头10可将声辐射力脉冲(ARFI)照射到对象 30的内部特定位置上。诱导到对象30的剪切波可从照射的ARFI产生,因此,构成对象30 的组织的位移可被产生。
[0076] 当在Z轴方向上施加挤压波束的力时,产生P波(平面波)、S波(剪切波)和PS 波(通过将P波和S波结合来产生)。这里,剪切波表示沿从被施加了力的振源的波传播方 向振动并沿Y轴方向(例如,在正Y方向和/或负Y方向上)传播的S波。
[0077] 在示例性实施例中,从探头10发送的超声波信号可被描述为用作用于产生剪切 波的挤压波束的力。然而,还可使用用于治疗的MRI设备或超声设备的振动器,诸如设置在 弹性分析系统1的外部以便产生剪切波的HIFU设备。也就是说,本领域中的普通技术人员 会理解,可不同地实现用于产生剪切波的装置或设备,而不是限于任意设备。
[0078] 参照图4(b),探头10基于从波束成形单元210发送的控制信号,照射用于获得对 象30的弹性信息的超声波。这里,从探头10照射的超声波可以是平面波。换言之,探头 10可照射用于在与对象30相应的区域中不形成焦点的超声波。例如,探头10可以以大约 1000帧/s到大约10000帧/s的速度照射平面波,但不限于此。
[0079] 参照图4(c),探头10接收平面波的回波信号。换言之,探头10接收根据正由组成 对象30的组织反射的平面波(从探头10照射)而产生的回波信号。
[0080] 当平面波从包括在探头10中的换能器中的每个换能器被照射时,平面波从组织 之间的层被部分地反射。例如,平面波可从对象30的内部的密度变化的部分(例如,血浆 的内部血细胞以及器官的内部小组织)被反射。多个反射的回波信号使多个换能器振动, 其中,所述多个换能器基于振动分别输出电脉冲。
[0081] 再参照图3,在操作313,第一获得单元220获得第一弹性信息。例如,波束成形单 元210对由探头10接收的回波信号执行接收波束成形,并将波束成形后的信号发送到第一 获得单元220。第一获得单元220通过使用波束成形后的信号来计算剪切波的位移。第一 获得单元220通过使用计算出的位移来确定第一弹性信息。
[0082] 例如,第一获得单元220可基于计算出的位移确定对象30内部的剪切波的速度。 在这种情况下,第一获得单元220可通过使用包括作为变量的剪切波的位移的波动方程或 通过使用剪切波的位移基于时间的变化量,来确定剪切波的速度。
[0083] 作为示例,第一获得单元220可通过使用下面的波动方程(方程(1))来确定剪切 波的速度:
【主权项】
1. 一种获得感兴趣区域的弹性信息的方法,所述方法包括: 通过使用诱导到对象的第一剪切波来获得对象的第一弹性信息; 基于第一弹性信息来设置对象的内部感兴趣区域; 通过使用诱导到感兴趣区域的第二剪切波来获得感兴趣区域的第二弹性信息; 基于第一弹性信息和第二弹性信息来获得感兴趣区域的第三弹性信息。
2. 如权利要求1所述的方法,其中,获得第一弹性信息的步骤包括: 接收照射到对象上的平面超声波的回波信号; 对回波信号执行波束成形,并通过使用波束成形后的信号来计算诱导到对象的第一剪 切波的位移; 通过使用计算出的位移来确定诱导到对象的第一剪切波的速度。
3. 如权利要求2所述的方法,其中,平面超声波包括:在与对象相应的区域中不形成焦 点的超声波。
4. 如权利要求1所述的方法,其中,获得第二弹性信息的步骤包括: 接收照射到感兴趣区域上的超声波的回波信号; 对回波信号执行波束成形以形成至少一条或更多条扫描线,并通过使用波束成形后的 信号来计算诱导到感兴趣区域的第二剪切波的位移; 通过使用计算出的位移来确定诱导到感兴趣区域的第二剪切波的速度。
5. 如权利要求4所述的方法,其中,照射到感兴趣区域上的超声波包括:在感兴趣区域 的一部分形成焦点的超声波。
6. 如权利要求1所述的方法,其中,获得第三弹性信息的步骤包括: 通过使用包括在第一弹性信息中的多个弹性值之中的感兴趣区域中第一剪切波的速 度和第一剪切波的速度的标准差以及包括在第二弹性信息中的多个弹性值之中的感兴趣 区域中第二剪切波的速度和第二剪切波的速度的标准差,获得第三弹性信息。
7. 如权利要求1所述的方法,还包括:计算包括在第一弹性信息中的弹性值的置信分 数以及包括在第二弹性信息中的弹性值的置信分数。
8. -种用于获得感兴趣区域的弹性信息的设备,所述设备包括: 第一获得单元,通过使用诱导到对象的第一剪切波来获得对象的第一弹性信息; 设置单元,基于第一弹性信息来设置对象的内部感兴趣区域; 第二获得单元,通过使用诱导到感兴趣区域的第二剪切波来获得感兴趣区域的第二弹 性信息; 第三获得单元,基于第一弹性信息和第二弹性信息来获得感兴趣区域的第三弹性信 息。
9. 如权利要求8所述的设备,还包括: 波束成形单元,对照射到对象上的平面超声波的回波信号执行波束成形, 其中,第一获得单元通过使用波束成形后的信号来计算诱导到对象的第一剪切波的位 移,并通过使用计算出的位移来确定诱导到对象的第一剪切波的速度。
10. 如权利要求9所述的设备,其中,平面超声波包括:在与对象相应的区域中不形成 焦点的超声波。
11. 如权利要求8所述的设备,还包括: 波束成形单元,对照射到感兴趣区域上的超声波的回波信号执行波束成形,以形成至 少一条或更多条扫描线, 其中,第二获得单元通过使用波束成形后的信号来计算诱导到感兴趣区域的第二剪切 波的位移,并通过使用计算出的位移来确定诱导到感兴趣区域的第二剪切波的速度。
12. 如权利要求11所述的设备,其中,照射到感兴趣区域上的超声波包括:在感兴趣区 域的一部分形成焦点的超声波。
13. 如权利要求8所述的设备,其中,第三获得单元通过使用包括在第一弹性信息中的 多个弹性值之中的感兴趣区域中第一剪切波的速度和第一剪切波的速度的标准差以及包 括在第二弹性信息中的多个弹性值之中的感兴趣区域中第二剪切波的速度和第二剪切波 的速度的标准差,获得第三弹性信息。
14. 如权利要求8所述的设备,还包括: 置信分数计算单元,用于计算包括在第一弹性信息中的弹性值的置信分数以及包括在 第二弹性信息中的弹性值的置信分数。
【专利摘要】公开了一种使用剪切波获得关于感兴趣区域的弹性信息的方法和设备。一种获得感兴趣区域(ROI)的弹性信息的方法包括:通过使用诱导到对象的剪切波来获得对象的第一弹性信息;基于第一弹性信息设置对象的内部ROI;通过使用诱导到ROI的剪切波来获得ROI的第二弹性信息;基于第一弹性信息和第二弹性信息获得ROI的第三弹性信息。
【IPC分类】A61B8-08, A61N7-02
【公开号】CN104706384
【申请号】CN201410790279
【发明人】孔栋建, 朴俊浩, 朴志瑛, 李炯机, 崔基浣
【申请人】三星电子株式会社
【公开日】2015年6月17日
【申请日】2014年12月17日
【公告号】US20150164476
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