流法中含重复计算的各子步骤的运算处理；
[0109] 第二GPU数据缓存模块，用于缓存GPU数据处理模块的运算结果信息并传输至第 二CPU数据处理模块；
[0110] 第二CPU数据处理模块，用于读出运算结果信息并带入光流法运算过程，最终求 出ROI区域的位移场即光流场；使用低通滤波器对轴向光流场求取应变，得到图像ROI区域 的轴向应变场；对经过滤波得到的图像ROI区域的轴向应变场信息进行降噪声处理；
[0111] 彩色定量显示模块，用于对降噪后的ROI区域轴向应变场信息进行可视化、彩色 处理得到生物组织彩色弹性图像；
[0112] 图像辅助预诊断模块，用于对ROI区域中的对象区域采用统计的方法进行弹性分 级，当生物组织弹性低于预设门限时控制显示单元显示相应等级的报警图标；
[0113] 显示单元，用于显示彩色化的生物组织弹性图像，以及弹性等级对应的报警图标。
[0114] 显示单元可以是常规的台式机显示器，也可以是触摸屏显示器或手机等终端接收 显示单元。
【主权项】
1. 一种实时超声弹性成像方法，其特征在于，包括下述步骤： S10.对生物组织进行缓速挤压时对生物组织目标区域进行超声波扫查并接收回波信 号； S20.对步骤S10中接收的回波信号进行处理，形成线数据； S30.对步骤S20得到的线数据进行处理，形成生物组织受外力缓速挤压后产生形变的 不同状态下的B模式图像； S40.对生物组织受外力缓速挤压后产生形变的不同状态下的两帧B模式图像选定两 个在不同帧图像的同一位置区域，即选定两帧图像的ROI区域； S50.通过第一 CPU数据处理模块对该两帧图像的ROI区域使用光流法求取位移场； 并在计算过程中将含重复计算的子步骤的参数信息传输至第一 GPU数据缓存模块，进行缓 存； S60.第一 GPU数据缓存模块将接收到的子步骤的参数信息传输给各自的GPU数据处理 模块进行数据处理，S50中的含重复计算的各子步骤的运算分配给至少一个GPU核工作单 元，由至少一个GPU核工作单元组成GPU工作组； S70.将每个GPU工作组计算需要的参数信息映射到每个GPU工作组的显存中，等待所 有GPU工作组的参数信息映射完成，然后各GPU工作组进行步骤S50中的各子步骤的运算 处理； S80.将GPU工作组的运算结果信息传输至第二GPU数据缓存模块； S90.第二GPU数据缓存模块将运算结果信息传输至第二CPU数据处理模块，第二CPU 数据处理模块读出运算结果信息并带入光流法运算过程，最终求出ROI区域的位移场即光 流场； S100.使用低通滤波器对轴向光流场求取应变，得到图像R0I区域的轴向应变场； S105.对经过滤波得到的图像R0I区域的轴向应变场信息进行降噪声处理； S110.对降噪后的R0I区域轴向应变场信息进行可视化、彩色处理得到生物组织彩色 弹性图像。2. 如权利要求1所述的实时超声弹性成像方法，其特征在于： 所述步骤S20中，通过波束合成模块对回波信号具体进行A/D转换、同相位叠加处理； 所述步骤S30中，通过B模式图像处理模块对步骤S20得到的线数据具体进行降噪、滤 波、提高信噪比处理。3. 如权利要求1所述的实时超声弹性成像方法，其特征在于： 所述步骤S50中，含重复计算的子步骤的参数信息是指：构建图像金字塔、中心梯度计 算、计算目标图像及其导数的形变、估计双变量、估计位移这些计算的参数信息。4. 如权利要求1所述的实时超声弹性成像方法，其特征在于： 所述步骤S100中，低通滤波器的核如下列公式所示：该滤波核的大小为N行*1列，N为正奇数，其中，M= (N-l)/2，k为大于0且不大于Μ 的整数，1 < k < M，y代表滤波核不同位置的值。5. 如权利要求4所述的实时超声弹性成像方法，其特征在于： 滤波核的N取值不大于31。6. 如权利要求1所述的实时超声弹性成像方法，其特征在于： 所述步骤S110具体为：首先将由轴向应变场构成的灰度图像经波段合成转换成彩色 图像，再将该彩色图像映射到自然颜色系统、孟塞尔颜色系统、PANTONE色卡颜色系统、TILO 管理颜色系统，或者自定义的颜色系统的至少一种，形成彩色化的生物组织弹性图像。7. 如权利要求1~6中任一项所述的实时超声弹性成像方法，其特征在于： 步骤S110之后还包括步骤S120,对ROI区域中的对象区域进行弹性分级，当生物组织 弹性低于预设门限时显示相应等级的报警图标。8. 如权利要求7所述的实时超声弹性成像方法，其特征在于：步骤S120中的弹性分级 具体包括： 首先，提取出ROI区域中的对象区域； 然后，统计对象区域所有像素值分别位于各弹性值区间的个数；各弹性值区间依弹性 值由低到高分布； 再计算出每段弹性值区间的像素个数占该对象区域总像素的比例； 将占对象区域总像素的比例最高的弹性值区间的弹性级别判为该对象区域生物组织 的弹性级别。9. 一种实时超声弹性成像系统，其特征在于，包括： 换能器，用于对生物组织进行缓速挤压时对生物组织目标区域进行超声波扫查并接收 回波信号； 波束合成模块，用于对接收的回波电信号进行A/D转换、同相位叠加处理，形成线数 据； B模式图像处理模块，用于对上述线数据进行处理，形成生物组织受外力缓速挤压后产 生形变的不同状态下的B模式图像； 第一 CPU数据处理模块，用于对生物组织受外力缓速挤压后产生形变的不同状态下的 两帧B模式图像的同一位置区域即ROI区域使用光流法求取位移场；并在计算过程中将含 重复计算的子步骤的参数信息传输至第一 GPU数据缓存模块； 第一 GRJ数据缓存模块，用于缓存接收到的含重复计算的子步骤的参数信息并传输给 各自的GPU数据处理模块进行数据处理； 一个或多个GPU数据处理模块，用于将上述各子步骤的运算分配给至少一个GPU核工 作单元，将至少一个GPU核工作单元组成GPU工作组，将每个GPU工作组计算需要的参数信 息映射到每个GPU工作组的显存中，等待所有GPU工作组的参数信息映射完成，然后各GPU 工作组进行光流法中含重复计算的各子步骤的运算处理； 第二GPU数据缓存模块，用于缓存GPU数据处理模块的运算结果信息并传输至第二CPU 数据处理模块； 第二CPU数据处理模块，用于读出运算结果信息并带入光流法运算过程，最终求出ROI 区域的位移场即光流场；使用低通滤波器对轴向光流场求取应变，得到图像ROI区域的轴 向应变场；对经过滤波得到的图像ROI区域的轴向应变场信息进行降噪声处理； 彩色定量显示模块，用于对降噪后的ROI区域轴向应变场信息进行可视化、彩色处理 得到生物组织彩色弹性图像； 图像辅助预诊断模块，用于对ROI区域中的对象区域采用统计的方法进行弹性分级， 当生物组织弹性低于预设门限时控制显示单元显示相应等级的报警图标； 显示单元，用于显示彩色化的生物组织弹性图像，以及弹性等级对应的报警图标。
【专利摘要】本发明提供一种实时超声弹性成像方法和系统，成像方法主要包含下述步骤：获取生物组织受外力缓速挤压后产生形变的不同状态下的B模式图像；选定两帧图像的ROI区域；使用光流法求取位移场，在计算过程中将需加速运算的含重复计算的子步骤的参数信息传输给至第一GPU数据缓存模块；由GPU工作组进行需加速运算的各子步骤的运算处理；将各子步骤的运算结果信息带入光流法运算过程，最终求出ROI区域的位移场即光流场；获取图像ROI区域的轴向应变场；对轴向应变场信息进行降噪声处理；对获取的信息进行彩色化处理；对ROI区域中的对象区域进行弹性分级。该实时超声弹性成像方法运算速度快，精度较高，同时具备较强的鲁棒性。
【IPC分类】A61B8/08
【公开号】CN105266849
【申请号】CN201410326830
【发明人】孙新, 赵明昌
【申请人】无锡祥生医学影像有限责任公司
【公开日】2016年1月27日
【申请日】2014年7月9日