超声造影成像分析方法及系统的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种超声造影成像分析方法及系统。
【背景技术】
[0002]超声造影成像技术是利用造影剂使后散射回声增强，通过观察血流灌注情况诊断病灶。超声造影可以为心脏、肝脏、肾脏、胰腺、外周血管、甲状腺、乳腺、前列腺、子宫等实质性器官的诊断提供有力依据，也可以辅助肝脏消融手术，评价肾脏和肝脏移植手术效果，已成为超声诊断技术中一个十分重要和很有前途的发展方向。
[0003]在超声造影诊断中，医生一般根据病灶的造影剂灌注情况来得出诊断结果。但是有些情况诊断结论和医生的经验有关，医生根据经验得出的结论有时也比较主观。诊断时如果使用了造影成像量化技术，则造影成像量化技术中时间强度曲线可以提供比较直观的曲线和量化数据值，这些量化数据值可以辅助医生更加客观地评价病灶。
[0004]造影成像量化技术中，时间强度曲线的计算是基于选择的感兴趣区域(ROI)。理想情况下造影图像一直在一个诊断切面，病灶一直在选择的感兴趣区域(ROI)内，但是实际情况是:由于探头的移动、病人的呼吸会导致造影的病灶切面变化或病灶发生运动，进而造成病灶有时候不在或者部分在选定的感兴趣区域，此时计算出的时间强度曲线变化剧烈，时间强度曲线图像的效果也非常的不理想，此时不利于计算出合理的量化参数。
【发明内容】
[0005]鉴于上述分析，有必要提供一种超声造影成像分析方法及系统，可获得直观的时间强度曲线和合理的量化参数。
[0006]一种超声造影成像分析方法，其包括:提供超声造影图像；从上述超声造影图像中选取感兴趣区域；计算每一帧造影图像感兴趣区域内的信号强度，建立原始时间强度曲线；对所建立的原始时间强度曲线(TIC)进行第一次曲线拟合，并计算第二次曲线拟合所需参数；以及根据上述计算出的第二次曲线拟合所需参数和可以选择的拟合模式进行第二次曲线拟合，然后根据第二次拟合得到的时间强度曲线计算出造影特征量化参数。
[0007]作为上述超声造影成像分析方法的进一步改进，所述感兴趣区域为用户使用标志线在上述一帧造影图像上标志一个封闭区域。
[0008]作为上述超声造影成像分析方法的进一步改进，所述第一次曲线拟合之前进一步包括去除明显异常超声造影图像帧。系统计算出感兴趣区域内原始时间强度曲线的平均值，将平均值乘以一定加权系数作为后续处理的阈值，然后将平均值与所有原始时间强度值分别求差，将得到的结果再与阈值做比较，小于阈值的数据对应的造影图像帧视为异常图像帧，异常帧数据将用平均值代替。
[0009]作为上述超声造影成像分析方法的进一步改进，第一次曲线拟合之前还包括计算寻找原始时间强度曲线最大值点，寻找第一时间强度曲线最大值点包括对计算出的时间强度曲线进行遍历，寻找最大值点数值和时间，如果出现多个最大值，按照时间顺序选择第一个最大值点作为系统最大值。
[0010]作为上述超声造影成像分析方法的进一步改进，所述第一次曲线拟合包括:对上述计算出的最大值点之前和之后的数据分别进行两次曲线拟合，这两次曲线拟合是同时进行的。
[0011]作为上述超声造影成像分析方法的进一步改进，所述第一次曲线拟合采用多项式拟合方式或中值滤波方式进行，用于对原始时间强度曲线进行平滑处理，消除波形波动所可能带来的参数计算误差。
[0012]作为上述超声造影成像分析方法的进一步改进，所述第二次曲线拟合所需要的参数包括:造影剂到达时间(Arrival time, AT)、造影剂峰值时间(Time to peak, TTP)、造影剂峰值强度(Peak intensity, PI)、造影剂灌注上升斜率，造影剂消退下降斜率、造影平均时间强度和/或造影剂到达之前的平均强度。
[0013]作为上述超声造影成像分析方法的进一步改进，所述第二次曲线拟合之前进一步包括，针对第二次曲线拟合函数的特性对上述计算出的第二次曲线拟合所需要的参数做一定限制，确保第二次曲线拟合所需参数的合理性，确保第二次曲线拟合出的曲线不会出现数学上的错误或明显异常。
[0014]作为上述超声造影成像分析方法的进一步改进，该第二次曲线拟合不同于第一次曲线拟合，第二次曲线拟合可以得出一条不同于第一次曲线拟合形成的拟合曲线，第二次曲线拟合形成的曲线的函数表达式是已知的。
[0015]作为上述超声造影成像分析方法的进一步改进，所述新的量化参数包括平均渡越时间(Mean transmit time, MTT)、灌注曲线下面积(Areawash in, AWI)、曲线下面积(AreaWash out, AffO)和曲线各点的斜率。
[0016]作为上述超声造影成像分析方法的进一步改进，选取感兴趣区域还包括可以选择性的开启或关闭病灶追踪步骤，该病灶追踪步骤可以保证病灶一直在选取的感兴趣区域内，即保证感兴趣区域能够跟踪病灶。
[0017]一种超声造影成像分析系统，其统包括:提供超声造影图像的模块；从上述超声造影图像中选取感兴趣区域的模块；计算每一帧造影图像感兴趣区域内的信号强度，建立原始时间强度曲线的模块；对所建立的原始时间强度曲线(TIC)进行第一次曲线拟合，并计算第二次曲线拟合所需要的参数的模块；以及根据上述计算出的第二次曲线拟合所需要的参数和选择的拟合模式进行第二次曲线拟合，并根据第二次拟合得到的时间强度曲线计算造影特征量化参数的模块。
[0018]作为上述超声造影成像分析系统的进一步改进，用于去除明显异常的超声造影图像帧的模块，该模块计算出感兴趣区域原始时间强度曲线的平均值，将平均值乘以一定加权系数作为该模块后续处理的阈值，然后将平均值与所有原始时间强度值分别求差，将得到的结果再与阈值做比较，小于阈值的数据对应的造影图像帧视为异常图像帧，异常帧数据用平均值代替。
[0019]作为上述超声造影成像分析系统的进一步改进，进一步包括:用于寻找原始时间强度曲线最大值点的模块，该模块对计算出的时间强度曲线进行遍历，寻找最大值点数值和时间，如果系统出现多个最大值，按照时间顺序选择第一个最大值点作为系统最大值。
[0020]作为上述超声造影成像分析系统的进一步改进，进一步包括:对上述计算出的第二次曲线拟合所需参数做一定的限制，用于确保第二次曲线拟合所需参数的合理性，确保第二次曲线拟合出的曲线不会出现数学上的错误或明显异常的预处理模块。
[0021]相较于现有技术，使用本发明的超声造影成像分析方法及系统，可以最大程度上抑制探头移动和病人呼吸运动导致的病灶运动带来的计算误差，计算出的拟合曲线直观；还可以获得合理的量化参数，真实反映选中区域实际造影灌注效果；同时该超声造影成像分析方法及系统还可以通过不同的病灶选择不同的拟合方式，计算出相应的造影成像量化分析数据，有效反映病灶特征。
【附图说明】
[0022]图1是本发明超声造影成像分析系统的较佳实施方式的应用环境架构图；
[0023]图2是本发明超声造影成像分析系统的较佳实施方式的功能模块图；
[0024]图3是本发明超声造影成像分析方法的较佳实施方式的流程图；
[0025]图4是本发明超声造影成像分析方法获得的原始时间强度曲线图；
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