加速与强化声波散射影像可视化的方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及有关一种成像方法及系统，特别是一种加速与强化声波散射讯号的成 像方法及系统。
【背景技术】
[0002] B-mode为灰阶超音波影像为临床常用的影像模式。然而，当超音波入射波长远大 于组织内部散射子的直径时，会发生超音波的散射现象，而逆散射讯号会在B-mode影像中 出现随机的斑纹（speckle)，其降低了超音波影像的对比度与分辨率。虽然，影像处理技术 诸如滤除或是平滑化可以降低斑纹存在，但会使得细微结构信息丧失，较难反映组织特性。
[0003] 分析逆散射讯号的机率分布模式，可归纳出讯号机率与组织特性之间的对应性与 规则性，以获得射散子性质细微变化的线索，因此能反映组织特性，有利于病变组织的早期 检测。在2000年时Shanker教授提出以Nakagami统计模型的Nakagami参数来分析超音 波逆散射讯号，以评估组织内部散射子分布和结构排列情形。然而研究却发现此技术对于 越均质（homogeneous)组织，其影像分辨率却越差，仍有可能造成诊断解读误差。
[0004] 因此，业界需要一种有效且快速的声波散射讯号的成像方法及系统，增进均质组 织之影像分辨率，避免解读误差。
【发明内容】
[0005] 本发明的目的是提供一种声波散射讯号的成像方法及系统。声波散射讯号的成像 方法及系统可以增进均质组织的分辨率，反映组织特性，辅助医师诊断评估。同时，本发明 结合内插法（interpolation),不但可以维持运算准确率，还可节省运算时间。若再结合不 同的权重平均技术，还可强化影像分辨率和平滑度，更可提升影像质量，提高医师诊断准确 率。
[0006] 本发明所提供的一种声波散射讯号的成像方法包含：取得一超音波影像讯号，超 音波影像讯号包含数个超音波讯号点，每一超音波讯号点具有一数值；以一第一超音波讯 号点为中心，统计一第一计算范围内超音波讯号点的数值，取得第一原始统计参数值a lXl， 将第一超音波讯号点间隔一点距离得到一第二超音波讯号点，以第二超音波讯号点为中 心，统计第一计算范围内超音波讯号点的数值，取得第二原始统计参数值a 2Xl ;重复前述规 贝1J，间隔点距离得到一第η超音波讯号点，以第η超音波讯号点为中心，统计第一计算范围 内超音波讯号点的数值，取得第η原始统计参数值a nXl，直到取得所有超音波讯号点的原始 统计参数值；加总该些原始统计参数值alXl，a 2Xl，…anXl，再平均，取得一第一统计参数；重 复前述规则，调整复数个计算范围，以不同大小的一第二计算范围至一第m计算范围应用 于前述步骤，取得一第二统计参数至一第m统计参数；根据该些统计参数计算出一第一权 重值至一第m权重值，其中这些权重值为一声波散射统计的加权百分率；将每一权重值分 别乘以这些统计参数中对应第一超音波讯号点的那些原始统计参数值，再加总，取得第一 超音波讯号点的一声波散射数值；重复前述规则，取得第二超音波讯号点至第η超音波讯 号点的声波散射数值；以及根据上述声波散射数值的数组，取得一声波散射统计影像图，η 和m分别为正整数。
[0007] 本发明所提供的一种声波散射讯号之成像系统包含：一超音波影像擷取装置，用 来取得一超音波影像讯号，该超音波影像讯号包含数个超音波讯号点，每一该超音波讯号 点具有一数值；一处理单元，连接超音波影像擷取装置，用于进行该超音波影像讯号处理， 首先，以一第一超音波讯号点为中心，统计一第一计算范围内超音波讯号点的数值，取得第 一原始统计参数值a lXl ;然后，将第一超音波讯号点间隔一点距离得到一第二超音波讯号 点，以第二超音波讯号点为中心，统计第一计算范围内超音波讯号点的数值，取得第二原始 统计参数值a 2Xl ;重复前述规则，间隔点距离得到一第η超音波讯号点，以第η超音波讯号 点为中心，统计第一计算范围内超音波讯号点的数值，取得第η原始统计参数值a nXl，直到 取得所有超音波讯号点的原始统计参数值；加总该些原始统计参数值alXl，a 2Xl，…anXl，再 平均，取得一第一统计参数；重复前述规则，调整数个计算范围，以不同大小的一第二计算 范围至一第m计算范围实施前述步骤，取得一第二统计参数至一第m统计参数；接着，根据 这些统计参数取得一第一权重值至一第m权重值，其中这些权重值为一声波散射成像的加 权百分率；并将每一权重值分别乘以这些统计参数中对应第一超音波讯号点的那些原始统 计参数值，再加总，取得第一超音波讯号点的一声波散射数值；重复前述规则，取得第二超 音波讯号点至第η超音波讯号点的声波散射数值；以及一显示装置，连接处理单元，根据该 些声波散射数值的数组，显示出一声波散射统计影像图。
[0008] 藉由本发明的实施，可以完成快速且分辨率高的声波散射统计影像图。本发明的 实施例证明在此技术下可以大幅节省运算的时间，亦能保持至少八成以上之准确率，以及 改善影像分辨率。
[0009] 下面结合附图及具体实施例对本发明进行详细说明。
【附图说明】
[0010] 图1为本发明实施例的一种声波散射讯号的成像系统；
[0011] 图2为本发明实施例的一种声波散射讯号的成像方法；
[0012] 图3为本发明实施例的一种第一超音波讯号点与第一计算范围的示意图；
[0013] 图4为本发明实施例的一种第二超音波讯号点与第一计算范围的示意图；
[0014] 图5为本发明实施例的一种计算范围移动示意图；
[0015] 图6为本发明实施例的一种第一超音波讯号点与第二计算范围的示意图；
[0016] 图7为本发明实施例的一种第二超音波讯号点与第二计算范围的示意图；
[0017] 图8为本发明实施例的一种内插法的示意图；
[0018] 图9为本发明实施例的一种声波散射讯号的声波散射统计影像图（Nakagami所取 得的统计参数且m = 4);
[0019] 图10为本发明实施例的一种声波散射讯号的声波散射统计影像图 ((Median-mean) /std所取得的统计参数且m = 4);
[0020] 图11为本发明实施例的一种声波散射讯号的声波散射统计影像图（Nakagami所 取得的统计参数且m = 7);
[0021] 图12为本发明实施例的一种声波散射讯号的声波散射统计影像图 ((Median-mean) /std所取得的统计参数且m = 7);
[0022] 图13为本发明实施例的一种声波散射讯号的声波散射统计影像图（Nakagami所 取得的统计参数且m = 7);
[0023] 图14为本发明实施例的一种声波散射讯号的声波散射统计影像图 ((Median-mean) /std所取得的统计参数且m = 4);
[0024] 图15a至图15d分别为本发明实施例的一种重合度>95 %、重合度75 %、 重合度50 %及重合度25 %的声波散射统计影像图（(Median-Percentile (5)) / (Percentile(95)-Percentile(5))所取得的统计参数）；
[0025] 图15e至图15g分别为本发明实施例的一种重合度75 %、重合度50 % 及重合度25 %使用内插法后的声波散射统计影像图（(Median-Percentile (5)) / (Percentile(95)-Percentile(5))所取得的统计参数）；
[0026] 图15h至图15j分别为本发明实施例的图15e至图15g与图15b至图15d相减的 声波散射统计影像图（(Median-Percentile (5))/(Percentile (95)-Percentile (5))所取 得的统计参数）；
[0027] 图16a至图16c分别为本发明实施例的一种重合度>95%分别与重合度75%、重 合度50%及重合度25%的原始统计参数值的曲线比较图；
[0028] 图16d至图16f分别为本发明实施例的一种重合度>95%分别与重合度75%、重 合度50%及重合度25%的原始统计参数值的微分曲线比较图；
[0029] 图16g至图16i分别为本发明实施例的一种重合度>95%分别与重合度75%、重 合度50%及重合度25%的原始统计参数值的相关系数比较图；
[0030] 图17a至图17d分别为本发明实施例的一种重合度>95%、重合