本發(fā)明涉及超聲波醫(yī)療技術(shù)領(lǐng)域，更具體地涉及一種剪切波彈性成像方法和裝置。

背景技術(shù)：

超聲成像由于具有實(shí)時(shí)、廉價(jià)、非侵入性和非電離輻射等優(yōu)點(diǎn)而廣泛地用于臨床診斷。超聲彈性成像，特別是基于聲輻射力的剪切波成像，在組織彈性定性和定量的測(cè)量中發(fā)揮巨大的作用，例如，血管剪切波彈性成像對(duì)管壁的彈性定量起到至關(guān)重要的作用。然而由于一些組織本身的一些特性，導(dǎo)致相關(guān)技術(shù)中的剪切波彈性成像不能準(zhǔn)確地對(duì)其進(jìn)行彈性定性和定量，以血管為例來(lái)說(shuō)，血管具有各向異性的特性，使得在血管剪切波彈性成像時(shí)，須要同時(shí)考慮血管的長(zhǎng)軸切面的剪切波和短軸切面的剪切波，相關(guān)技術(shù)中的剪切波彈性成像僅僅能夠?qū)ρ艿拈L(zhǎng)軸切面進(jìn)行剪切波彈性成像，會(huì)造成血管的彈性定量不準(zhǔn)確，降低血管的病理檢測(cè)精度。

因此，需要提供一種剪切波彈性成像方法和裝置，以至少部分地解決上述問(wèn)題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

考慮到上述問(wèn)題而提出了本發(fā)明一種剪切波彈性成像方法和裝置，可以針對(duì)待檢測(cè)對(duì)象，例如身體組織、血管等得到較準(zhǔn)確的彈性定量，提高待檢測(cè)對(duì)象的病理檢測(cè)精度。

根據(jù)本發(fā)明一方面，提供了一種剪切波彈性成像方法，所述方法包括：

獲取待檢測(cè)對(duì)象的采樣數(shù)據(jù)，所述采樣數(shù)據(jù)包括直角坐標(biāo)系的超聲圖像數(shù)據(jù)；對(duì)所述直角坐標(biāo)系的超聲圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行坐標(biāo)轉(zhuǎn)換，以將所述直角坐標(biāo)系的超聲圖像數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為極坐標(biāo)系的超聲圖像數(shù)據(jù)；通過(guò)預(yù)設(shè)處理方法對(duì)所述極坐標(biāo)系的超聲圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，以得到用于表征所述待檢測(cè)對(duì)象的彈性模量的剪切波彈性成像；對(duì)所述剪切波彈性成像進(jìn)行可視化處理，以用于顯示所述待檢測(cè)對(duì)象的彈性模量。

可選地，所述對(duì)所述直角坐標(biāo)系的超聲圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行坐標(biāo)轉(zhuǎn)換包括：對(duì)所述直角坐標(biāo)系的超聲圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行空間插值，以得到極坐標(biāo)系的超聲圖像數(shù)據(jù)。

可選地，所述對(duì)所述直角坐標(biāo)系的超聲圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行空間插值包括：確定所述待檢測(cè)對(duì)象的幾何中心；以及以所述幾何中心為極坐標(biāo)原點(diǎn)，根據(jù)預(yù)設(shè)采樣率分別對(duì)極坐標(biāo)系的角度方向和半徑方向進(jìn)行數(shù)據(jù)采樣，以獲得采樣數(shù)據(jù)點(diǎn)；用所述直角坐標(biāo)系的超聲圖像數(shù)據(jù)對(duì)所述采用數(shù)據(jù)點(diǎn)進(jìn)行空間插值，以得到極坐標(biāo)系的超聲圖像數(shù)據(jù)。

可選地，所述通過(guò)預(yù)設(shè)處理方法對(duì)所述極坐標(biāo)系的超聲圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行處理包括：通過(guò)第一處理方法處理所述極坐標(biāo)系的超聲圖像數(shù)據(jù)，以得到所述極坐標(biāo)系的超聲圖像數(shù)據(jù)的任一數(shù)據(jù)點(diǎn)的位移和沿所述待檢測(cè)對(duì)象的感興趣方向傳播的剪切波；以及，基于所述任一數(shù)據(jù)點(diǎn)的位移，通過(guò)第二處理方法對(duì)沿所述待檢測(cè)對(duì)象環(huán)向傳播的剪切波進(jìn)行處理，以得到剪切波頻散曲線。

可選地，所述通過(guò)預(yù)設(shè)處理方法對(duì)所述極坐標(biāo)系的超聲圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行處理還包括：基于所述任一數(shù)據(jù)點(diǎn)的位移和沿所述待檢測(cè)對(duì)象環(huán)向傳播的剪切波得到剪切波的傳輸速度。

可選地，所述通過(guò)第一處理方法處理所述極坐標(biāo)系的超聲圖像數(shù)據(jù)包括：對(duì)所述極坐標(biāo)系的超聲圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行斑點(diǎn)追蹤，以得到任一數(shù)據(jù)點(diǎn)的在所述極坐標(biāo)系中的徑向位移和環(huán)向位移；以及基于所述徑向位移和環(huán)向位移建立位移時(shí)間曲線；對(duì)所述位移時(shí)間曲線進(jìn)行二維傅里葉變換，以得到傅里葉變換結(jié)果，其中，所述傅里葉變換結(jié)果的不同角度范圍表示剪切波的不同方向的運(yùn)動(dòng)信息；對(duì)感興趣的角度進(jìn)行加窗處理，后經(jīng)過(guò)逆傅里葉變換，以得到沿所述待檢測(cè)對(duì)象的感興趣方向傳播的剪切波。

可選地，所述對(duì)所述極坐標(biāo)系的超聲圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行斑點(diǎn)追蹤包括：對(duì)所述極坐標(biāo)系的超聲圖像數(shù)據(jù)中的任一數(shù)據(jù)點(diǎn)進(jìn)行加窗處理，得到對(duì)應(yīng)該數(shù)據(jù)點(diǎn)的數(shù)據(jù)窗；當(dāng)前后連續(xù)兩幀的超聲圖像數(shù)據(jù)中所述數(shù)據(jù)窗的相關(guān)性最大時(shí)，確定該數(shù)據(jù)點(diǎn)的在所述極坐標(biāo)系中的徑向位移和環(huán)向位移。

可選地，所述基于所述任一數(shù)據(jù)點(diǎn)的位移，以及通過(guò)第二處理方法對(duì)沿所述待檢測(cè)對(duì)象環(huán)向傳播的剪切波進(jìn)行處理包括：基于所述任一數(shù)據(jù)點(diǎn)的位移，得到所述剪切波波前在不同時(shí)間到達(dá)位置得到的位移時(shí)間曲線；對(duì)所述位移時(shí)間曲線進(jìn)行二維傅里葉變換，以得到傅里葉變換結(jié)果，所述傅里葉變換結(jié)果中包括頻率值和任一頻率值對(duì)應(yīng)的所有波數(shù)值；針對(duì)感興趣的角度，基于所述感興趣的角度中每個(gè)所述頻率值對(duì)應(yīng)的最大波數(shù)值建立剪切波頻散曲線。

可選地，所述對(duì)所述剪切波彈性成像進(jìn)行可視化處理包括：對(duì)所述極坐標(biāo)系的剪切波彈性成像進(jìn)行空間插值，以得到所述剪切波彈性成像的可視化數(shù)據(jù)。

根據(jù)本發(fā)明另一方面，提供了剪切波彈性成像裝置，所述裝置包括：數(shù)據(jù)獲取單元，用于獲取待檢測(cè)對(duì)象的采樣數(shù)據(jù)，所述采樣數(shù)據(jù)包括直角坐標(biāo)系的超聲圖像數(shù)據(jù)；坐標(biāo)轉(zhuǎn)換單元，用于對(duì)所述直角坐標(biāo)系的超聲圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行坐標(biāo)轉(zhuǎn)換，以將所述直角坐標(biāo)系的超聲圖像數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為極坐標(biāo)系的超聲圖像數(shù)據(jù)；處理單元，用于通過(guò)預(yù)設(shè)處理方法對(duì)所述極坐標(biāo)系的超聲圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，以得到用于表征所述待檢測(cè)對(duì)象的彈性模量的剪切波彈性成像；可視化單元，用于對(duì)所述剪切波彈性成像進(jìn)行可視化處理，以用于顯示所述待檢測(cè)對(duì)象的彈性模量。

本發(fā)明實(shí)施例提供的剪切波彈性成像方法和裝置，基于坐標(biāo)變換(直角坐標(biāo)系轉(zhuǎn)換為極坐標(biāo)系)實(shí)現(xiàn)待檢測(cè)對(duì)象的剪切波彈性成像，可以對(duì)待檢測(cè)對(duì)象的長(zhǎng)軸切面的剪切波和短軸切面的剪切波進(jìn)行處理，以得到待檢測(cè)對(duì)象的準(zhǔn)確的彈性定量，提高對(duì)待檢測(cè)對(duì)象的病理檢測(cè)精度。

附圖說(shuō)明

通過(guò)結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明實(shí)施例進(jìn)行更詳細(xì)的描述，本發(fā)明的上述以及其它目的、特征和優(yōu)勢(shì)將變得更加明顯。附圖用來(lái)提供對(duì)本發(fā)明實(shí)施例的進(jìn)一步理解，并且構(gòu)成說(shuō)明書(shū)的一部分，與本發(fā)明實(shí)施例一起用于解釋本發(fā)明，并不構(gòu)成對(duì)本發(fā)明的限制。在附圖中，相同的參考標(biāo)號(hào)通常代表相同部件或步驟。

圖1示出根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的剪切波彈性成像方法的流程示意圖；

圖2示出根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的空間插值實(shí)現(xiàn)過(guò)程的示意圖；

圖3示出根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的斑點(diǎn)追蹤的原理示意圖；

圖4示出根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的剪切波彈性成像裝置的結(jié)構(gòu)框圖。

具體實(shí)施方式

為了使得本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更為明顯，下面將參照附圖詳細(xì)描述根據(jù)本發(fā)明的示例實(shí)施例。顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明的一部分實(shí)施例，而不是本發(fā)明的全部實(shí)施例，應(yīng)理解，本發(fā)明不受這里描述的示例實(shí)施例的限制?；诒景l(fā)明中描述的本發(fā)明實(shí)施例，本領(lǐng)域技術(shù)人員在沒(méi)有付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的情況下所得到的所有其它實(shí)施例都應(yīng)落入本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。

基于聲輻射力的剪切波彈性成像技術(shù)是一種評(píng)估組織硬度的超聲彈性成像技術(shù)。其基本原理為：由探頭向生物體的軟組織發(fā)射高能量的超聲波，產(chǎn)生聲輻射力，在聲輻射力和組織的剪切應(yīng)力的作用下，特定區(qū)域內(nèi)的軟組織會(huì)產(chǎn)生向四周傳播的振動(dòng)，從而產(chǎn)生剪切波，由于生物體軟組織的硬度和剪切波速度存在著關(guān)聯(lián)關(guān)系，因此可以通過(guò)檢測(cè)剪切波的速度以分析生物體軟組織的硬度。

相關(guān)技術(shù)的剪切波彈性成像的可以包括兩個(gè)關(guān)鍵點(diǎn)：1、考慮軸向位移，即剪切波的振動(dòng)方向；2、方向?yàn)V波器設(shè)置時(shí)僅考慮某一個(gè)感興趣的方向。對(duì)于像血管這樣的軟組織，相關(guān)技術(shù)中的剪切波彈性成像僅能對(duì)其長(zhǎng)軸切面的剪切波成像進(jìn)行處理，而不能處理其短軸切面的剪切波彈性成像。但對(duì)于血管短軸切面的剪切波彈性成像，需要考慮的是徑向位移而非軸向位移，以及需要沿著環(huán)向?yàn)V波的方向?yàn)V波器。因此，通過(guò)相關(guān)技術(shù)的剪切波彈性成像，很難準(zhǔn)確地對(duì)血管進(jìn)行彈性定量，而降低血管的病理檢測(cè)精度。

為了解決上文所述的問(wèn)題，本發(fā)明實(shí)施例提出一種剪切波彈性成像方法和裝置，基于坐標(biāo)變換實(shí)現(xiàn)待檢測(cè)對(duì)象的剪切波彈性成像，得到待檢測(cè)對(duì)象的準(zhǔn)確的彈性定量，提高對(duì)待檢測(cè)對(duì)象的病理檢測(cè)精度。

下面將結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明提供的剪切波彈性成像方法和裝置進(jìn)行詳細(xì)描述，以使本領(lǐng)域技術(shù)人員能夠清楚、準(zhǔn)確地理解本發(fā)明的技術(shù)方案。

圖1示出根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的剪切波彈性成像方法的流程示意圖。如圖1所示，本發(fā)明實(shí)施例提供的一種剪切波彈性成像方法包括如下步驟：

步驟110，獲取待檢測(cè)對(duì)象的采樣數(shù)據(jù)，其中，采樣數(shù)據(jù)包括直角坐標(biāo)系的超聲圖像數(shù)據(jù)。

在本步驟中，可以利用聲輻射力激勵(lì)待檢測(cè)對(duì)象的感興趣區(qū)域，對(duì)感興趣區(qū)域進(jìn)行超高速超聲成像，以得到待檢測(cè)對(duì)象的感興趣區(qū)域的超聲圖像數(shù)據(jù)。示例性地，超聲圖像數(shù)據(jù)可以包括RF(Radio Frequency，射頻)數(shù)據(jù)、包絡(luò)數(shù)據(jù)、B模數(shù)據(jù)中的至少一種。

以血管為例，血管內(nèi)彈性成像可以利用氣囊、血壓變化或者外部擠壓來(lái)激勵(lì)血管，估計(jì)血管的運(yùn)動(dòng)即位移(一般為縱向)，得到血管的應(yīng)變分布，從而表征血管的彈性。在本發(fā)明實(shí)施例中，可以利用聲輻射力激勵(lì)血管，得到血管的超聲圖像數(shù)據(jù)。示例性地，在本步驟中獲得的超聲圖像數(shù)據(jù)為直角坐標(biāo)系的超聲圖像數(shù)據(jù)。

步驟120，對(duì)直角坐標(biāo)系的超聲圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行坐標(biāo)轉(zhuǎn)換，以將直角坐標(biāo)系的超聲圖像數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為極坐標(biāo)系的超聲圖像數(shù)據(jù)。

在本步驟中，可以通過(guò)坐標(biāo)變換將直角坐標(biāo)系的超聲圖像數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為極坐標(biāo)系的超聲圖像數(shù)據(jù)?？梢酝ㄟ^(guò)空間插值法實(shí)現(xiàn)直角坐標(biāo)系至極坐標(biāo)系的坐標(biāo)轉(zhuǎn)換。作為一個(gè)示例，可以將待檢測(cè)對(duì)象的幾何中心確定為極坐標(biāo)原點(diǎn)，根據(jù)預(yù)設(shè)采樣率分別對(duì)極坐標(biāo)系的角度方向和半徑方向進(jìn)行數(shù)據(jù)采樣，以獲得采樣數(shù)據(jù)點(diǎn)，用直角坐標(biāo)系的超聲圖像數(shù)據(jù)對(duì)采用數(shù)據(jù)點(diǎn)進(jìn)行空間插值，以得到極坐標(biāo)系的超聲圖像數(shù)據(jù)。示例性地，在極坐標(biāo)系中，橫坐標(biāo)為角度，縱坐標(biāo)為半徑。關(guān)于確定待檢測(cè)對(duì)象的幾何中心，例如可以通過(guò)手動(dòng)選擇的方式確定，也可以通過(guò)對(duì)待檢測(cè)對(duì)象的圖像進(jìn)行圖像自動(dòng)分割以實(shí)現(xiàn)對(duì)其幾何中心的選擇。

仍以血管為例，將血管的幾何中心(例如，圓心)作為極坐標(biāo)原點(diǎn)，從原點(diǎn)發(fā)射線狀采樣，其中，沿著射線方向?yàn)榘霃椒较?，垂直于射線方向?yàn)榻嵌确较?。在本發(fā)明實(shí)施例中，根據(jù)預(yù)設(shè)采樣率對(duì)血管的半徑方向和角度方向均進(jìn)行采樣，以獲得采用數(shù)據(jù)點(diǎn)，再利用直角坐標(biāo)系的超聲圖像數(shù)據(jù)對(duì)采用數(shù)據(jù)點(diǎn)進(jìn)行空間插值，實(shí)現(xiàn)直角坐標(biāo)系到極坐標(biāo)系的坐標(biāo)轉(zhuǎn)換，從而得到極坐標(biāo)系的超聲圖像數(shù)據(jù)。預(yù)設(shè)采樣率例如可以是極坐標(biāo)系的任一個(gè)方向采集的數(shù)據(jù)點(diǎn)的數(shù)量，其可以根據(jù)實(shí)際需求設(shè)定，在本發(fā)明實(shí)施例中不對(duì)此進(jìn)行限定?？臻g插值法可以例如采用線性插值、多項(xiàng)式擬合插值等任一種實(shí)現(xiàn)，本發(fā)明不對(duì)此進(jìn)行限制。

下面將結(jié)合圖2所示的本發(fā)明實(shí)施例的空間插值實(shí)現(xiàn)過(guò)程的示意圖，可以理解的是，圖2所示的插值實(shí)施例僅為示例，而不造成對(duì)本發(fā)明的限制。圖2中以二維空間插值為例，設(shè)直角坐標(biāo)系中的任意一數(shù)據(jù)點(diǎn)的坐標(biāo)可以表示為(x，y)，在確定待檢測(cè)對(duì)象的幾何中心(例如，血管的圓心)后，任意一數(shù)據(jù)點(diǎn)在極坐標(biāo)中表示可以為(r,θ)。圖中實(shí)心的點(diǎn)代表直角坐標(biāo)系的超聲圖像數(shù)據(jù)，空心的點(diǎn)代表圓心確定后極坐標(biāo)下需要獲得的數(shù)據(jù)(極坐標(biāo)系下的超聲圖像數(shù)據(jù))，可以通過(guò)對(duì)半徑方向和角度方向均勻采樣獲得?？梢愿鶕?jù)實(shí)心點(diǎn)的信息通過(guò)空間插值得到空心的點(diǎn)的信息。

步驟130，通過(guò)預(yù)設(shè)處理方法對(duì)極坐標(biāo)系的超聲圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，以得到用于表征待檢測(cè)對(duì)象的彈性模量的剪切波彈性成像。

剪切波彈性成像是通過(guò)檢測(cè)聲輻射力激發(fā)組織而產(chǎn)生剪切波的傳播進(jìn)行成像的方法。通過(guò)對(duì)剪切波彈性成像進(jìn)行運(yùn)算處理可以求得組織的剪切模量，用以對(duì)組織病理進(jìn)行分析。

在本步驟中，可以通過(guò)預(yù)先設(shè)定的處理方法對(duì)極坐標(biāo)系的超聲圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，從而得到待檢測(cè)對(duì)象的剪切波彈性成像。根據(jù)本發(fā)明一實(shí)施例，可以通過(guò)第一處理方法處理極坐標(biāo)系的超聲圖像數(shù)據(jù)，以得到極坐標(biāo)系的超聲圖像數(shù)據(jù)的任一數(shù)據(jù)點(diǎn)的位移和沿所述待檢測(cè)對(duì)象的感興趣方向傳播的剪切波，以及基于任一數(shù)據(jù)點(diǎn)的位移通過(guò)第二處理方法對(duì)沿待檢測(cè)對(duì)象環(huán)向傳播的剪切波進(jìn)行處理，以得到剪切波頻散曲線。

進(jìn)一步地，在一些實(shí)施例中，采用第一處理方法對(duì)極坐標(biāo)系的超聲圖像數(shù)據(jù)的處理可以包括如下步驟：

步驟A、對(duì)極坐標(biāo)系的超聲圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行斑點(diǎn)追蹤，以得到任一數(shù)據(jù)點(diǎn)的在極坐標(biāo)系中的徑向位移和環(huán)向位移。

在該步驟中即可以通過(guò)斑點(diǎn)追蹤實(shí)現(xiàn)位移估計(jì)，其中，斑點(diǎn)追蹤的實(shí)現(xiàn)方法包括不限互相關(guān)、自相關(guān)、光流法等塊運(yùn)動(dòng)匹配的所有可以得到極坐標(biāo)內(nèi)二維位移的方法。

示例性地，可以對(duì)極坐標(biāo)系的超聲圖像數(shù)據(jù)中的任一數(shù)據(jù)點(diǎn)進(jìn)行加窗處理，得到對(duì)應(yīng)該數(shù)據(jù)點(diǎn)的數(shù)據(jù)窗，當(dāng)連續(xù)兩幀的超聲圖像數(shù)據(jù)中數(shù)據(jù)窗的相關(guān)性(評(píng)價(jià)相關(guān)性的參數(shù)諸多，例如，可以是自相關(guān)系數(shù)，也可以是互相關(guān)系數(shù)等)最大時(shí)，確定該數(shù)據(jù)點(diǎn)的在極坐標(biāo)系中的徑向位移和環(huán)向位移。在本發(fā)明實(shí)施例中，相關(guān)性系數(shù)可以通過(guò)自相關(guān)、互相關(guān)、絕對(duì)誤差和、幅度差平方和以及光流法等方式計(jì)算確定，可以理解，相關(guān)性系數(shù)的計(jì)算不限于這幾種實(shí)現(xiàn)方式，還可以通過(guò)其他塊匹配的運(yùn)動(dòng)估計(jì)算法實(shí)現(xiàn)，在此不再一一贅述。如圖3所示的斑點(diǎn)追蹤的原理示意圖。如圖3的a圖像中，確定一感興趣區(qū)域(如圖中數(shù)據(jù)窗位置)，由于剪切波是連續(xù)運(yùn)動(dòng)的，因此需要在至少兩幀圖像中對(duì)其進(jìn)行搜索跟蹤，如圖3中的b和c圖像，當(dāng)連續(xù)兩幀的超聲圖像數(shù)據(jù)中數(shù)據(jù)窗的相關(guān)性最大時(shí)(可以理解為匹配度最好的位置，即圖3中d圖像中的最佳匹配位置)，分別得到沿角度方向和半徑方向的位移，即徑向位移和環(huán)向位移，如圖3中的d圖像的標(biāo)識(shí)的兩處位移。

步驟B、基于徑向位移和環(huán)向位移建立位移時(shí)間曲線。

示例性地，例如可以在待檢測(cè)對(duì)象的感興趣區(qū)域的傳播路徑上，任意一個(gè)時(shí)刻對(duì)應(yīng)波前到達(dá)的空間位置，將連續(xù)的若干個(gè)時(shí)刻整合在一起，一個(gè)維度代表時(shí)間，另一個(gè)維度代表空間位置，由于波前傳播是連續(xù)的，因此可以在二維空間內(nèi)確定波前傳播的情況，即建立位移時(shí)間曲線。

步驟C、對(duì)位移時(shí)間曲線進(jìn)行二維傅里葉變換，以得到傅里葉變換結(jié)果，其中，傅里葉變換結(jié)果的不同角度范圍表示剪切波的不同方向的運(yùn)動(dòng)信息。

步驟D、對(duì)感興趣的角度進(jìn)行加窗處理，后經(jīng)過(guò)逆傅里葉變換，以得到沿待檢測(cè)對(duì)象的感興趣方向傳播的剪切波。

步驟C和步驟D實(shí)現(xiàn)方向?yàn)V波，即對(duì)位移時(shí)間曲線進(jìn)行傅里葉變換、逆傅里葉變換、方向加窗處理得到感興趣方向傳播的剪切波。

而步驟130的基于任一數(shù)據(jù)點(diǎn)的位移通過(guò)第二處理方法對(duì)沿待檢測(cè)對(duì)象環(huán)向傳播的剪切波進(jìn)行處理的步驟可以包括：基于任一數(shù)據(jù)點(diǎn)的位移，得到剪切波波前在不同時(shí)間到達(dá)位置得到的位移時(shí)間曲線，對(duì)位移時(shí)間曲線進(jìn)行二維傅里葉變換，以得到傅里葉變換結(jié)果，傅里葉變換結(jié)果中包括頻率值和任一頻率值對(duì)應(yīng)的所有波數(shù)值，針對(duì)感興趣的角度，基于感興趣的角度中每個(gè)頻率值對(duì)應(yīng)的最大波數(shù)值建立剪切波頻散曲線。

示例性地，選擇感興趣的角度方向，例如，當(dāng)感興趣的角度方向向右時(shí)，對(duì)應(yīng)的傅里葉變換中的信息位于第一象限，其中，傅里葉變換中的信息分別包括頻率信息和波數(shù)信息(頻率值和波數(shù)值)，取任一個(gè)頻率值下最大的波數(shù)值，得到待檢測(cè)對(duì)象的剪切波頻散曲線，即不同頻率的剪切波相速度曲線?；诩羟胁ǖ念l散曲線評(píng)價(jià)待檢測(cè)對(duì)象的剪切模量，準(zhǔn)確率更高，而對(duì)于像血管這樣的待檢測(cè)對(duì)象，基于極坐標(biāo)系下對(duì)感興趣的角度的選擇，可以同時(shí)處理長(zhǎng)軸切面和短軸切面，彌補(bǔ)相關(guān)技術(shù)的弊端，得到更精準(zhǔn)的待檢測(cè)對(duì)象的彈性定量。

根據(jù)本發(fā)明另一實(shí)施例，進(jìn)一步地，本步驟還可以包括基于任一數(shù)據(jù)點(diǎn)的位移和沿待檢測(cè)對(duì)象環(huán)向傳播的剪切波得到剪切波的傳輸速度。示例性地，在極坐標(biāo)系中，根據(jù)剪切波波前在不同時(shí)間到達(dá)位置對(duì)剪切波波速進(jìn)行測(cè)量，從而得到剪切波的傳播速度。應(yīng)用該實(shí)施例，結(jié)合剪切波的傳播速度及剪切波的頻散曲線評(píng)價(jià)待檢測(cè)對(duì)象的剪切模量，兩者可以相輔相成，進(jìn)一步提高待檢測(cè)對(duì)象的彈性定量的精準(zhǔn)度。

步驟140，對(duì)剪切波彈性成像進(jìn)行可視化處理，以用于顯示待檢測(cè)對(duì)象的彈性模量。

由于位移估計(jì)、方向?yàn)V波等都是在極坐標(biāo)下進(jìn)行，得到方向?yàn)V波后的剪切波傳播后，可以對(duì)剪切波傳播的數(shù)據(jù)(例如，可以包括散射子震動(dòng)位移、速度、加速度等)進(jìn)行坐標(biāo)變換，即由極坐標(biāo)轉(zhuǎn)換成直角坐標(biāo)，轉(zhuǎn)換原理及過(guò)程與步驟120相同，在此不再贅述，通過(guò)坐標(biāo)轉(zhuǎn)換實(shí)現(xiàn)剪切波傳播的可視化，即實(shí)現(xiàn)剪切波彈性成像的可視化處理。

應(yīng)用本發(fā)明實(shí)施例提供的剪切波彈性成像方法，基于坐標(biāo)變換(直角坐標(biāo)系轉(zhuǎn)換為極坐標(biāo)系)實(shí)現(xiàn)待檢測(cè)對(duì)象的剪切波彈性成像，可以對(duì)待檢測(cè)對(duì)象的長(zhǎng)軸切面的剪切波和短軸切面的剪切波進(jìn)行處理，以得到待檢測(cè)對(duì)象的準(zhǔn)確的彈性定量，提高對(duì)待檢測(cè)對(duì)象的病理檢測(cè)精度。

此外，通過(guò)方向?yàn)V波處理，可以得到剪切波在待檢測(cè)對(duì)象(例如，血管壁)徑向的運(yùn)動(dòng)，并可以有效的去除待檢測(cè)對(duì)象(例如，沿血管壁)環(huán)向的反射波，為待檢測(cè)對(duì)象的彈性定量研究提供基礎(chǔ)。

另外，通過(guò)待檢測(cè)對(duì)象(例如血管)橫截面的剪切波成像，進(jìn)一步可以得到管壁的剪切波速度、頻散曲線，結(jié)合剪切波傳播速度和頻散曲線對(duì)待檢測(cè)對(duì)象的彈性進(jìn)行定量測(cè)量，可以提高測(cè)量精度和準(zhǔn)確度。

本發(fā)明還提供一種應(yīng)用上述剪切波彈性成像方法的剪切波彈性成像裝置。圖4示出根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的剪切波彈性成像裝置的結(jié)構(gòu)框圖。如圖4所示，剪切波彈性成像裝置可以包括數(shù)據(jù)獲取單元410、坐標(biāo)轉(zhuǎn)換單元420、處理單元430和可視化單元440。示例性地，數(shù)據(jù)獲取單元410、坐標(biāo)轉(zhuǎn)換單元420、處理單元430和可視化單元440均可以設(shè)置在計(jì)算機(jī)中，由計(jì)算機(jī)的運(yùn)算處理單元實(shí)現(xiàn)。

數(shù)據(jù)獲取單元410可以用于獲取待檢測(cè)對(duì)象的采樣數(shù)據(jù)，其中，采樣數(shù)據(jù)包括直角坐標(biāo)系的超聲圖像數(shù)據(jù)。

坐標(biāo)轉(zhuǎn)換單元420可以用于對(duì)數(shù)據(jù)獲取單元410獲取的直角坐標(biāo)系的超聲圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行坐標(biāo)轉(zhuǎn)換，以將超直角坐標(biāo)系的超聲圖像數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為極坐標(biāo)系的超聲圖像數(shù)據(jù)。

處理單元430可以用于通過(guò)預(yù)設(shè)處理方法對(duì)坐標(biāo)轉(zhuǎn)換單元420得到的極坐標(biāo)系的超聲圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，以得到用于表征待檢測(cè)對(duì)象的彈性模量的剪切波彈性成像。

可視化單元440可以用于對(duì)處理單元430得到的剪切波彈性成像進(jìn)行可視化處理，以用于顯示所述待檢測(cè)對(duì)象的彈性模量。

應(yīng)用本發(fā)明實(shí)施例提供的剪切波彈性成像裝置，可以基于坐標(biāo)變換(直角坐標(biāo)系轉(zhuǎn)換為極坐標(biāo)系)實(shí)現(xiàn)待檢測(cè)對(duì)象的剪切波彈性成像，可以對(duì)待檢測(cè)對(duì)象的長(zhǎng)軸切面的剪切波和短軸切面的剪切波進(jìn)行處理，以得到待檢測(cè)對(duì)象的準(zhǔn)確的彈性定量，提高對(duì)待檢測(cè)對(duì)象的病理檢測(cè)精度。

盡管本文已經(jīng)參考附圖描述了示例實(shí)施例，應(yīng)理解上述示例實(shí)施例僅僅是示例性的，并且不意圖將本發(fā)明的范圍限制于此。本領(lǐng)域普通技術(shù)人員可以在其中進(jìn)行各種改變和修改，而不偏離本發(fā)明的范圍和精神。所有這些改變和修改意在被包括在所附權(quán)利要求所要求的本發(fā)明的范圍之內(nèi)。

本領(lǐng)域普通技術(shù)人員可以意識(shí)到，結(jié)合本文中所公開(kāi)的實(shí)施例描述的各示例的單元及算法步驟，能夠以電子硬件、或者計(jì)算機(jī)軟件和電子硬件的結(jié)合來(lái)實(shí)現(xiàn)。這些功能究竟以硬件還是軟件方式來(lái)執(zhí)行，取決于技術(shù)方案的特定應(yīng)用和設(shè)計(jì)約束條件。專業(yè)技術(shù)人員可以對(duì)每個(gè)特定的應(yīng)用來(lái)使用不同方法來(lái)實(shí)現(xiàn)所描述的功能，但是這種實(shí)現(xiàn)不應(yīng)認(rèn)為超出本發(fā)明的范圍。

在本申請(qǐng)所提供的幾個(gè)實(shí)施例中，應(yīng)該理解到，所揭露的設(shè)備和方法，可以通過(guò)其它的方式實(shí)現(xiàn)。例如，以上所描述的設(shè)備實(shí)施例僅僅是示意性的，例如，單元的劃分，僅僅為一種邏輯功能劃分，實(shí)際實(shí)現(xiàn)時(shí)可以有另外的劃分方式，例如多個(gè)單元或組件可以結(jié)合或者可以集成到另一個(gè)設(shè)備，或一些特征可以忽略，或不執(zhí)行。

在此處所提供的說(shuō)明書(shū)中，說(shuō)明了大量具體細(xì)節(jié)。然而，能夠理解，本發(fā)明的實(shí)施例可以在沒(méi)有這些具體細(xì)節(jié)的情況下實(shí)踐。在一些實(shí)例中，并未詳細(xì)示出公知的方法、結(jié)構(gòu)和技術(shù)，以便不模糊對(duì)本說(shuō)明書(shū)的理解。

類似地，應(yīng)當(dāng)理解，為了精簡(jiǎn)本發(fā)明并幫助理解各個(gè)發(fā)明方面中的一個(gè)或多個(gè)，在對(duì)本發(fā)明的示例性實(shí)施例的描述中，本發(fā)明的各個(gè)特征有時(shí)被一起分組到單個(gè)實(shí)施例、圖、或者對(duì)其的描述中。然而，并不應(yīng)將該本發(fā)明的方法解釋成反映如下意圖：即所要求保護(hù)的本發(fā)明要求比在每個(gè)權(quán)利要求中所明確記載的特征更多的特征。更確切地說(shuō)，如相應(yīng)的權(quán)利要求書(shū)所反映的那樣，其發(fā)明點(diǎn)在于可以用少于某個(gè)公開(kāi)的單個(gè)實(shí)施例的所有特征的特征來(lái)解決相應(yīng)的技術(shù)問(wèn)題。因此，遵循具體實(shí)施方式的權(quán)利要求書(shū)由此明確地并入該具體實(shí)施方式，其中每個(gè)權(quán)利要求本身都作為本發(fā)明的單獨(dú)實(shí)施例。

本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以理解，除了特征之間相互排斥之外，可以采用任何組合對(duì)本說(shuō)明書(shū)(包括伴隨的權(quán)利要求、摘要和附圖)中公開(kāi)的所有特征以及如此公開(kāi)的任何方法或者設(shè)備的所有過(guò)程或單元進(jìn)行組合。除非另外明確陳述，本說(shuō)明書(shū)(包括伴隨的權(quán)利要求、摘要和附圖)中公開(kāi)的每個(gè)特征可以由提供相同、等同或相似目的的替代特征來(lái)代替。

此外，本領(lǐng)域的技術(shù)人員能夠理解，盡管在此所述的一些實(shí)施例包括其它實(shí)施例中所包括的某些特征而不是其它特征，但是不同實(shí)施例的特征的組合意味著處于本發(fā)明的范圍之內(nèi)并且形成不同的實(shí)施例。例如，在權(quán)利要求書(shū)中，所要求保護(hù)的實(shí)施例的任意之一都可以以任意的組合方式來(lái)使用。

本發(fā)明的各個(gè)部件實(shí)施例可以以硬件實(shí)現(xiàn)，或者以在一個(gè)或者多個(gè)處理器上運(yùn)行的軟件模塊實(shí)現(xiàn)，或者以它們的組合實(shí)現(xiàn)。本領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，可以在實(shí)踐中使用微處理器或者數(shù)字信號(hào)處理器(DSP)來(lái)實(shí)現(xiàn)根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的導(dǎo)線懸掛點(diǎn)定位裝置中的一些模塊的一些或者全部功能。本發(fā)明還可以實(shí)現(xiàn)為用于執(zhí)行這里所描述的方法的一部分或者全部的裝置程序(例如，計(jì)算機(jī)程序和計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品)。這樣的實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的程序可以存儲(chǔ)在計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)上，或者可以具有一個(gè)或者多個(gè)信號(hào)的形式。這樣的信號(hào)可以從因特網(wǎng)網(wǎng)站上下載得到，或者在載體信號(hào)上提供，或者以任何其他形式提供。

應(yīng)該注意的是上述實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行說(shuō)明而不是對(duì)本發(fā)明進(jìn)行限制，并且本領(lǐng)域技術(shù)人員在不脫離所附權(quán)利要求的范圍的情況下可設(shè)計(jì)出替換實(shí)施例。在權(quán)利要求中，不應(yīng)將位于括號(hào)之間的任何參考符號(hào)構(gòu)造成對(duì)權(quán)利要求的限制。單詞“包含”不排除存在未列在權(quán)利要求中的組件或步驟。位于組件之前的單詞“一”或“一個(gè)”不排除存在多個(gè)這樣的組件。本發(fā)明可以借助于包括有若干不同組件的硬件以及借助于適當(dāng)編程的計(jì)算機(jī)來(lái)實(shí)現(xiàn)。在列舉了若干裝置的單元權(quán)利要求中，這些裝置中的若干個(gè)可以是通過(guò)同一個(gè)硬件項(xiàng)來(lái)具體體現(xiàn)。單詞第一、第二、以及第三等的使用不表示任何順序?？蓪⑦@些單詞解釋為名稱。

以上所述，僅為本發(fā)明的具體實(shí)施方式或?qū)唧w實(shí)施方式的說(shuō)明，本發(fā)明的保護(hù)范圍并不局限于此，任何熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在本發(fā)明揭露的技術(shù)范圍內(nèi)，可輕易想到變化或替換，都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。本發(fā)明的保護(hù)范圍應(yīng)以權(quán)利要求的保護(hù)范圍為準(zhǔn)。