明解剖結(jié)構(gòu)的位移。該彈性值是用于非期望運(yùn)動的修正的函數(shù)。用解剖結(jié)構(gòu)的位移或運(yùn)動來指示非期望運(yùn)動。在用于彈性的值的估計(jì)中使用解剖標(biāo)志點(diǎn)的運(yùn)動的運(yùn)動場、運(yùn)動值、變換或其他指示符以減少運(yùn)動偽像或由非期望運(yùn)動(即，除由用于彈性成像的應(yīng)力引起的之外的運(yùn)動)引起的其他失真。
[0053]解剖運(yùn)動是基于表示解剖結(jié)構(gòu)的體素。針對那些相同體素、其他體素(非解剖標(biāo)志點(diǎn)軟組織)或兩者估計(jì)彈性值。針對解剖結(jié)構(gòu)體素，從動作34可已知解剖結(jié)構(gòu)的三維運(yùn)動矢量。針對其他體素，使用解剖運(yùn)動。針對單個(gè)全局運(yùn)動，將該全局運(yùn)動應(yīng)用于所有體素。在針對表示解剖結(jié)構(gòu)的體素提供不同運(yùn)動(例如，非剛性)的場或變換的情況下，對解剖結(jié)構(gòu)進(jìn)行內(nèi)插、外推、建?；蛞云渌绞礁鶕?jù)用于其他體素的解剖結(jié)構(gòu)體素的解剖結(jié)構(gòu)運(yùn)動來確定。例如，運(yùn)動場擬合到病人的相關(guān)體積的模型，并且該模型提供用于另一軟組織體素的運(yùn)動。可使用模型擬合來確定用于其他時(shí)間以及其他位置的運(yùn)動。作為另一示例，使用來自最近四個(gè)、六個(gè)或其他數(shù)目的相鄰解剖結(jié)構(gòu)體素的最近鄰或外推。將解剖運(yùn)動所表示的非期望運(yùn)動擴(kuò)展至不表示用來確定非期望運(yùn)動的解剖標(biāo)志點(diǎn)的體素。由于該運(yùn)動是有或沒有旋轉(zhuǎn)分量的三維矢量，所以使用三維擴(kuò)展(例如，內(nèi)插)。
[0054]動作40和42指示用于說明解剖位移的兩個(gè)方法。可使用一個(gè)或兩個(gè)方法。例如，非期望運(yùn)動的一部分(例如，在一個(gè)方法中修正某些但并非所有維度和/或運(yùn)動振幅的一部分但并非全部且在另一方法中修正其余部分)。在其他實(shí)施例中，使用一個(gè)或多個(gè)不同的方法。
[0055]在動作40中，在計(jì)算彈性值之前和在計(jì)算位移之前在超聲或回波數(shù)據(jù)中抑制由解剖結(jié)構(gòu)運(yùn)動引起的位移。在確定由隨時(shí)間推移的應(yīng)力變化引起的位移之前，抑制解剖結(jié)構(gòu)運(yùn)動。相對于用于體素的另一集合對超聲數(shù)據(jù)的一個(gè)集合進(jìn)行運(yùn)動修正。在計(jì)算用于每個(gè)體素的組織位移以用于彈性成像之前從回波數(shù)據(jù)去除如基于解剖標(biāo)志點(diǎn)的運(yùn)動所指示的運(yùn)動的非期望方面。對體素進(jìn)行偏移以說明非期望運(yùn)動，使得除應(yīng)力所引起的運(yùn)動之外，使體素所表示的位置對準(zhǔn)。例如，在解剖結(jié)構(gòu)的運(yùn)動跟蹤中包括混響或散射效應(yīng)，因此用于解剖運(yùn)動的修正去除混響或散射的某些效應(yīng)。
[0056]可使用任何運(yùn)動修正?？捎每臻g平移和/或旋轉(zhuǎn)操作對回波數(shù)據(jù)進(jìn)行濾波。應(yīng)用解剖結(jié)構(gòu)運(yùn)動或運(yùn)動場的逆來將較晚的數(shù)據(jù)集調(diào)整為較早的數(shù)據(jù)集。相反地，將運(yùn)動添加到較早的數(shù)據(jù)集以調(diào)整較晚的集合?？稍谶\(yùn)動修正之后使用內(nèi)插或最近鄰方法來確定規(guī)則網(wǎng)格中的回波數(shù)據(jù)值。根據(jù)運(yùn)動修正回波數(shù)據(jù)來計(jì)算位移和彈性。
[0057]在動作42中，運(yùn)動修正是從針對彈性成像估計(jì)的運(yùn)動進(jìn)行運(yùn)動減法。例如，計(jì)算隨時(shí)間推移的體素的位移(參見圖2)。確定用于彈性估計(jì)的給定體素的運(yùn)動作為總運(yùn)動。用三維矢量序列來表示隨時(shí)間推移的此位移。同樣地，為像素提供表示解剖結(jié)構(gòu)隨時(shí)間推移的運(yùn)動或從解剖結(jié)構(gòu)運(yùn)動導(dǎo)出的運(yùn)動(例如，用于非解剖結(jié)構(gòu)體素)的三維矢量序列。通過從用于彈性成像的計(jì)算位移減去基于解剖結(jié)構(gòu)的運(yùn)動，從位移去除非期望運(yùn)動信息。執(zhí)行三維矢量減法?？墒褂贸郎p法之外的操作來從針對彈性成像估計(jì)的運(yùn)動去除非期望運(yùn)動。然后根據(jù)已修正位移來估計(jì)該彈性。
[0058]在動作44中，生成彈性圖像。在如解剖結(jié)構(gòu)的位移所反映的說明非期望運(yùn)動之后，在動作36中估計(jì)用于不同體素的彈性值。將這些值映射到圖像值以便顯示彈性圖像?？墒褂萌魏维F(xiàn)在已知或稍后開發(fā)的彈性成像。例如，生成剪切波、縱向波、應(yīng)變或其他圖像。生成一個(gè)圖像或圖像序列。
[0059]由于彈性表示體積中的體素或不同位置，所以可使用二維或三維成像。針對二維成像，提取沿著用戶或和處理器定義平面的彈性值并用來生成圖像。可使用多平面重構(gòu)。針對三維成像，可使用任何渲染技術(shù)，諸如最大強(qiáng)度投影?？墒褂冒柗ɑ旌匣蚱渌椒?。將體積渲染為二維顯示。生成三維區(qū)域中的彈性的三維表示?？赏ㄟ^使用于渲染的角度移位來添加動畫，允許用戶從不同的方向觀察該體積。通過視圖的動畫，可更好地認(rèn)識到更加不透明地渲染的硬區(qū)域。
[0060]單獨(dú)地顯示彈性圖像。替換地，鄰近于彈性圖像顯示表示相同區(qū)域或不同視場的B模式或其他圖像。在另一替換實(shí)施例中，將彈性圖像與B模式圖像組合或覆蓋在其上面。
[0061]圖3示出了用于三維彈性超聲成像的系統(tǒng)10的一個(gè)實(shí)施例。系統(tǒng)10實(shí)現(xiàn)圖1的方法或其他方法。系統(tǒng)10包括發(fā)射波束成形器12、換能器14、接收波束成形器16、圖像處理器18、顯示器20以及存儲器22?？商峁└郊印⒉煌蜉^少的部件。例如，提供用于與系統(tǒng)的用戶交互的用戶輸入。
[0062]系統(tǒng)10是醫(yī)學(xué)診斷超聲成像系統(tǒng)。系統(tǒng)10被配置成獲取在三維上分布的回波數(shù)據(jù)以用于體積的彈性成像(例如，圖1的動作30)。在替換實(shí)施例中，系統(tǒng)10是個(gè)人計(jì)算機(jī)、工作站、PACS站或在相同位置處或分布在網(wǎng)絡(luò)上以用于實(shí)時(shí)或后獲取成像的其他布置。系統(tǒng)10從存儲器或另一超聲成像系統(tǒng)獲取數(shù)據(jù)。
[0063]發(fā)射波束成形器12是超聲發(fā)射機(jī)、存儲器、脈沖發(fā)生器、模擬電路、數(shù)字電路或其組合。發(fā)射波束成形器12可操作用于生成用于具有不同或相對振幅、延遲和/或相位的多個(gè)通道的波形。在響應(yīng)于生成的電波形而從換能器14發(fā)射聲波時(shí)，形成一個(gè)或多個(gè)波束。生成發(fā)射波束序列以掃描三維區(qū)域?？墒褂蒙葏^(qū)、Vector?、線性或其他掃描格式。將同一區(qū)域掃描多次。針對血流或多普勒成像且針對剪切成像，使用沿著一個(gè)或多個(gè)相同行的掃描序列。在多普勒成像中，該序列可包括在掃描相鄰掃描行之前的沿著同一掃描行的多個(gè)波束。針對剪切或縱向波成像，可使用掃描或幀交織(即，在再次掃描之前掃描整個(gè)區(qū)域)?？墒褂眯谢蛐腥航M交織。在替換實(shí)施例中，發(fā)射波束成形器12生成平面波或發(fā)散波以用于更快速的掃描。
[0064]該相同發(fā)射波束成形器12可生成脈沖激勵(lì)或電波形以用于生成聲能以引起位移。生成用于聲輻射力脈沖的電波形。在替換實(shí)施例中，提供用于生成脈沖激勵(lì)的不同發(fā)射波束成形器。發(fā)射波束成形器12促使換能器14生成推動脈沖或聲輻射力脈沖。在其他實(shí)施例中，使用探針外殼或其他設(shè)備來向病人的組織施加應(yīng)力。
[0065]換能器14是用于從電波形生成聲能的陣列。針對陣列，相對延遲使聲能聚焦。給定發(fā)射事件對應(yīng)于由不同的元件在給定延遲的情況下在基本上相同的時(shí)間進(jìn)行的聲能發(fā)射。該發(fā)射事件可提供用于使組織移位的超聲能量脈沖。該脈沖是脈沖激勵(lì)或跟蹤脈沖。脈沖激勵(lì)包括具有許多循環(huán)(例如，500循環(huán))的波形，但是在相對短的時(shí)間內(nèi)發(fā)生而在較長的時(shí)間內(nèi)引起組織位移。跟蹤脈沖可以是B模式發(fā)射，諸如使用1-5個(gè)循環(huán)。使用跟蹤脈沖來掃描經(jīng)歷應(yīng)力變化的病人的部位。
[0066]換能器14是壓電或電容薄膜元件的1、1.25、1.5、1.75或2維陣列。可使用搖動器陣列。換能器14包括用于在聲能與電能之間進(jìn)行換能的多個(gè)元件。響應(yīng)于超聲能(回波)撞擊在換能器14的元件上而生成接收信號。元件與發(fā)射和接收波束成形器12、16的通道相連。替換地，使用具有機(jī)械聚焦的單個(gè)元件。
[0067]接收波束成形器16包括具有放大器、延遲和/或相位旋轉(zhuǎn)器以及一個(gè)或多個(gè)加法器的多個(gè)通道。每個(gè)通道與一個(gè)或多個(gè)換能器元件相連。接收波束成形器16被硬件或軟件配置成響應(yīng)于每個(gè)成像或跟蹤發(fā)射而應(yīng)用相對延遲、相位和/或切趾來形成一個(gè)或多個(gè)接收波束。對于來自用來使組織移位的脈沖激勵(lì)的回波而言可不發(fā)生接收操作。接收波束成形器16輸出使用接收信號來表示空間位置的數(shù)據(jù)。來自不同元件的信號的相對延遲和/或相位確定和加和提供波束成形。在替換實(shí)施例中，接收波束成形器16是用于使用傅立葉或其他變換來生成樣本的處理器。
[0068]接收波束成形器16可包括濾波器，諸如用于相對于發(fā)射頻帶將處于二次諧波或其他頻帶的信息隔離的濾波器。此類信息更可能包括期望的組織、造影劑和/或血流信息。在另一實(shí)施例中，接收波束成形器16包括存儲器或緩沖器和濾波器或加法器。將兩個(gè)或更多接收波束組合以將處于期望頻帶、諸如二次諧波、三次基波或其他波段的信息隔離。
[0069]與發(fā)射波束成形器12協(xié)調(diào)，接收波束成形器16生成在不同的時(shí)間表示三維區(qū)域的數(shù)據(jù)。在聲脈沖激勵(lì)，接收波束成形器16生成在不同時(shí)間表示沿著多個(gè)行的位置的波束。通過用超聲來掃描感興趣區(qū)域，生成數(shù)據(jù)(例如，波束成形樣本)。通過重復(fù)掃描，獲取脈沖激勵(lì)之后的在不同時(shí)間表示該區(qū)域的超聲數(shù)據(jù)。
[0070]接收波束成形器16輸出表示空間位置的波束加和數(shù)據(jù)。輸出用于體積(例如，體素)的位置的數(shù)據(jù)?？商峁﹦討B(tài)聚焦。數(shù)據(jù)可用于不同的目的。例如，對B模式或組織數(shù)據(jù)執(zhí)行與針對彈性不同的掃描。替換地，還使用B模式數(shù)據(jù)來確定彈性。作為另一示例，用一系列共享掃描來獲取用于剪切成像的數(shù)據(jù)，并且單獨(dú)地或使用該數(shù)據(jù)中的某些來執(zhí)行B模式或多普勒掃描。超聲或回波數(shù)據(jù)來自任何處理級，諸如檢測之前的波束成形數(shù)據(jù)或檢測之后的數(shù)據(jù)。
[0071]處理器18是B模式檢測器、多普勒檢測器、脈沖波多普勒檢測器、相關(guān)處理器、傅立葉變換處理器、專用集成電路、通用處理器、控制處理器、圖像處理器、現(xiàn)場可編程門陣列、圖形處理單元、數(shù)字信號處理器、模擬電路、數(shù)字電路、其組合或者用于檢測并處理來自波束成形超聲樣本的用于顯示的信息的其他現(xiàn)在已知或稍后開發(fā)設(shè)備。
[0072]在一個(gè)實(shí)施例中，處理器18包括一個(gè)或多個(gè)檢測器和單獨(dú)處理器。單獨(dú)處理器是控制處理器、通用處理器、數(shù)字信號處理器、專用集成電路、現(xiàn)場可編程門陣列、網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器、處理器組、圖形處理單元、數(shù)據(jù)路徑、其組合或用于解剖結(jié)構(gòu)識別、解剖結(jié)構(gòu)運(yùn)動跟蹤、彈性估計(jì)以及說明彈性估計(jì)中的非期望運(yùn)動的其他現(xiàn)在已知或稍后開發(fā)的設(shè)備。可估計(jì)剪切波傳播的