一種超聲造影成像方法及造影圖像的區(qū)域檢測、顯像方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及超聲造影成像技術(shù)，具體涉及一種超聲造影成像方法及造影圖像的區(qū)域檢測、顯像方法。
【背景技術(shù)】
[0002]超聲成像是目前比較成熟的無創(chuàng)檢測方式,相比于CT和MRI (Magnetic ResonanceImaging，磁共振成像)，超聲診斷的輻射少，費(fèi)用便宜，操作方便等優(yōu)勢使得超聲診斷成為臨床的首要檢查手段。
[0003]超聲造影是利用造影劑使散射回聲增強(qiáng)，可以有效提高超聲診斷的分辨力、敏感性和特異性。超聲造影成像技術(shù)的核心是如何提取回波信號中的造影劑回波成分并抑制組織的回波成分。目前，以非線性檢測方法進(jìn)行造影劑微泡的成像是目前超聲造影的主要方法。
[0004]然而，采用現(xiàn)有技術(shù)中的超聲造影方法，檢測到的造影劑信號中難免混入組織成分。
[0005]一是由于系統(tǒng)電路本身的相消性能，理論上兩個(gè)幅度、頻率一樣，相位相差180度的波形相加為0，然而實(shí)際電路中發(fā)射的正向脈沖和與正向脈沖相位相差180度的反向脈沖并不是完全對稱的，導(dǎo)致正、反向脈沖相加后和不為O，也就是正、反向脈沖相消后不為O。相消性影響造影圖像的CTR(contrast to tissue rat1,造影組織比)，CTR是衡量造影圖像質(zhì)量好壞的一個(gè)重要標(biāo)準(zhǔn)，系統(tǒng)相消性能越好CTR越高，造影劑和組織的差距越大，圖像表現(xiàn)就是組織顯影更弱，造影劑圖像的層次更清晰。相反，系統(tǒng)的相消性越差CTR越差，造影劑和組織的差距越小，即造影圖像中殘留的組織成分越多，造影圖像的對比分辨力越差。
[0006]二是由于組織也會(huì)產(chǎn)生非線性成分,無論MI (Mechanical Index,機(jī)械指數(shù))多低，組織中都會(huì)有少量的諧波成分存在，非線性檢測時(shí)包含了組織的非線性成分。
[0007]三是由于信號太大，每個(gè)系統(tǒng)都有自身的相消性能，小信號相消后信號小，強(qiáng)信號相消后的組織殘留也很強(qiáng)，強(qiáng)的組織殘留使得造影信號和組織殘留無法區(qū)分。
[0008]四是由于飽和，非線性檢測方法中用到幅度調(diào)制，發(fā)射幾個(gè)振幅不同的脈沖，接收時(shí)根據(jù)高和低脈沖間的振幅比例將低幅回波信號重新調(diào)節(jié)，并與高幅回波信號相減，這樣能消除組織的基波信號；飽和使高、低幅信號不滿足比例關(guān)系，導(dǎo)致組織的線性成分無法相消，殘留在造影圖像中。
[0009]五是由于運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)導(dǎo)致幾次發(fā)射波形的相位、幅度不滿足線性相消條件，使得線性組織成分消除留在造影圖像中。所以，在目前的超聲造影成像中，都無法避免組織殘留的存在。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0010]本發(fā)明的目的在于，提供一種超聲造影成像方法及造影圖像的區(qū)域檢測、顯像方法，以非線性基波造影圖像為基礎(chǔ)，結(jié)合非線性基波和線性基波信息，精確地識別區(qū)分非線性基波造影圖像中的造影劑區(qū)域、組織殘留和噪聲區(qū)域，并進(jìn)一步抑制組織殘留，增強(qiáng)造影劑信息，進(jìn)而提高造影圖像的CTR。
[0011]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案:
[0012]一種造影圖像的區(qū)域檢測方法，包括:
[0013]獲取超聲造影成像過程中的組織信號和造影信號；
[0014]將所述組織信號和造影信號進(jìn)行比較處理，獲取比較處理后形成的圖像的信號值的直方分布圖；
[0015]通過直方分布圖確定造影劑信號和組織殘留信號的閾值，并通過閾值分割的方式將比較處理后形成的圖像分割成為造影劑作用區(qū)域、組織殘留作用區(qū)域和噪聲作用區(qū)域。
[0016]一種造影圖像的顯像方法，包括:
[0017]使用以上所述的方法將造影圖像分割為造影劑區(qū)域、組織殘留區(qū)域和噪聲區(qū)域；
[0018]將造影劑區(qū)域和組織殘留區(qū)域分別乘以不同的系數(shù)后，組合成新的造影圖像進(jìn)行顯不O
[0019]一種造影圖像的顯像方法，包括:
[0020]使用以上所述的方法將造影圖像分割為造影劑區(qū)域、組織殘留區(qū)域和噪聲區(qū)域；
[0021]將造影劑區(qū)域、組織殘留區(qū)域和噪聲區(qū)域分別乘以不同的系數(shù)后，組合成新的造影圖像進(jìn)行顯示。
[0022]一種造影圖像的顯像方法，包括:
[0023]使用以上所述的方法將造影圖像分割為造影劑區(qū)域、組織殘留區(qū)域和噪聲區(qū)域；
[0024]將造影劑區(qū)域、組織殘留區(qū)域、噪聲區(qū)域和原始造影信號分別乘以不同的系數(shù)后，組合成新的造影圖像進(jìn)行顯示。
[0025]一種造影圖像的顯像方法，包括:
[0026]使用以上所述的方法將造影圖像分割為造影劑區(qū)域、組織殘留區(qū)域和噪聲區(qū)域；
[0027]將造影劑區(qū)域、組織殘留區(qū)域和原始造影信號分別乘以不同的系數(shù)后，組合成新的造影圖像進(jìn)行顯示。
[0028]一種超聲造影成像方法，包括:
[0029]通過超聲探頭發(fā)射超聲波到受測個(gè)體，并獲取回波信號；
[0030]對回波信號進(jìn)行處理，提取回波信號的線性成分和非線性成分；
[0031]分別對回波信號的線性成分和非線性成分進(jìn)行多個(gè)環(huán)節(jié)的后處理，分別生成組織圖像和造影圖像，并顯示；
[0032]使用以上所述的造影圖像的區(qū)域檢測方法對造影圖像進(jìn)行區(qū)域檢測。
[0033]本發(fā)明提供的一種超聲造影成像方法及造影圖像的區(qū)域檢測、顯像方法，一方面大大提高了超聲造影圖像的CTR，有利于臨床觀察；另一方面增強(qiáng)了造影劑的信號，使超聲造影時(shí)注入的造影劑量可以大大降低，有效降低了檢查成本。
【附圖說明】
[0034]為了更清楚地說明本發(fā)明實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實(shí)施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
[0035]圖1為實(shí)施例一的第一種實(shí)現(xiàn)方式的處理流程示意圖。
[0036]圖2為實(shí)施例一的第二種實(shí)現(xiàn)方式的處理流程示意圖。
[0037]圖3為實(shí)施例一的第三種實(shí)現(xiàn)方式的處理流程示意圖。
[0038]圖4為實(shí)施例二的處理流程示意圖。
[0039]圖5為實(shí)施例二中造影信號和組織信號相除后形成的圖像的信號值的直方分布圖。
[0040]圖6為實(shí)施例三的一種實(shí)現(xiàn)方式的處理流程示意圖。
[0041]圖7為實(shí)施例三的另一種實(shí)現(xiàn)方式的處理流程示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0042]下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒景l(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。
[0043]實(shí)施例一
[0044]如圖1至圖3所示，本發(fā)明實(shí)施例提供的一種超聲造影成像方法，具體包括以下步驟:
[0045]S101、通過超聲探頭發(fā)射超聲波到受測個(gè)體，并獲取回波信號；
[0046]S102、對回波信號進(jìn)行處理，提取回波信號的線性成分和非線性成分；
[0047]S103、分別對回波信號的線性成分和非線性成分進(jìn)行多個(gè)環(huán)節(jié)的后處理，分別生成組織圖像和造影圖像，并顯示；
[0048]S104、對造影圖像進(jìn)行區(qū)域檢測。
[0049]具體地，在SlOl中，受測個(gè)體一般是人體，超聲波在人體傳播過程中經(jīng)過反射、折射和散射(主要是反射)，帶有人體組織解剖特征的回波又傳播回超聲探頭，超聲探頭把接收到的回波轉(zhuǎn)換成電信號，即回波信號。
[0050]回波信號包含很多信息，在S102中，需要對回波信號進(jìn)行處理，提取有用的信息，主要包括波束合成和通過各種不同的濾波器提取不同的信號成分。在超聲造影成像過程中，往往需要提取兩種不同的信號，一種回波信號的線性成分，反映了組織解剖特征，又稱為組織信號；另一種是回波信號的非線性成分，反映造影劑微泡的信息，又稱為造影信號。在本發(fā)明實(shí)施例中，所述線性成分為線性基波信號，所述非線性成分為非線性基波信號。
[0051]線性成分還需要經(jīng)過后處理才能得到最終的組織圖像，在S103中，線性成分的后處理主要包括解調(diào)、求包絡(luò)、動(dòng)態(tài)范圍變換等幾個(gè)環(huán)節(jié)；同樣的，非線性成分也要經(jīng)過后處理才能得到最終的造影圖像，在S103中，非線性成分的后處理環(huán)節(jié)可以與線性成分的類似，只是處理時(shí)參數(shù)的選擇不同。
[0052]在S104中，首先比較線性成分(線性基波信號)和非線性成分(非線性基波信號)，接著利用閾值分割的方法將比較后的圖像分割成造影劑、組織殘留和噪聲三個(gè)區(qū)域，最后在原造影圖像對應(yīng)的位置標(biāo)記造影劑、組織殘留和噪聲三個(gè)區(qū)域，實(shí)現(xiàn)了將非線性基波的造影圖像分成組織殘留、造影劑和噪聲三個(gè)區(qū)域，精確地檢測了造影劑微泡信息。其中，所述線性成分和非線性成分既可以是經(jīng)過后處理后生成的組織圖像和造影圖像，如圖1所示；也可以是后處理過程中某一相同環(huán)節(jié)的中間信號，如圖2所示；還可以是根據(jù)回波信號獲得的初始線性基波信號和非線性基波信號，如圖3所示。
[0053]具體地，對造影圖像進(jìn)行區(qū)域檢測的方法將在實(shí)施例二中進(jìn)行詳述。
[0054]作為改進(jìn)，如圖3所示，本發(fā)明實(shí)施例還包括:S105、將S104的區(qū)域檢測結(jié)果顯示到造影圖像上，即將造影劑、組織殘留和噪聲三個(gè)區(qū)域的分割情況顯示到造影圖像上。所述S105不是超聲造影成像的必須步驟，可根據(jù)實(shí)際的應(yīng)用需求決定是否進(jìn)行。
[0055]實(shí)施例二
[0056]本發(fā)明實(shí)施例提供了一種造影圖像的區(qū)域檢測方法，其適用于非線性基波造影圖像、二次諧波造影圖像，以及其他任何非線性檢測技術(shù)形成的造影圖像。
[0057]如圖4所示，本發(fā)明實(shí)施例提供的一種造影圖像的區(qū)域檢測方法包括以下步驟:
[0058]S201、獲取超聲造影成像過程中的組織信號和造影信號；
[0059]S202、對組織信號和造影信號分別進(jìn)行預(yù)處理；
[0060]S203、將預(yù)處理后的組織信號和造影信號進(jìn)行比較處理，獲取比較處理后形成的圖像的信號值的直方分布圖；
[0061]S204、通過直方分布圖確定造影劑信號和組織殘留信號的閾值，并通過閾值分割的方式將S203中比較處理后形成的圖像分割成為造影劑作用區(qū)域、組織殘留作用區(qū)域和噪聲作用區(qū)域；
[0062]S205、將造影圖像上對應(yīng)造影劑作用區(qū)域、組織殘留作用區(qū)域和噪聲作用區(qū)域的位置分別標(biāo)記為造影劑區(qū)域、組織殘留區(qū)域和噪聲區(qū)域。
[0063]在S201中，所述組織信號和造影信號分別為超聲造影成像過程中的回波信號