一種通過多普勒效應(yīng)測量物體彈性系數(shù)及其彈性成像方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及超聲成像領(lǐng)域，尤其涉及一種通過多普勒效應(yīng)測量物體彈性系數(shù)及其彈性成像方法。
【背景技術(shù)】
[0002]目前，超聲成像能夠較直觀地判斷被檢測部位相對于周邊其它部位較軟還是較硬，但難以判斷出被檢測部位的物理特征，例如軟硬程度、彈性、內(nèi)部應(yīng)力等。
[0003]為了更準(zhǔn)確地判斷被檢測部位的物理特征，目前的研究方向是利用剪切波激勵(lì)進(jìn)行彈性成像，即是剪切波彈性成像，通過發(fā)射一個(gè)剪切波(剪切波一般為具有剪切作用的超聲波)作為激勵(lì)波并作用于被檢測部位，使被檢測部位與周邊部位發(fā)生一定的錯(cuò)位(即是形變)，在被檢測部位產(chǎn)生錯(cuò)位期間，再發(fā)射用于超聲成像的掃查超聲波，掃查超聲波作用于已發(fā)生錯(cuò)位的被檢測部位，在被檢測部位處發(fā)生多普勒效應(yīng)，并產(chǎn)生相應(yīng)的超聲回波，并且采用多普勒效應(yīng)的采樣門技術(shù)，截取相應(yīng)的超聲回波用于彈性成像。上述剪切波彈性成像雖能夠較為準(zhǔn)確地判斷出被檢測部位的物理特征，但是，仍無法定量地得出被檢測部位的彈性系數(shù)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供一種通過多普勒效應(yīng)測量物體彈性系數(shù)的方法，這種通過多普勒效應(yīng)測量物體彈性系數(shù)的方法能夠通過超聲成像定量地得出被檢測部位的彈性系數(shù)，在現(xiàn)有技術(shù)只能判斷被檢測部位偏軟或偏硬的基礎(chǔ)上，更準(zhǔn)確地了解被檢測部位的物理特性，而且這種測量方法相當(dāng)簡單，也相當(dāng)準(zhǔn)確。采用的技術(shù)方案如下:
一種通過多普勒效應(yīng)測量物體彈性系數(shù)的方法，其特征在于包括如下步驟:
(1)分別測量已知彈性系數(shù)物體、未知彈性系數(shù)物體中某一點(diǎn)在多普勒效應(yīng)下的加速度a0、al，測量某一點(diǎn)在多普勒效應(yīng)下的加速度的具體步驟如下:
(1-1)對被檢測部位施加具有剪切作用的超聲激勵(lì)波，使被檢測部位產(chǎn)生來回振動(dòng)； (1-2)進(jìn)行彩色多普勒成像；
(1-3)沿彩色多普勒圖像的時(shí)間軸，在彩色多普勒圖像上任意選取一個(gè)點(diǎn)進(jìn)行采樣，分別記下這個(gè)點(diǎn)在時(shí)間t0、tl的速度v0、vl，則這個(gè)點(diǎn)的加速度a=(vl-v0)/(tl-t0)；
(2)以已知彈性系數(shù)物體作為比較標(biāo)準(zhǔn)，已知彈性系數(shù)物體的彈性系數(shù)為kO，則未知彈性系數(shù)物體的彈性系數(shù)kl=al.kO/aOo
[0005]在彩色多普勒圖像中，彩色多普勒圖像的時(shí)間軸上任意一點(diǎn)都對應(yīng)一個(gè)實(shí)時(shí)速速，這個(gè)實(shí)時(shí)速度也即是被檢測部位上某一點(diǎn)的瞬時(shí)運(yùn)動(dòng)速度，因此，根據(jù)彩色多普勒圖像任意一點(diǎn)所計(jì)算出的加速度即是被檢測部位某一點(diǎn)在多普勒效應(yīng)下的加速度;再根據(jù)彈性系數(shù)越大，其彈性形變之后的回彈加速度越大的原理，以已知彈性系數(shù)物體作為比較標(biāo)準(zhǔn)，從而得出未知彈性系數(shù)物體的彈性系數(shù)。本發(fā)明通過彩色多普勒圖像的任意點(diǎn)計(jì)算出被檢測部位上某一點(diǎn)的加速度，并根據(jù)彈性系數(shù)越大，其彈性形變之后的回彈加速度越大的原理，以已知彈性系數(shù)物體作為比較標(biāo)準(zhǔn)，從而得出未知彈性系數(shù)物體的彈性系數(shù)，從而能夠通過超聲成像定量地得出被檢測部位的彈性系數(shù)，在現(xiàn)有技術(shù)只能判斷被檢測部位偏軟或偏硬的基礎(chǔ)上，更準(zhǔn)確地了解被檢測部位的物理特征，而且這種測量方法相當(dāng)簡單，也相當(dāng)準(zhǔn)確。
[0006]作為本發(fā)明的優(yōu)選方案，所述步驟(1-2)中，當(dāng)被檢測部位靠近彩色多普勒設(shè)備的超聲探頭方向移動(dòng)時(shí)的成像與彩色多普勒圖像中的紅色圖像相對應(yīng)，當(dāng)被檢測部位遠(yuǎn)離彩色多普勒設(shè)備的超聲探頭方向移動(dòng)時(shí)的成像與彩色多普勒圖像中的藍(lán)色圖像相對應(yīng);所述步驟(1-3)中，時(shí)間t0、tl其中的一個(gè)選自紅色圖像，另一個(gè)選自藍(lán)色圖像。從靠近、遠(yuǎn)離兩個(gè)方向上分別選取一個(gè)時(shí)間點(diǎn)來計(jì)算加速度，時(shí)間跨度較大，并且綜合考慮兩個(gè)方向的特點(diǎn)，使得計(jì)算出來的加速度更加準(zhǔn)確，從而使得最終得出的彈性系數(shù)更加準(zhǔn)確，更準(zhǔn)確地反映物體的物理特征。
[0007]一種通過多普勒效應(yīng)的彈性成像方法，其特征在于包括如下步驟:
(1)采用上述通過多普勒效應(yīng)測量物體彈性系數(shù)的方法，測量物體彈性系數(shù)；
(2)將測量出來的彈性系數(shù)疊加到B型超聲圖像中。
[0008]通過在B型超聲圖像上疊加彈性系數(shù)，當(dāng)選中B型超聲圖像上某一點(diǎn)時(shí)，不僅可以從其顏色的深淺看出其軟硬程度，更能夠即時(shí)得出該點(diǎn)的彈性系數(shù)，對被檢測部位的物理特征更準(zhǔn)確、直觀的判斷。
[0009]本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有如下優(yōu)點(diǎn):
本發(fā)明通過彩色多普勒圖像上任意點(diǎn)計(jì)算出被檢測部位上某一點(diǎn)的加速度，并根據(jù)彈性系數(shù)越大，其彈性形變之后的回彈加速度越大的原理，以已知彈性系數(shù)物體作為比較標(biāo)準(zhǔn)，從而得出未知彈性系數(shù)物體的彈性系數(shù)，從而能夠通過超聲成像定量地得出被檢測部位的彈性系數(shù)，在現(xiàn)有技術(shù)只能判斷被檢測部位偏軟或偏硬的基礎(chǔ)上，更準(zhǔn)確地了解被檢測部位的物理特征，而且這種測量方法相當(dāng)簡單，也相當(dāng)準(zhǔn)確。
【附圖說明】
[0010]圖1是本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施方式的流程圖；
圖2是測量加速度的示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0011]下面結(jié)合附圖和本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式做進(jìn)一步的說明。
[0012]如圖1、圖2所示，這種通過多普勒效應(yīng)測量物體彈性系數(shù)的方法，包括如下步驟:
(I)分別測量已知彈性系數(shù)物體、未知彈性系數(shù)物體中某一點(diǎn)在多普勒效應(yīng)下的加速度a0、al，測量某一點(diǎn)在多普勒效應(yīng)下的加速度的具體步驟如下:
(1-1)對被檢測部位施加具有剪切作用的超聲激勵(lì)波，使被檢測部位產(chǎn)生來回振動(dòng)；(1-2)進(jìn)行彩色多普勒成像；當(dāng)被檢測部位靠近彩色多普勒設(shè)備的超聲探頭方向移動(dòng)時(shí)的成像與彩色多普勒圖像中的紅色圖像相對應(yīng)，當(dāng)被檢測部位遠(yuǎn)離彩色多普勒設(shè)備的超聲探頭方向移動(dòng)時(shí)的成像與彩色多普勒圖像中的藍(lán)色圖像相對應(yīng)；
(1-3)沿彩色多普勒圖像的時(shí)間軸，在彩色多普勒圖像上任意選取一個(gè)點(diǎn)進(jìn)行采樣，分別記下這個(gè)點(diǎn)在時(shí)間t0、tl的速度v0、vl，則這個(gè)點(diǎn)的加速度a=(vl-v0)/(tl_t0)，時(shí)間t0、tl其中的一個(gè)選自紅色圖像，另一個(gè)選自藍(lán)色圖像；
(2)以已知彈性系數(shù)物體作為比較標(biāo)準(zhǔn)，已知彈性系數(shù)物體的彈性系數(shù)為kO，則未知彈性系數(shù)物體的彈性系數(shù)kl=al.kO/aOo
[0013 ]相應(yīng)的通過多普勒效應(yīng)的彈性成像方法，包括如下步驟:
(1)采用上述通過多普勒效應(yīng)測量物體彈性系數(shù)的方法，測量物體彈性系數(shù)；
(2)將測量出來的彈性系數(shù)疊加到B型超聲圖像中。
[0014]在彩色多普勒圖像中，彩色多普勒圖像的時(shí)間軸上任意一點(diǎn)都對應(yīng)一個(gè)實(shí)時(shí)速速，這個(gè)實(shí)時(shí)速度也即是被檢測部位上某一點(diǎn)的瞬時(shí)運(yùn)動(dòng)速度，因此，根據(jù)彩色多普勒圖像任意一點(diǎn)所計(jì)算出的加速度即是被檢測部位某一點(diǎn)在多普勒效應(yīng)下的加速度;再根據(jù)彈性系數(shù)越大，其彈性形變之后的回彈加速度越大的原理，以已知彈性系數(shù)物體作為比較標(biāo)準(zhǔn)，從而得出未知彈性系數(shù)物體的彈性系數(shù)。本發(fā)明通過彩色多普勒圖像的任意點(diǎn)計(jì)算出被檢測部位上某一點(diǎn)的加速度，并根據(jù)彈性系數(shù)越大，其彈性形變之后的回彈加速度越大的原理，以已知彈性系數(shù)物體作為比較標(biāo)準(zhǔn)，從而得出未知彈性系數(shù)物體的彈性系數(shù)，從而能夠通過超聲成像定量地得出被檢測部位的彈性系數(shù)，在現(xiàn)有技術(shù)只能判斷被檢測部位偏軟或偏硬的基礎(chǔ)上，更準(zhǔn)確地了解被檢測部位的物理特征，而且這種測量方法相當(dāng)簡單，也相當(dāng)準(zhǔn)確。
[0015]另外，從靠近、遠(yuǎn)離兩個(gè)方向上分別選取一個(gè)時(shí)間點(diǎn)來計(jì)算加速度，時(shí)間跨度較大，并且綜合考慮兩個(gè)方向的特點(diǎn)，使得計(jì)算出來的加速度更加準(zhǔn)確，從而使得最終得出的彈性系數(shù)更加準(zhǔn)確，更準(zhǔn)確地反映物體的物理特征。
[0016]此外，需要說明的是，本說明書中所描述的具體實(shí)施例，其各部分名稱等可以不同，凡依本發(fā)明專利構(gòu)思所述的構(gòu)造、特征及原理所做的等效或簡單變化，均包括于本發(fā)明專利的保護(hù)范圍內(nèi)。本發(fā)明所屬技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員可以對所描述的具體實(shí)施例做各種各樣的修改或補(bǔ)充或采用類似的方式替代，只要不偏離本發(fā)明的結(jié)構(gòu)或者超越本權(quán)利要求書所定義的范圍，均應(yīng)屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種通過多普勒效應(yīng)測量物體彈性系數(shù)的方法，其特征在于包括如下步驟: (1)分別測量已知彈性系數(shù)物體、未知彈性系數(shù)物體中某一點(diǎn)在多普勒效應(yīng)下的加速度aO、al，測量某一點(diǎn)在多普勒效應(yīng)下的加速度的具體步驟如下: (1-1)對被檢測部位施加具有剪切作用的超聲激勵(lì)波，使被檢測部位產(chǎn)生來回振動(dòng)； (1-2)進(jìn)行彩色多普勒成像； (1-3)沿彩色多普勒圖像的時(shí)間軸，在彩色多普勒圖像上任意選取一個(gè)點(diǎn)進(jìn)行采樣，分別記下這個(gè)點(diǎn)在時(shí)間tO、tl的速度vO、vl，則這個(gè)點(diǎn)的加速度a=(vl-vO)/(tl-tO)； (2)以已知彈性系數(shù)物體作為比較標(biāo)準(zhǔn)，已知彈性系數(shù)物體的彈性系數(shù)為kO，則未知彈性系數(shù)物體的彈性系數(shù)kl=al.kO/aOo2.如權(quán)利要求1所述的通過多普勒效應(yīng)測量物體彈性系數(shù)的方法，其特征在于:所述步驟(1-2)中，當(dāng)被檢測部位靠近彩色多普勒設(shè)備的超聲探頭方向移動(dòng)時(shí)的成像與彩色多普勒圖像中的紅色圖像相對應(yīng)，當(dāng)被檢測部位遠(yuǎn)離彩色多普勒設(shè)備的超聲探頭方向移動(dòng)時(shí)的成像與彩色多普勒圖像中的藍(lán)色圖像相對應(yīng);所述步驟(1-3)中，時(shí)間tO、tl其中的一個(gè)選自紅色圖像，另一個(gè)選自藍(lán)色圖像。3.—種通過多普勒效應(yīng)的彈性成像方法，其特征在于包括如下步驟: (1)采用如權(quán)利要求1或2所述的通過多普勒效應(yīng)測量物體彈性系數(shù)的方法，測量物體彈性系數(shù)； (2)將測量出來的彈性系數(shù)疊加到B型超聲圖像中。
【專利摘要】一種通過多普勒效應(yīng)測量物體彈性系數(shù)的方法，包括步驟（1）分別測量已知彈性系數(shù)物體、未知彈性系數(shù)物體中某一點(diǎn)在多普勒效應(yīng)下的加速度a0、a1；步驟（2）已知彈性系數(shù)物體的彈性系數(shù)為k0,則未知彈性系數(shù)物體的彈性系數(shù)k1=a1·k0/a0。通過彩色多普勒圖像上任意點(diǎn)計(jì)算出被檢測部位上某一點(diǎn)的加速度，并根據(jù)彈性系數(shù)越大，其彈性形變之后的回彈加速度越大的原理，以已知彈性系數(shù)物體作為比較標(biāo)準(zhǔn)，從而得出未知彈性系數(shù)物體的彈性系數(shù)，從而能夠通過超聲成像定量地得出被檢測部位的彈性系數(shù)，更準(zhǔn)確地了解被檢測部位的物理特征，而且這種測量方法相當(dāng)簡單，也相當(dāng)準(zhǔn)確。
【IPC分類】A61B8/00
【公開號(hào)】CN105496461
【申請?zhí)枴緾N201610087322
【發(fā)明人】楊金耀, 林國臻, 林武平, 黃伊楠, 梅茹
【申請人】汕頭市超聲儀器研究所有限公司
【公開日】2016年4月20日
【申請日】2016年2月17日