一種通過(guò)多普勒效應(yīng)測(cè)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(guò)多普勒效應(yīng)測(cè)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(cè)部位相對(duì)于周邊其它部位較軟還是較硬，但難以判斷出被檢測(cè)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(cè)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(guò)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(cè)部位，使被檢測(cè)部位與周邊部位發(fā)生一定的錯(cuò)位(即是形變)，在被檢測(cè)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(cè)部位，在被檢測(cè)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(mén)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(cè)部位的物理特征，但是，仍無(wú)法定量地得出被檢測(cè)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(wèn)題是提供一種通過(guò)多普勒效應(yīng)測(cè)量物體彈性系數(shù)的方法，這種通過(guò)多普勒效應(yīng)測(cè)量物體彈性系數(shù)的方法能夠通過(guò)超聲成像定量地得出被檢測(cè)部位的彈性系數(shù)，在現(xiàn)有技術(shù)只能判斷被檢測(cè)部位偏軟或偏硬的基礎(chǔ)上，更準(zhǔn)確地了解被檢測(cè)部位的物理特性，而且這種測(cè)量方法相當(dāng)簡(jiǎn)單，也相當(dāng)準(zhǔn)確。采用的技術(shù)方案如下:
一種通過(guò)多普勒效應(yīng)測(cè)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(cè)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(cè)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(duì)被檢測(cè)部位施加具有剪切作用的超聲激勵(lì)波，使被檢測(cè)部位產(chǎn)生來(lái)回振動(dòng)； (1-2)進(jìn)行彩色多普勒成像；
(1-3)沿彩色多普勒?qǐng)D像的時(shí)間軸，在彩色多普勒?qǐng)D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?qǐng)D像中，彩色多普勒?qǐng)D像的時(shí)間軸上任意一點(diǎn)都對(duì)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(cè)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?qǐng)D像任意一點(diǎn)所計(jì)算出的加速度即是被檢測(cè)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(guò)彩色多普勒?qǐng)D像的任意點(diǎn)計(jì)算出被檢測(cè)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(guò)超聲成像定量地得出被檢測(cè)部位的彈性系數(shù)，在現(xiàn)有技術(shù)只能判斷被檢測(cè)部位偏軟或偏硬的基礎(chǔ)上，更準(zhǔn)確地了解被檢測(cè)部位的物理特征，而且這種測(cè)量方法相當(dāng)簡(jiǎn)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(cè)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?qǐng)D像中的紅色圖像相對(duì)應(yīng)，當(dāng)被檢測(cè)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?qǐng)D像中的藍(lán)色圖像相對(duì)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(lái)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(lái)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(guò)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(guò)多普勒效應(yīng)測(cè)量物體彈性系數(shù)的方法，測(cè)量物體彈性系數(shù)；
(2)將測(cè)量出來(lái)的彈性系數(shù)疊加到B型超聲圖像中。
[0008]通過(guò)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(duì)被檢測(cè)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(guò)彩色多普勒?qǐng)D像上任意點(diǎn)計(jì)算出被檢測(cè)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(guò)超聲成像定量地得出被檢測(cè)部位的彈性系數(shù)，在現(xiàn)有技術(shù)只能判斷被檢測(cè)部位偏軟或偏硬的基礎(chǔ)上，更準(zhǔn)確地了解被檢測(cè)部位的物理特征，而且這種測(cè)量方法相當(dāng)簡(jiǎn)單，也相當(dāng)準(zhǔn)確。
【附圖說(shuō)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(cè)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(shuō)明。
[0012]如圖1、圖2所示，這種通過(guò)多普勒效應(yīng)測(cè)量物體彈性系數(shù)的方法，包括如下步驟:
(I)分別測(cè)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(cè)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(duì)被檢測(cè)部位施加具有剪切作用的超聲激勵(lì)波，使被檢測(cè)部位產(chǎn)生來(lái)回振動(dòng)；(1-2)進(jìn)行彩色多普勒成像；當(dāng)被檢測(cè)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?qǐng)D像中的紅色圖像相對(duì)應(yīng)，當(dāng)被檢測(cè)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?qǐng)D像中的藍(lán)色圖像相對(duì)應(yīng)；
(1-3)沿彩色多普勒?qǐng)D像的時(shí)間軸，在彩色多普勒?qǐng)D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(guò)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(guò)多普勒效應(yīng)測(cè)量物體彈性系數(shù)的方法，測(cè)量物體彈性系數(shù)；
(2)將測(cè)量出來(lái)的彈性系數(shù)疊加到B型超聲圖像中。
[0014]在彩色多普勒?qǐng)D像中，彩色多普勒?qǐng)D像的時(shí)間軸上任意一點(diǎn)都對(duì)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(cè)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?qǐng)D像任意一點(diǎn)所計(jì)算出的加速度即是被檢測(cè)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(guò)彩色多普勒?qǐng)D像的任意點(diǎn)計(jì)算出被檢測(cè)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(guò)超聲成像定量地得出被檢測(cè)部位的彈性系數(shù)，在現(xiàn)有技術(shù)只能判斷被檢測(cè)部位偏軟或偏硬的基礎(chǔ)上，更準(zhǔn)確地了解被檢測(cè)部位的物理特征，而且這種測(cè)量方法相當(dāng)簡(jiǎn)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(lái)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(lái)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(shuō)明的是，本說(shuō)明書(shū)中所描述的具體實(shí)施例，其各部分名稱(chēng)等可以不同，凡依本發(fā)明專(zhuān)利構(gòu)思所述的構(gòu)造、特征及原理所做的等效或簡(jiǎn)單變化，均包括于本發(fā)明專(zhuān)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(duì)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(lèi)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(shū)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(guò)多普勒效應(yīng)測(cè)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(cè)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(cè)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(duì)被檢測(cè)部位施加具有剪切作用的超聲激勵(lì)波，使被檢測(cè)部位產(chǎn)生來(lái)回振動(dòng)； (1-2)進(jìn)行彩色多普勒成像； (1-3)沿彩色多普勒?qǐng)D像的時(shí)間軸，在彩色多普勒?qǐng)D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(guò)多普勒效應(yīng)測(cè)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(cè)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?qǐng)D像中的紅色圖像相對(duì)應(yīng)，當(dāng)被檢測(cè)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?qǐng)D像中的藍(lán)色圖像相對(duì)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(guò)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(guò)多普勒效應(yīng)測(cè)量物體彈性系數(shù)的方法，測(cè)量物體彈性系數(shù)； (2)將測(cè)量出來(lái)的彈性系數(shù)疊加到B型超聲圖像中。
【專(zhuān)利摘要】一種通過(guò)多普勒效應(yīng)測(cè)量物體彈性系數(shù)的方法，包括步驟（1）分別測(cè)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(guò)彩色多普勒?qǐng)D像上任意點(diǎn)計(jì)算出被檢測(cè)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(guò)超聲成像定量地得出被檢測(cè)部位的彈性系數(shù)，更準(zhǔn)確地了解被檢測(cè)部位的物理特征，而且這種測(cè)量方法相當(dāng)簡(jiǎn)單，也相當(dāng)準(zhǔn)確。
【IPC分類(lèi)】A61B8/00
【公開(kāi)號(hào)】CN105496461
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201610087322
【發(fā)明人】楊金耀, 林國(guó)臻, 林武平, 黃伊楠, 梅茹
【申請(qǐng)人】汕頭市超聲儀器研究所有限公司
【公開(kāi)日】2016年4月20日
【申請(qǐng)日】2016年2月17日