人體組織超聲衰減成像方法技術

人體組織超聲衰減成像技術，用Ｂ型超聲波即Ｂ超成像設備，經同位異頻數字減影方法處理，即用Ｂ超探頭以工作頻率ｆ↓［１］及工作頻ｆ↓［２］探查人體組織一部位，將所得與頻率ｆ↓［１］及頻率ｆ↓［２］對應的Ｂ超成像數據存入聯于Ｂ超主機的計算機，再將所述二頻率中的低頻圖像數據減去高頻圖像數據，并顯示該圖像數據差值反映的圖像，該圖像并可經消深度處理得到與所探人體組織深度無關的衰減圖像。本發明專利技術為研制生產新型Ｂ超儀提供了依據。（*該技術在2018年保護過期，可自由使用*）

【技術實現步驟摘要】
【國外來華專利技術】
本專利技術屬于超聲波成像技術，特別是人體組織的超聲波成像技術。目前的B型超聲波即B超成像技術為各種臨床應用提供了大量有價值的信息。由于它的非電離輻射特性以及相對低廉的費用，成為發展最快，應用面最廣，最受歡迎的影像技術。但是，目前的B超技術還沒有充分利用脈沖回波所攜帶的所有信息。隨著超聲技術的發展以及臨床應用的多方需求，超聲組織定征(TissueCharacterization)愈來愈成為人們追求、探索的課題。如人體組織的聲速、聲衰減、背向散射等生物特征信息的提取，已有許多學者做了大量工作，如1993年4月中國醫藥科技出版社出版馮若主編的《超聲診斷設備原理與設計》中便對此有闡述，證明了超聲組織定征對醫學臨床具有現行B超技術尚未提供的大量有用信息。如能提供一種新的B超成像技術包括B超成像設備和成像方法，提供新的定性定量超聲衰減信息，無疑將對臨床醫學應用開辟新的途徑，使B超技術不但提供組織結構現有的聲學形態影像，還提供新的組織結構特征及病理狀態的影像。有關人體組織超聲衰減成像技術，目前尚未見報導。本專利技術的目的在于為解決上述問題而提供一種新的B超成像技術，即人體組織超聲衰減成像技術，它能反映人體組織對B型超聲波的衰減分布，為生產新的B超儀器提供依據和方法。本專利技術人體組織超聲衰減成像技術的技術解決方案是采用B型超聲波即B超成像設備工作，其特殊之處是所述的成像采同位異頻數字減影處理方法，即用B超探頭以工作頻率f1及工作頻f2探查人體組織一部位，將所得與頻率f1及頻率f2對應的所述人體組織部位的B超成像數據存入聯于B超主機的計算機，經計算機減法處理將所述二頻率中的低頻圖像數據減去高頻圖像數據，將該圖像數據差值反映的圖像顯示于圖像顯示器，得到所探人體組織部位的一次衰減成像。由于本專利技術以兩種不同頻率的超聲波探查，故所述的B超探頭可以是與變頻控制器關聯的變頻探頭。所述的B超探頭也可以是兩種頻率可同時工作的雙頻探頭，與之配合的是所述的B超主機具有兩種頻率可同時工作的雙通道。所述聯于B超主機的計算機配有圖像數據采集卡，使計算機可獨立于B超主機工作。所述的變頻探頭是不同超波頻率分時變頻交替工作之探頭，變頻交替周期為超聲掃描幀周期，B超主機具有平坦響應的寬頻帶通道，并具有至少兩個圖像幀存儲器及相應的幀相關處理器。由于所述的一次衰減成像與所探人體組織部位深度相關，再設計與所述人體組織部位的深度z的負一次方線性相關的圖像模板，將其與一次衰減成像逐像素點相乘，便得到與深度z無關的二次衰減成像。所說的一次衰減、二次衰減成像基于如下原理B超掃描儀的檢波輸出處的回波信號EP可用下式來表示EP＝T2(Z)·T3(z)In{C·T1(z)·D(z)EP×e-2βfcz-4σ2z2β2×1-4zβz-zfcπσ}······(1)]]>式中C為常數；T1(z)、T2(z)、T3(z)為超聲波回波第一、第二、第三級放大倍數；fc為中心頻率；σ為能譜帶寬；β為聲衰減斜率；Z即Z(z，x)為距離z處的組織分辨元背向散射引起的起伏，它是距離z和x方位隨機函數；D(z)為聲束截面積變化引起的修正因子；E(z，x)等于 系背向散射起伏引進的隨機項。很顯然，式(1)中已經包含了組織聲衰減分量，如果充分抑制其它因素，或者把它們消變成常數項，而突出聲衰減斜率β，我們就可達到提取聲衰減信息的目的。實施的方法是采用一變頻B超探頭探查人體組織剖面的兩幅不同頻率的聲像，并假設它們點點(像素點)對應。將它們分別存在不同的存儲單元內，然后對它們作點點對應的減法處理。因為頻率fC低的信號強于頻率fC高的信號，故用前者減后者。這種處理結果可從下式看到EPf1-EPf2=T(Z)··{lnπ/z-4βz-f1/σ1π/z-4βz-f2/σ2]]>+lnD1(z)·EPf1D2(z)·EPf2}······(2)]]>式中T(z)＝T2(z)×T3(z)；β系β(z，x)沿深度z和方位x的分布。我們可以設計成σ2＝σ1，省略去 項。再將D1(z)/D2(z)視為一常數D。而EP由于采用點點對應處理，故是同一分辨元的背向散射。根據背向散射系數隨頻率變化的關系σβs(f)=Afb······(3)]]>則有EPf1EPf2=(f1f2)b/2=Fb/2······(4)]]>式中b＝b(z，x)表示背向散射系數隨頻率變化的分布關系，即b＝FDBSC，它反映了組織散射元尺寸大小。由以上假設和省略及關系式(4)，我們可將式(2)簡化成以下方程EPf1-EPf2=2β(z,x)z(f2-f1)·T(z)ln(D·Fb/2)········(5)]]>式(5)中b值對人體組織來說其值在2.5±1.0一個較小范圍內變化，T(z)(f2-f1)在B超儀器條件設定后可視為一常數。所以式(5)主要反映了隨所探組織的深度變化的一定頻差的組織衰減量。我們稱這種處理的成像為衰減成像。從實際成像的灰階分布來看。灰度隨所探組織深度z的增加而增加是明顯的，形成近區暗遠區亮的與常規B超圖像相反的分布。為了消除深度z的影響，可以在上述一級處理的基礎上再作一次處理。例如設計一個與-1線性相關的圖像模板，實際上它與x方向無關，因此它可以是一個行存儲器內的線性數據，將它與一級處理后的圖像再逐點相乘，結果就可得到不隨深度而變的衰減圖像。如下式所表示EPf1-EPf2z=Kβ(z,x)ln(D·Fb/2)··&Cente本文檔來自技高網...

【技術保護點】
人體組織超聲衰減成像技術，采用Ｂ型超聲波即Ｂ超成像設備工作，其特征是用Ｂ超探頭以工作頻率ｆ↓［１］及工作頻ｆ↓［２］探查人體組織一部位，將所得與頻率ｆ↓［１］及頻率ｆ↓［２］對應的所述人體組織部位的Ｂ超成像數據存入聯于Ｂ超主機的計算機，經減法處理將所述二頻率中的低頻圖像數據減去高頻圖像數據，將該圖像數據差值反映的圖像顯示于圖像顯示器，得到所探人體組織部位的一次衰減成像。

【技術特征摘要】
【國外來華專利技術】

【專利技術屬性】
技術研發人員：柯堅，
申請(專利權)人：柯堅，
類型：發明
國別省市：33[中國|浙江]