專利名稱：一種實時超聲彈性成像位移估計方法和系統的制作方法
技術領域：
本發明涉及超聲彈性成像技術領域，尤其涉及一種實時超聲彈性成像位移估計方法和系統。
背景技術：
軟組織的病變常常伴隨著組織硬度的改變。比如，乳腺或者前列腺實質性腫瘤的硬度要大于正常組織，而液性囊腫的硬度小于正常組織。傳統上，臨床醫生用觸診來定性判斷腫塊的軟硬程度。然而，當腫塊埋藏于較深的軟組織內部，或者體積較小時，通過觸診就很難發現這些組織病變。超聲彈性成像是近年來發展比較快的一種新的超聲成像技術，可以對組織力學屬性(如組織彈性、組織硬度)進行成像，為臨床疾病診斷提供更加豐富的功能信息。然而，現有技術的超聲彈性成像技術存在一定的不足
一、現有算法在速度和精確度方 面存在著相互制約的問題。目前絕大部分的實時性好的算法都是一維的(即只考慮組織在受壓時的軸向運動)，其中包括題目為“Real timetissue elasticity imaging using the combined autocorrelation method”，“Motionestimation in ultrasound images using time domain cross correlation with priorestimates”等文章。這些算法假設在同一根射頻(Radio Frequency, RF)信號上組織位移連續，因此可以利用前一個位移的估計值作為下一次估計的先驗值，從而減小互相關的搜索范圍。這些一維算法在結構相對簡單的體模上進行實驗時可以獲得很好的結果。由于對人體組織施壓后，其產生位移場比較復雜，當這些算法用于活體實驗時很難取得滿意的結果O二、二維位移估計算法的魯棒性較好，但傳統二維估計算法的缺點是運算量過大，無法滿足臨床實時成像的需求。近些年來，一些研究組提出的新算法，比如動態規劃算法“Ultrasound elastography: a dynamic programming approach，’、光流法“A motion estimation refinement framework for real-time tissue axial strainestimation with freehand ultrasound” 以及快速互相關算法“A fast normalizedcross-correlation method for motion estimation”等,這些算法同時考慮了組織受壓產生的側向位移，魯棒性比較好，同時具有較好的實時性，但是其在處理組織大位移方面，容易出現誤差。有鑒于此，現有技術有待改進和提高。

發明內容
鑒于現有技術的不足，本發明目的在于提供一種實時超聲彈性成像位移估計方法和系統。旨在解決現有技術中針對復雜的位移場容易出現誤差等問題。本發明的技術方案如下
一種實時超聲彈性成像位移估計方法，其中，包括以下步驟51、采用二維匹配算法對待處理的兩幀射頻信號進行預估，得到位移場ΙΠμ,ν)，所述兩幀射頻信號之間存在位移變化；
52、設定一先驗估計tp,所述先驗估計tp等于位移場U(μ,V)的軸向位移Ut(u);使得經過預估值修正之后的兩幀射頻信號的位移保持1/4個波長之內；
53、根據先驗估計％和位移場UM的側向位移Ut(V),計算相移，得到軸向位移場；
其中，U、V分別代表軸向和側向位移量。優選地，所述的實時超聲彈性成像位移估計方法，其中，所述步驟SI中，二維匹配算法分為二維相關檢測算法和絕對差分求和算法。優選地，所述的實時超聲彈性成像位移估計方法，其中，所述二維匹配算法包括最小均方誤差函數、最小平均絕對值函數和/或最大匹配像素統計。優選地，所述的實時超聲彈性成像位移估計方法，其中，所述步驟SI具體包括以下步驟
SlU選擇兩幀射頻信號，以第一射頻信號Irns中第一區域作為目標區域，在第二射頻信號Im +1尋找最佳匹配的第二區域，其中，相關系數定義為
權利要求
1.一種實時超聲彈性成像位移估計方法，其特征在于，包括以下步驟 51、采用二維匹配算法對待處理的兩幀射頻信號進行預估，得到位移場 ，所述兩幀射頻信號之間存在位移變化； 52、設定一先驗估計tp，所述先驗估計tp等于位移場FJ(MjV)的軸向位移R(U);使得經過預估值修正之后的兩幀射頻信號的位移保持1/4個波長之內； 53、根據先驗估計tp和位移場的側向位移K(V),計算相移，得到軸向位移場u(i)； 其中，u、v分別代表軸向和側向位移量。
2.根據權利要求1所述的實時超聲彈性成像位移估計方法，其特征在于，所述步驟SI中，二維匹配算法分為二維相關檢測算法和絕對差分求和算法。
3.根據權利要求2所述的實時超聲彈性成像位移估計方法，其特征在于，所述二維匹配算法包括最小均方誤差函數、最小平均絕對值函數和/或最大匹配像素統計。
4.根據權利要求1所述的實時超聲彈性成像位移估計方法，其特征在于，所述步驟SI具體包括以下步驟 SlU選擇兩幀射頻信號，以第一射頻信號Ims中第一區域作為目標區域，在第二射頻信號Ims+1尋找最佳匹配的第二區域，其中，相關系數定義為
5.根據權利要求1所述的實時超聲彈性成像位移估計方法，其特征在于，所述步驟S3具體包括
6.一種實時超聲彈性成像位移估計系統，其特征在于，包括 預估模塊，用于采用二維匹配算法對待處理的兩幀射頻信號進行預估，得到位移場CZ(MjV),所述兩幀射頻信號之間存在位移變化； 先驗估計模塊，用于設定一先驗估計tp，所述先驗估計tp等于位移場的軸向位柳M ;使得經過預估值修正之后的兩幀射頻信號的位移保持1/4個波長之內； 位移計算模塊，用于根據先驗估計tp和位移場l/(M,v)的側向位移Ut(y),計算相移，得到軸向位移場。
全文摘要
本發明公開了一種實時超聲彈性成像位移估計方法和系統，其方法首先采用二維匹配算法對待處理的兩幀射頻信號進行預估，得到位移場，所述兩幀射頻信號之間存在位移變化；然后設定一先驗估計tp，所述先驗估計tp等于位移場的軸向位移；使得兩幀射頻信號的位移保持1/4個波長之內最后，根據先驗估計tp和位移場的側向位移，計算相移，得到軸向位移場。其解決了傳統相移算法中容易出現的相位混疊問題，在兼顧運算速度的前提下，有效地提高了估計的精度。
文檔編號A61B8/08GK103040488SQ20121056123
公開日2013年4月17日 申請日期2012年12月21日 優先權日2012年12月21日
發明者陸敏華, 孫瑞超, 汪天富, 陳思平 申請人:深圳大學