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超声诊断装置、超声诊断系统和用于控制超声诊断装置的程序

摘要

为了更可靠地计算与组织特性有关的参数,超声诊断装置1中的处理器7控制超声探头2以便以第一脉冲重复频率向患者发射超声脉冲,向该患者发射机械振动,该机械振动已由振动器50施加以生成剪切波,并且该处理器7基于所得回波信号创建表示该剪切波的传播的图像的数据。此外,该处理器7基于该图像的该数据计算该机械振动中的频率分量,并且根据该频率分量计算超声脉冲的至少一个第二脉冲重复频率。此外,该处理器7控制该超声探头以便以该第二脉冲重复频率而不是该第一脉冲重复频率发射超声脉冲,并且基于所得回波信号计算该剪切波的至少一个传播速度。

著录项

  • 公开/公告号CN114903515A

    专利类型发明专利

  • 公开/公告日2022-08-16

    原文格式PDF

  • 申请/专利权人 通用电气精准医疗有限责任公司;

    申请/专利号CN202210092552.4

  • 发明设计人 谷川俊一郎;神山直久;

    申请日2022-01-26

  • 分类号A61B8/00(2006.01);

  • 代理机构上海专利商标事务所有限公司 31100;上海专利商标事务所有限公司 31100;

  • 代理人侯颖媖;张鑫

  • 地址 美国威斯康星州

  • 入库时间 2023-06-19 16:23:50

法律信息

  • 法律状态公告日

    法律状态信息

    法律状态

  • 2022-09-02

    实质审查的生效 IPC(主分类):A61B 8/00 专利申请号:2022100925524 申请日:20220126

    实质审查的生效

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于计算剪切波的传播速度的超声诊断装置和超声诊断系统,以及用于控制超声诊断装置的程序。

背景技术

用于量化患者组织的特性的技术包括检测患者体内生成的剪切波以计算与组织特性有关的参数的技术。例如,日本专利申请公开号2019-118820公开了一种用于通过超声推动脉冲在患者体内生成剪切波,并且基于剪切波的传播频率和速度计算粘度的定量值的超声装置。

在例如通过超声推动脉冲在患者的肝脏内部生成剪切波时,此类剪切波非常微弱,并且具有短的传播距离和较差的S/N比。在此类恶劣条件下,难以检测剪切波并计算与组织特性有关的参数。期望更可靠地计算与组织特性有关的参数。

发明内容

本发明内容介绍了在具体实施方式中更详细描述的概念。其不应当用于确定要求保护的主题的基本特征,也不应当用于限制要求保护的主题的范围。

一种模式中的超声诊断装置或超声诊断系统通过向患者施加机械振动代替推动脉冲来生成剪切波而解决了上述问题。用于检测剪切波的超声脉冲需要以对应于机械振动中的频率分量的脉冲重复频率发射。因此,一种模式中的超声诊断装置或超声诊断系统基于来自以第一脉冲重复频率发射的超声脉冲的回波信号来创建表示剪切波的传播的图像的数据。然后基于图像来确定脉冲重复频率。更具体地,一种模式中的超声诊断装置或超声诊断系统包括用于向患者发射超声脉冲/从患者接收回波信号的超声探头,以及处理器。处理器控制所述超声探头以便以至少一个第一脉冲重复频率向患者发射所述超声脉冲,向所述患者发射包含至少一个频率分量的机械振动,该机械振动已被施加以生成具有根据所述至少一个频率分量的频率的剪切波;并且基于来自以所述第一脉冲重复频率发射的超声脉冲的回波信号来创建表示所述剪切波的传播的图像的数据。此外,处理器基于来自以基于所述图像确定的脉冲重复频率发射的超声脉冲的回波信号来计算所述剪切波的至少一个传播速度。

根据上文所描述的模式中的超声诊断装置,剪切波的传播速度基于由以脉冲重复频率发射的超声脉冲获得的回波信号来计算,该脉冲重复频率基于表示由机械振动生成的剪切波的传播的图像而确定。通过使用机械振动代替推动脉冲,可以更可靠地获得剪切波的传播速度。此外,可基于前述图像获得用于检测剪切波的更合适的脉冲重复频率。

附图说明

图1是示出根据实施方案的超声诊断系统和超声诊断装置的示例的框图;

图2是示出实施方案中的处理的流程图的示例;

图3是示出实施方案中的处理的流程图的另一示例;

图4是示出在图3的流程图中决定第一脉冲重复频率不合适的情况下的处理的流程图的示例;

图5是示出实施方案的第四变型中的处理的流程图的示例;

图6是示出另一实施方案中的超声诊断系统和超声诊断装置的示例的框图;并且

图7是示出在图3的流程图中决定第一脉冲重复频率不合适的情况下的处理的流程图的另一示例。

具体实施方式

现在将在下文参考附图来描述本发明的实施方案。图1所示的超声诊断系统100包括超声诊断装置1和振动器50。超声诊断装置1包括超声探头2、发射波束形成器3和发射器4。超声探头2对患者执行超声扫描并且接收超声回波。

更具体地,超声探头2具有用于向患者(未示出)发射脉冲超声的多个振动元件2a。该多个振动元件2a由发射波束形成器3和发射器4驱动以发射脉冲超声。振动元件2a是压电元件。

超声诊断装置1还包括接收器5和接收波束形成器6。从振动元件2a发射的脉冲超声在患者体内被反射,以产生返回到振动元件2a的回波。回波通过振动元件2a转换成电信号,该电信号为回波信号并且被输入到接收器5。回波信号在接收器5处按所需增益经历放大等,然后输入到其中执行接收波束形成的接收波束形成器6。接收波束形成器6输出经接收波束形成的超声数据。

接收波束形成器6可以是硬件波束形成器或软件波束形成器。在接收波束形成器6是软件波束形成器的情况下,接收波束形成器可包括一个或多个处理器,该一个或多个处理器包括图形处理单元(GPU)、微处理器、中央处理单元(CPU)、数字信号处理器(DSP)或能够执行逻辑运算的任何其他类型的处理器中的一者或多者。构成接收波束形成器6的处理器可以由与稍后将描述的处理器7分开的处理器构造而成或者由处理器7构造而成。

超声探头2可包括用于执行发射和/或接收波束形成中的全部或部分的电路。例如,发射波束形成器3、发射器4、接收器5和接收波束形成器6中的全部或部分可位于超声探头2内。

超声诊断装置1还包括用于控制发射波束形成器3、发射器4、接收器5和接收波束形成器6的处理器7。此外,超声诊断装置1包括显示器8、存储器9和用户界面10。

处理器7包括一个或多个处理器。处理器7与超声探头2进行电子通信。处理器7可控制超声探头2以采集超声数据。处理器7控制振动元件2a中的哪些元件是活动的以及从超声探头2发射的超声波束的形状。处理器7还与显示器8进行电子通信,并且处理器7可将超声数据处理成超声图像以显示在显示器8上。术语“电子通信”可被定义为包括有线连接和无线连接两者。根据一个实施方案,处理器7可包括中央处理单元(CPU)。根据其他实施方案,处理器7可包括能够执行处理功能的其他电子部件,诸如数字信号处理器、现场可编程门阵列(FPGA)、图形处理单元(GPU)或任何其他类型的处理器。根据其他实施方案,处理器7可包括能够执行处理功能的多个电子部件。例如,处理器7可包括从电子部件的列表选择的两个或更多个电子部件,这些电子部件包括:中央处理单元、数字信号处理器、现场可编程门阵列和图形处理单元。

处理器7还可包括对RF数据进行解调的复解调器(未示出)。在另一个实施方案中,解调可以在处理链中较早地执行。

处理器7适于根据数据上的多个可选超声模态来执行一个或多个处理操作。随着接收到回波信号,可以在扫描会话期间实时处理数据。出于本公开的目的,术语“实时”被定义为包括在没有任何有意延迟的情况下执行的过程。

数据可在超声扫描期间暂时存储在缓冲器(未示出)中,使得数据可在实时操作中或在非实时的离线操作中进行处理。在本公开中,术语“数据”可用于意指使用超声诊断装置1采集的一个或多个数据集。

超声数据可由处理器7通过其他或不同模式相关的模块(例如,B模式、彩色多普勒、M模式、彩色M模式、频谱多普勒、对比度增强模式、弹性成像、TVI、应变、应变速率等)来处理,以形成超声图像的数据。例如,一个或多个模块可以B模式、彩色多普勒、M模式、彩色M模式、频谱多普勒、对比度增强模式、弹性成像、TVI、应变、应变速率以及它们的组合等产生超声图像。

存储图像光束和/或图像帧,并且可记录指示在存储器中采集数据的时间的定时信息。这些模块可包括例如扫描转换模块,该扫描转换模块用于执行扫描转换操作,以将图像帧从光束空间坐标转换为显示空间坐标。可提供视频处理器模块,该视频处理器模块从存储器读取图像帧并且在对患者执行过程时实时显示图像帧。视频处理器模块可将图像帧存储在图像存储器中,从该图像存储器读取超声图像并将这些超声图像显示在显示器8上。

如本文所用,术语“图像”可以广义地是指可见图像和表示可见图像的数据两者。术语“数据”可包括原始数据和图像数据两者,原始数据是扫描转换操作之前的超声数据,图像数据是扫描转换操作之后的数据。

在处理器7包括多个处理器的情况下,待由处理器7处理的前述处理任务可由多个处理器处理。例如,第一处理器可用于解调和抽取RF信号,而第二处理器可用于在显示图像之前进一步处理数据。

例如,在接收波束形成器6是软件波束形成器的情况下,接收波束形成器的处理功能可由单个处理器或由多个处理器执行。

显示器8是LED(发光二极管)显示器、LCD(液晶显示器)、有机EL(电致发光)显示器等。

存储器9是任何已知的数据存储介质。在示例中,超声图像显示系统1包括作为存储器9的非暂态存储介质和暂态存储介质,并且包括存储器9的多个单元。非暂态存储介质是例如非易失性存储介质,诸如HDD(硬盘驱动器)和ROM(只读存储器)。非暂态存储介质可包括便携式存储介质,诸如CD(光盘)和DVD(数字通用光盘)。在非暂态存储介质中,存储由处理器7执行的程序。

暂态存储介质是易失性存储介质,诸如RAM(随机存取存储器)。

用户界面10可接受操作者的输入。例如,用户界面10接受来自操作者的命令和/或信息的输入。用户界面10被构造成包括键盘、硬键、轨迹球、旋转控件、软键等。用户界面10可包括显示软键等的触摸屏。

振动器50生成机械振动。在示例中,振动器50包括压电元件,驱动电压被施加到该压电元件以生成机械振动。机械振动至少包含第一频率分量f1和第二频率分量f2。

振动器50独立于超声诊断装置1操作,并且其具有其自身的电源。

接下来,将描述本实施方案中的处理。图2是示出本实施方案中的处理的流程图。首先,在步骤S1处,振动器50开始向患者施加机械振动。振动器50在其被置于患者的表面上时施加机械振动。在示例中,操作者将振动器50置于患者的表面上,并且启动振动器50。机械振动引起患者体内的生物组织中的剪切波。

接下来,在步骤S2处,对于其中通过机械振动生成剪切波的患者,处理器7控制超声探头2以在所需的时间段内以第一脉冲重复频率PRF1发射/接收超声脉冲。尽管第一脉冲重复频率PRF1是能够检测剪切波并计算剪切波的传播速度的频率,但是将在后面讨论的第二脉冲重复频率PRF2能够更可靠且准确地计算剪切波的传播速度。

接下来,在步骤S3处,处理器7基于来自在步骤S2处发射的超声脉冲的回波信号来创建表示剪切波的传播的图像的数据。更具体地,处理器7对来自在步骤S2处发射的超声脉冲的回波信号执行组织多普勒处理,并且创建多普勒数据。处理器7然后基于多普勒数据创建表示剪切波的传播的图像的数据。在示例中,表示剪切波的传播的图像的数据由日本专利号6498183中描述的技术创建。表示剪切波的传播的图像使剪切波形成条带图案。图像可以是视频图像。

接下来,在步骤S4处,处理器7基于在步骤S3处创建的图像的数据来计算机械振动中的至少一个频率分量。由于在步骤S3处创建的图像的数据表示在组织多普勒处理中获得的IQ信号的周期性变化,因此处理器7基于例如IQ信号、第一脉冲重复频率PRF1和步骤S2处的超声脉冲发射/接收中的帧速率来计算机械振动中的至少一个频率分量。

接下来,在步骤S5处,处理器7根据在步骤S4处计算的机械振动中的频率分量来计算超声脉冲的第二脉冲重复频率PRF2。现在将详细描述第二脉冲重复频率PRF2。如先前所讨论的,使用检测组织运动的组织多普勒技术来检测剪切波。在组织多普勒技术中,组织运动的频率(即振动频率)具有用于超声脉冲的对应脉冲重复频率,该脉冲重复频率能够更可靠且准确地检测运动。因此,第二脉冲重复频率PRF2是根据在步骤S4处计算的机械振动中的频率分量设置的频率,以促进组织多普勒处理中的剪切波的更可靠的检测。

在示例中,第二脉冲重复频率PRF2与在步骤S4处计算的机械振动中的频率分量之间的关系可以是由日本专利号6498183的第0016段中描述的EQ.(1)给出的关系。具体地,它可以是:

f={(2m+1)/4}*PRF2,

其中f是在步骤S4处计算的机械振动中的频率分量,m是等于或大于零的整数,并且PRF2是第二脉冲重复频率PRF2。以上等式可用于根据机械振动中的频率分量计算超声脉冲的第二脉冲重复频率PRF2。即,

PRF2=4*f/(2m+1)。

接下来,在步骤S6处,对于其中通过机械振动生成剪切波的患者,处理器7控制超声探头2以在所需的时间段内以在步骤S5处计算的第二脉冲重复频率PRF2发射/接收超声脉冲。

接下来,在步骤S7处,处理器7基于来自在步骤S6处发射的超声脉冲的回波信号来计算剪切波的传播速度。处理器7对来自超声脉冲的回波信号执行组织多普勒处理并且创建多普勒数据,该处理器基于该多普勒数据计算传播速度。处理器7可基于多普勒数据创建表示剪切波的传播的图像的数据。处理器7还可基于显示器8上的图像的数据显示图像。

如在本实施方案中那样,通过施加到患者的连续机械振动,与使用超声推动脉冲的情况相比,可以生成更大振幅的剪切波。因此,可以更可靠地计算剪切波的传播速度,作为与患者组织的特性有关的参数。由于机械振动中的频率分量是基于表示剪切波传播的图像的数据来计算的,因此可以获得根据剪切波频率的更合适的第二脉冲重复频率。

接下来,将描述实施方案的变型。首先,将描述第一变型。图3和图4是示出第一变型的处理的流程图。由于从步骤S10到步骤S12的处理与从步骤S1到步骤S3的处理相同,因此将省略其解释。然而,在本变型中,步骤S11处的第一脉冲重复频率PRF1的值可不同于步骤S2处的该值。在步骤S13处,决定第一脉冲重复频率PRF1是否合适。在示例中,处理器7基于在步骤S12处获得的图像的数据来决定第一脉冲重复频率是否合适。

由处理器7做出的决策将更详细地描述。当用于检测剪切波的超声脉冲的脉冲重复频率是根据剪切波的频率的合适频率时,假设在表示剪切波的传播的图像上显示的剪切波的行进方向是特定的行进方向。因此,在示例中,当在步骤S12处获得的图像是指示剪切波的行进方向与适当行进方向相反的视频图像时,处理器7决定第一脉冲重复频率PRF1不合适。在其他示例中,在步骤S12处获得的图像中不能检测到剪切波的波前的情况下,或者在剪切波沿不同于生物组织分布的方向传播的情况下,处理器7可决定第一脉冲重复频率PRF1不合适。应注意,此处提供的决策技术仅仅是示例性的。

步骤S13处的决策可由操作者执行。在这种情况下,处理器7基于在步骤S12处获得的图像的数据在显示器8上显示图像。操作者基于显示的图像决定第一脉冲重复频率PRF1是否合适。类似于由上述处理器7进行的决策技术,操作者可基于剪切波的行进方向或波前的可检测性来执行决策。操作者在用户界面10处输入第一脉冲重复频率PRF1是否合适。

在处理器7决定第一脉冲重复频率PRF1在步骤S13处为合适(在步骤S13处为“是”)的情况下,流程进行到步骤S14处的处理。同样,在用户界面10已接受指示第一脉冲重复频率PRF1在步骤S13处为合适(在步骤S13处为“是”)的操作者的输入的情况下,流程进行到步骤S14处的处理。

在第一变型中,被决定为合适的第一脉冲重复频率PRF1可被认为是根据机械振动中的频率分量的频率,即,能够可靠且准确地计算剪切波的传播速度的频率,类似于在图2中的步骤S5处计算的第二脉冲重复频率PRF2。

在步骤S14处,处理器7基于在步骤S12处创建的多普勒数据计算剪切波的传播速度。在步骤S14处完成传播速度的计算后,处理被终止。

另一方面,在处理器7决定第一脉冲重复频率PRF1不合适(在步骤S13处为“否”)的情况下,流程进行到步骤S15处的处理。同样,在用户界面10已接受指示第一脉冲重复频率PRF1在步骤S13处不合适(在步骤S13处为“否”)的操作者的输入的情况下,流程进行到步骤S15处的处理。

从步骤S15的处理在图4的流程图中示出。图5所示的从步骤S15到步骤S18的处理类似于步骤S4到步骤S7的处理。

接下来,将描述第二变型。在先前描述的步骤S1和S10处施加的机械振动可至少包含第一频率分量f1和第二频率分量f2。通过机械振动在患者体内的生物组织中生成的剪切波包含具有根据第一频率分量f1的频率的第一剪切波和具有根据第二频率分量f2的频率的第二剪切波。第一剪切波的频率和第二剪切波的频率彼此不同。

步骤S2和S11处的第一脉冲重复频率PRF1可包含两个第一脉冲重复频率PRF11和PRF12。更具体地,处理器7在步骤S2和S11期间修改第一脉冲重复频率PRF1。处理器7在自从在步骤S2和S11处开始超声脉冲发射/接收以来经过了所需的时间段之后修改第一脉冲重复频率PRF1。在下文中,修改之前的第一脉冲重复频率PRF1将被称为第一脉冲重复频率PRF11,并且修改之前的第一脉冲重复频率PRF1将被称为第一脉冲重复频率PRF12。因此,在步骤S2和S11处,用第一脉冲重复频率PRF11在所需时间段内执行超声发射/接收,并且然后用第一脉冲重复频率PRF12在所需时间段内执行超声发射/接收。

在步骤S3和S12处,处理器7基于来自以第一脉冲重复频率PRF11发射/接收的超声脉冲的回波信号创建多普勒数据,并且基于多普勒数据,其创建表示第一剪切波的传播的第一图像的数据。处理器7还基于来自以第一脉冲重复频率PRF12发射/接收的超声脉冲的回波信号创建多普勒数据,并且基于多普勒数据,其创建表示第二剪切波的传播的第二图像的数据。

在步骤S13处,基于第一图像的数据来决定第一脉冲重复频率PRF11是否为根据第一剪切波的合适频率。此外,在步骤S13处,基于第二图像的数据来决定第一脉冲重复频率PRF12是否为根据第二剪切波的合适频率。

在步骤S4和S15处,处理器7基于第一图像的数据计算机械振动中的第一频率分量f1。除了处理器7使用第一脉冲重复频率PRF11代替先前描述的第一脉冲重复频率PRF1来计算第一频率分量f1之外,该计算技术基本上与对于先前描述的步骤S4所解释的相同。

在步骤S4和S15处,处理器7还基于第二图像的数据计算机械振动中的第二频率分量f2。除了处理器7使用第一脉冲重复频率PRF12代替先前描述的第一脉冲重复频率PRF1来计算第二频率分量f2之外,该计算技术基本上与对于先前描述的步骤S4所解释的相同。

在步骤S5和S16处,处理器7计算两个第二脉冲重复频率PRF21和PRF22作为第二脉冲重复频率PRF2。第二脉冲重复频率PRF21是根据第一频率分量f1的脉冲重复频率。第二脉冲重复频率PRF22是根据第二频率分量f2的脉冲重复频率。

在步骤S6和S17处,用第二脉冲重复频率PRF21在所需时间段内执行超声脉冲发射/接收,并且然后用第二脉冲重复频率PRF22在所需时间段内执行超声脉冲发射/接收。

在步骤S7和S18处,处理器7基于来自以第二脉冲重复频率PRF21发射的超声脉冲的回波信号创建多普勒数据,并且计算第一剪切波的传播的速度V1。处理器7还基于来自以第二脉冲重复频率PRF22发射的超声脉冲的回波信号创建多普勒数据,并且计算第二剪切波的传播的速度V2。

在步骤S14处,处理器7基于多普勒数据计算第一剪切波的传播速度V1,该多普勒数据是基于来自以第一脉冲重复频率PRF11发射的超声脉冲的回波信号而创建的。处理器7还基于多普勒数据计算第二剪切波的传播速度V2,该多普勒数据是基于来自以第一脉冲重复频率PRF12发射的超声脉冲的回波信号而创建的。

在第二变型中,处理器7可使用第一传播速度V1和第二传播速度V2来计算与患者组织的特性有关的参数。现在将在下文中描述参数计算的示例。

剪切波的传播速度随剪切波的频率而变化。具体地,剪切波的频率越高,剪切波的传播速度越高。此外,根据剪切波传播通过其的介质的粘度,传播速度相对于频率的变化程度,即,频率分布和传播速度的斜率改变。因此,处理器7使用第一传播速度V1和第二传播速度V2以及第一频率分量f1和第二频率分量f2作为参数以计算粘度相关值。由于剪切波的频率取决于机械振动的频率,因此此处使用第一频率分量f1和第二频率分量f2来计算粘度相关值。在示例中,粘度相关值是频率分量f1、f2的分布和传播速度V1、V2的斜率,即,(V2-V1)/(f2-f1)。处理器7还可基于斜率计算粘度系数。

接下来,将描述第三变型。在第三变型中,类似于第二变型,在先前描述的步骤S1和S10处施加的机械振动至少包含第一频率分量f1和第二频率分量f2,并且生成第一剪切波和第二剪切波。

然而,与第二变型不同,步骤S2和S11处的第一脉冲重复频率PRF1的数值是一。因此,在步骤S3和S12处创建表示剪切波的传播的图像的数据。

在步骤S13处,基于在步骤S12处创建的图像的数据来决定第一脉冲重复频率PRF1是否为根据第一剪切波和第二剪切波的合适频率。

在步骤S4和S15处,基于图像的数据,处理器7计算机械振动中的第一频率分量f1。此外,在步骤S4和S15处,基于图像的数据,处理器7计算机械振动中的第二频率分量f2。

在步骤S5和S16,处理器7计算第二脉冲重复频率PRF2。然而,处理器7根据第一频率分量f1和第二频率分量f2计算第二脉冲重复频率PRF2。在示例中,第二脉冲重复频率PRF2是第一频率分量f1和第二频率分量f2的公倍数。公倍数可以是最小公倍数。

可替代地,脉冲重复频率PRF2可以是满足从上文提到的日本专利号6498183的第0016段中描述的EQ.(1)导出的两个等式的脉冲重复频率,如下所给出的:

PRF2=4*f1(2m+1),以及

PRF2=4*f2(2n+1)

其中m和n是等于或大于零的整数,并且PRF2是脉冲重复频率PRF2。

在步骤S7和S18处,处理器7基于来自在步骤S6和S17处以第二脉冲重复频率PRF2发射的超声脉冲的回波信号创建多普勒数据,并且计算第一剪切波的传播速度V1和第二剪切波的传播速度V2。

在步骤S14处,基于在步骤S12处创建的多普勒数据来计算第一剪切波的传播速度V1和第二剪切波的传播速度V2。

在第三变型中,类似于第二变型,可以使用第一传播速度V1和第二传播速度V2来计算粘度相关值。

接下来,将描述第四变型。图5是示出第四变型中的处理的流程图。步骤S30处的处理与步骤S1和S10处的处理相同。接下来,在步骤S31处,处理器7控制超声探头2以在所需的时间段内以所需的脉冲重复频率发射/接收超声脉冲。如在步骤S11中,处理器7最初将第一脉冲重复频率PRF1设置为所需脉冲重复频率。

在步骤S32处,处理器7以类似于步骤S3和S12的方式创建表示剪切波的传播的图像的数据。

在步骤S33处,以类似于步骤S13的方式,基于在步骤S32处创建的图像的数据或基于该图像来决定在步骤S31处设置的所需脉冲重复频率是否合适。在第一脉冲重复频率PRF1在步骤S31处设置的情况下,在步骤S33处决定第一脉冲重复频率PRF1是否合适。

在步骤S33处决定第一脉冲重复频率PRF1不合适(在步骤S33处为“否”)的情况下,流程进行到步骤S34处的处理。另一方面,在步骤S33处决定第一脉冲重复频率PRF1为合适(在步骤S13处为“是”)的情况下,流程进行到步骤S35处的处理。在步骤S35处,处理器7基于在步骤S32处创建的多普勒数据计算剪切波的传播速度。

在步骤S34处,处理器7将第一脉冲重复频率PRF1修改成第三脉冲重复频率PRF3。在示例中,第三脉冲重复频率PRF3具有通过将第一脉冲重复频率PRF1的值递增或递减预先指定的频率Δα而获得的值。从初始设置的第一脉冲重复频率PRF1修改之后的脉冲重复频率在本文中将被称为第三脉冲重复频率PRF3。

一旦在步骤S34处设置了第三脉冲重复频率PRF3,处理器7便在步骤S31处控制超声探头2以在所需的时间段内以第三脉冲重复频率PRF3发射/接收超声脉冲。然后,在步骤S32处,基于来自以第三脉冲重复频率PRF3发射/接收的超声脉冲的回波信号创建图像的数据,随之在步骤S33处决定第三脉冲重复频率PRF3是否合适。在决定第三脉冲重复频率PRF3不合适的情况下,在步骤S34处再次增加或减去预先指定的频率Δα以设置新的第三脉冲重复频率PRF3,并且此后执行步骤S31处的处理。

另一方面,在步骤S33处决定第三脉冲重复频率PRF3为合适(在步骤S33处为“是”)的情况下,流程进行到处理步骤S35,其中剪切波的传播速度是基于在紧接在前的步骤S32处创建的多普勒数据来计算的。在步骤S33处决定为合适的第三脉冲重复频率PRF3可被认为是第二脉冲重复频率PRF2。

虽然已经参考具体实施方案来描述了本发明,但是在不脱离本发明的范围和实质的情况下,可以进行各种改变和/或可以替换等同物。另外,在不脱离本发明的范围和实质的情况下,可以进行许多修改以使特定情况或材料适应于本发明的教导。因此,本发明不限于本文所公开的具体实施方案,并且本发明旨在涵盖落入所附权利要求书内的所有实施方案。

例如,振动器50可与超声诊断装置1连接。在这种情况下,可从超声诊断装置1向振动器50供应电力。

此外,超声诊断系统100可包括第一振动器51和第二振动器52,代替振动器50,如图6所示。尽管第一振动器51和第二振动器52的基本配置与振动器50的基本配置相同,但是第一振动器51生成具有第一频率分量f1的机械振动,而第二振动器52生成具有第二频率分量f2的机械振动。

此外,在第一变型中,可根据机械振动中的频率分量来设置第一脉冲重复频率PRF1。在这种情况下,第一脉冲重复频率PRF1是能够可靠且准确地计算剪切波的传播速度的频率。然而,机械振动中的频率分量可由于振动器随时间的劣化等而改变。在这种情况下,需要根据频率分量的变化再次设置根据变化之前的机械振动中的频率分量设置的第一脉冲重复频率。因此,可以基于是否需要重新设置第一脉冲重复频率PRF1来做出图3中的步骤S13处的决策。更具体地,在步骤S13处,处理器7以类似于步骤S4的方式基于在步骤S12处创建的图像的数据来计算机械振动中的频率分量。接下来,处理器7将机械振动中所计算的频率分量与对应于第一脉冲重复频率PRF1的变化之前的机械振动中的频率分量进行比较。在变化之前的机械振动中的频率分量是已知的。接下来,在所比较的频率分量之间的差值超过所需范围的情况下,处理器7决定第一脉冲重复频率PRF1不合适。另一方面,在所比较的频率分量之间的差值落在所需范围内的情况下,处理器7决定第一脉冲重复频率PRF1为合适的。

当第一脉冲重复频率PRF1不合适时,处理器7可输出警告。警告可显示在显示器8上或从超声诊断装置1的扬声器(在附图中省略)输出。

在决定第一脉冲重复频率PRF1不合适的情况下,流程进行到步骤S18处的处理,而此后无需执行图5中的步骤S17处的处理。因此,用第二脉冲重复频率PRF2而不是第一脉冲重复频率PRF1来执行超声发射/接收。第二脉冲重复频率PRF2是根据改变后机械振动中的频率分量的频率。

同样,可基于是否需要重新设置第一脉冲重复频率PRF11和PRF12来做出第二变型中的步骤S13处的决策。

此外,在第一变型中,可决定在步骤S16处计算的第二脉冲重复频率PRF2是否合适。现在将参考图7中的流程图来描述这种情况下的处理。一旦在步骤S16处计算出第二脉冲重复频率PRF2,流程便进行到步骤S40处的处理。在步骤S40处,处理器7控制超声探头2以在所需的时间段内以第二脉冲重复频率PRF2发射/接收超声脉冲,如在步骤S6和S17中一样。

接下来,在步骤S41处,处理器7以类似于步骤S3、S12和S32的方式基于来自在步骤S40处发射的超声脉冲的回波信号来创建表示剪切波的传播的图像的数据。接下来,在步骤S42处,以类似于步骤S13的方式,基于在步骤S41处或创建的图像的数据或基于该图像来决定第二脉冲重复频率PRF2是否合适。

在步骤S42处决定第二脉冲重复频率PRF2不合适(在步骤S42处为“否”)的情况下,流程进行到步骤S43处的处理。另一方面,在步骤S42处决定第二脉冲重复频率PRF2为合适(在步骤S42处为“是”)的情况下,流程进行到步骤S44处的处理。在步骤S44处,处理器7基于在步骤S41处创建的多普勒数据计算剪切波的传播速度。

在步骤S43处,处理器7修改第二脉冲重复频率PRF2。在示例中,经修改的第二脉冲重复频率PRF2具有通过将修改之前的第二脉冲重复频率PRF2的值递增或递减预先指定的频率Δα而获得的值。

一旦在步骤S43处修改了第二脉冲重复频率PRF2,流程便返回到步骤S40处的处理。在步骤S40处,以经修改的第二脉冲重复频率PRF2发射/接收超声脉冲,并且执行此后的处理。

此外,上述实施方案可为一种控制超声诊断装置的方法,所述装置包括:用于向患者发射超声脉冲/从患者接收回波信号的超声探头;以及处理器,所述方法包括以下步骤:

由所述处理器控制所述超声探头以便以至少一个第一脉冲重复频率向患者发射所述超声脉冲,向所述患者发射包含至少一个频率分量的机械振动,该机械振动已被施加以生成具有根据所述至少一个频率分量的频率的剪切波;

由所述处理器基于来自以所述第一脉冲重复频率发射的所述超声脉冲的回波信号来创建表示所述剪切波的传播的图像的数据;以及

由所述处理器基于来自以基于所述图像确定的脉冲重复频率发射的超声脉冲的回波信号来计算所述剪切波的至少一个传播速度。

附图中所示和上文所述的本公开的实施方案仅为示例性实施方案,并且并非旨在限制所附权利要求的范围,包括权利要求的范围内所包括的任何等同物。各种修改是可能的并且对于本领域的技术人员而言将是显而易见的。旨在使本文所述的非相互排斥的特征的任何组合在本发明的范围内。即,所述实施方案的特征可与上述任何适当的方面组合,并且任何一个方面的任选特征可与任何其他适当的方面组合。类似地,从属权利要求中列出的特征可与其他从属权利要求的非相互排斥的特征组合,特别是在从属权利要求从属于同一独立权利要求的情况下。在一些要求单一权利要求从属项的司法管辖区内,可能已作为实践使用了这些从属项,但这不应视为意味着从属权利要求中的特征是相互排斥的。

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