超聲造影成像分析方法及系統的制作方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種超聲造影成像分析方法及系統。
【背景技術】
[0002]超聲造影成像技術是利用造影劑使后散射回聲增強，通過觀察血流灌注情況診斷病灶。超聲造影可以為心臟、肝臟、腎臟、胰腺、外周血管、甲狀腺、乳腺、前列腺、子宮等實質性器官的診斷提供有力依據，也可以輔助肝臟消融手術，評價腎臟和肝臟移植手術效果，已成為超聲診斷技術中一個十分重要和很有前途的發展方向。
[0003]在超聲造影診斷中，醫生一般根據病灶的造影劑灌注情況來得出診斷結果。但是有些情況診斷結論和醫生的經驗有關，醫生根據經驗得出的結論有時也比較主觀。診斷時如果使用了造影成像量化技術，則造影成像量化技術中時間強度曲線可以提供比較直觀的曲線和量化數據值，這些量化數據值可以輔助醫生更加客觀地評價病灶。
[0004]造影成像量化技術中，時間強度曲線的計算是基于選擇的感興趣區域(ROI)。理想情況下造影圖像一直在一個診斷切面，病灶一直在選擇的感興趣區域(ROI)內，但是實際情況是:由于探頭的移動、病人的呼吸會導致造影的病灶切面變化或病灶發生運動，進而造成病灶有時候不在或者部分在選定的感興趣區域，此時計算出的時間強度曲線變化劇烈，時間強度曲線圖像的效果也非常的不理想，此時不利于計算出合理的量化參數。
【發明內容】
[0005]鑒于上述分析，有必要提供一種超聲造影成像分析方法及系統，可獲得直觀的時間強度曲線和合理的量化參數。
[0006]一種超聲造影成像分析方法，其包括:提供超聲造影圖像；從上述超聲造影圖像中選取感興趣區域；計算每一幀造影圖像感興趣區域內的信號強度，建立原始時間強度曲線；對所建立的原始時間強度曲線(TIC)進行第一次曲線擬合，并計算第二次曲線擬合所需參數；以及根據上述計算出的第二次曲線擬合所需參數和可以選擇的擬合模式進行第二次曲線擬合，然后根據第二次擬合得到的時間強度曲線計算出造影特征量化參數。
[0007]作為上述超聲造影成像分析方法的進一步改進，所述感興趣區域為用戶使用標志線在上述一幀造影圖像上標志一個封閉區域。
[0008]作為上述超聲造影成像分析方法的進一步改進，所述第一次曲線擬合之前進一步包括去除明顯異常超聲造影圖像幀。系統計算出感興趣區域內原始時間強度曲線的平均值，將平均值乘以一定加權系數作為后續處理的閾值，然后將平均值與所有原始時間強度值分別求差，將得到的結果再與閾值做比較，小于閾值的數據對應的造影圖像幀視為異常圖像幀，異常幀數據將用平均值代替。
[0009]作為上述超聲造影成像分析方法的進一步改進，第一次曲線擬合之前還包括計算尋找原始時間強度曲線最大值點，尋找第一時間強度曲線最大值點包括對計算出的時間強度曲線進行遍歷，尋找最大值點數值和時間，如果出現多個最大值，按照時間順序選擇第一個最大值點作為系統最大值。
[0010]作為上述超聲造影成像分析方法的進一步改進，所述第一次曲線擬合包括:對上述計算出的最大值點之前和之后的數據分別進行兩次曲線擬合，這兩次曲線擬合是同時進行的。
[0011]作為上述超聲造影成像分析方法的進一步改進，所述第一次曲線擬合采用多項式擬合方式或中值濾波方式進行，用于對原始時間強度曲線進行平滑處理，消除波形波動所可能帶來的參數計算誤差。
[0012]作為上述超聲造影成像分析方法的進一步改進，所述第二次曲線擬合所需要的參數包括:造影劑到達時間(Arrival time, AT)、造影劑峰值時間(Time to peak, TTP)、造影劑峰值強度(Peak intensity, PI)、造影劑灌注上升斜率，造影劑消退下降斜率、造影平均時間強度和/或造影劑到達之前的平均強度。
[0013]作為上述超聲造影成像分析方法的進一步改進，所述第二次曲線擬合之前進一步包括，針對第二次曲線擬合函數的特性對上述計算出的第二次曲線擬合所需要的參數做一定限制，確保第二次曲線擬合所需參數的合理性，確保第二次曲線擬合出的曲線不會出現數學上的錯誤或明顯異常。
[0014]作為上述超聲造影成像分析方法的進一步改進，該第二次曲線擬合不同于第一次曲線擬合，第二次曲線擬合可以得出一條不同于第一次曲線擬合形成的擬合曲線，第二次曲線擬合形成的曲線的函數表達式是已知的。
[0015]作為上述超聲造影成像分析方法的進一步改進，所述新的量化參數包括平均渡越時間(Mean transmit time, MTT)、灌注曲線下面積(Areawash in, AWI)、曲線下面積(AreaWash out, AffO)和曲線各點的斜率。
[0016]作為上述超聲造影成像分析方法的進一步改進，選取感興趣區域還包括可以選擇性的開啟或關閉病灶追蹤步驟，該病灶追蹤步驟可以保證病灶一直在選取的感興趣區域內，即保證感興趣區域能夠跟蹤病灶。
[0017]一種超聲造影成像分析系統，其統包括:提供超聲造影圖像的模塊；從上述超聲造影圖像中選取感興趣區域的模塊；計算每一幀造影圖像感興趣區域內的信號強度，建立原始時間強度曲線的模塊；對所建立的原始時間強度曲線(TIC)進行第一次曲線擬合，并計算第二次曲線擬合所需要的參數的模塊；以及根據上述計算出的第二次曲線擬合所需要的參數和選擇的擬合模式進行第二次曲線擬合，并根據第二次擬合得到的時間強度曲線計算造影特征量化參數的模塊。
[0018]作為上述超聲造影成像分析系統的進一步改進，用于去除明顯異常的超聲造影圖像幀的模塊，該模塊計算出感興趣區域原始時間強度曲線的平均值，將平均值乘以一定加權系數作為該模塊后續處理的閾值，然后將平均值與所有原始時間強度值分別求差，將得到的結果再與閾值做比較，小于閾值的數據對應的造影圖像幀視為異常圖像幀，異常幀數據用平均值代替。
[0019]作為上述超聲造影成像分析系統的進一步改進，進一步包括:用于尋找原始時間強度曲線最大值點的模塊，該模塊對計算出的時間強度曲線進行遍歷，尋找最大值點數值和時間，如果系統出現多個最大值，按照時間順序選擇第一個最大值點作為系統最大值。
[0020]作為上述超聲造影成像分析系統的進一步改進，進一步包括:對上述計算出的第二次曲線擬合所需參數做一定的限制，用于確保第二次曲線擬合所需參數的合理性，確保第二次曲線擬合出的曲線不會出現數學上的錯誤或明顯異常的預處理模塊。
[0021]相較于現有技術，使用本發明的超聲造影成像分析方法及系統，可以最大程度上抑制探頭移動和病人呼吸運動導致的病灶運動帶來的計算誤差，計算出的擬合曲線直觀；還可以獲得合理的量化參數，真實反映選中區域實際造影灌注效果；同時該超聲造影成像分析方法及系統還可以通過不同的病灶選擇不同的擬合方式，計算出相應的造影成像量化分析數據，有效反映病灶特征。
【附圖說明】
[0022]圖1是本發明超聲造影成像分析系統的較佳實施方式的應用環境架構圖；
[0023]圖2是本發明超聲造影成像分析系統的較佳實施方式的功能模塊圖；
[0024]圖3是本發明超聲造影成像分析方法的較佳實施方式的流程圖；
[0025]圖4是本發明超聲造影成像分析方法獲得的原始時間強度曲線圖；
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