P(N)Xx+P(N+l),其中 N 表示多項式函數的階數。本實施方式中,根據上述多項式函數進行第一次曲線擬合出的曲線是一條平滑的曲線。多項式階數N由輸入的造影圖像的幀數決定,當幀數大于O小于100時N = 4,當幀數大于100小于400時N = 8,當幀數大于400小于800時N = 16,當幀數大于800小于1200時N=24,當幀數大于1200時N = 32。
[0041]替代實施方式中,第一次曲線擬合模塊116可以包括曲線平滑模塊,該曲線平滑模塊對原始時間強度曲線的平滑處理可以采用中值濾波方式。具體地,該中值濾波方式先計算原始時間強度曲線的方差,然后根據方差的大小判斷曲線平滑程度,進而建立方差和中值濾波器點數選擇的聯動機制即方差大小決定了中值濾波需要選擇的點數。較佳實施方式中,平滑的點數范圍是3?15個點。本實施方式中,對原始時間強度曲線的平滑處理過程可以在尋找系統中造影圖像時間強度曲線的最大值點之后進行,也可以同時進行。
[0042]其他替代實施方式中,由于器官運動導致的曲線波動的頻率都比造影劑強度變化要劇烈,可以對除去異常或無效幀造影圖像數據之后的時間強度曲線進行頻譜分析,然后采用FIR低通濾波方式與原始數據進行一次濾波處理。濾波處理可以濾除一些由于運動導致的曲線波動,使曲線平滑,便于參數計算和后續處理。
[0043]第二次曲線擬合所需要的參數計算模塊117,根據第一次曲線擬合計算出第二次曲線擬合所需參數。本實施方式中,第二次曲線擬合所需參數包括: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(Peakintensity, 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。
[0044]預處理模塊118,用于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,用于確保第二次曲線擬合所需要參數的合理性,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,一實施方式中,必須要保證造影劑開始顯影之前的時間要小于造影劑到達峰值的時間;如果大于或出現相等的情況,第二次曲線擬合的曲線和后續根據第二次曲線計算出來的量化參數將出現錯誤。
[0045]第二次曲線擬合模塊119根據上述計算出的第二次曲線擬合所需要的參數和可以選擇的擬合模式進行第二次曲線擬合,對去除無效幀之后的造影圖像數據進行最后的擬合并計算出造影量化參數,同時顯示出來給用戶參考。本實施方式中,該第二次曲線擬合步驟不同于第一次曲線擬合步驟,第二次曲線擬合步驟可以得出一條不同于第一次曲線擬合步驟形成的擬合曲線,且第二次曲線擬合步驟中該曲線的函數表達式是已知的。該第二次曲線擬合主要是用于顯示及計算造影量化參數的曲線,該第二次曲線的擬合方式可以采用經驗公式,例如:一實施方式中,造影劑團注射使用如下Gamma曲線擬合方式:
[0046]SI(t) = AX [a ((t~AT) /TTP) β xttpX e px(t Ατ ΤΤΡ)]+ΒΙ
[0047]其中A是造影劑峰值強度,β是上升斜率;ΒΙ是造影劑注入之前的基準強度,一實施方式中該基準強度使用造影劑到達之前的平均強度來代替;AT是造影劑顯影之前的時間;TTP是造影劑到達峰值的時間;α是擬合函數的校正因子。該校正因子和造影劑灌注上升斜率、造影劑消退下降斜率、AT和TTP均有關系。
[0048]替代實施方式中,除了造影劑團注擬合方式,上述可以選擇的擬合模式還可包括造影爆破再灌注擬合方式、造影劑慢注射擬合方式、造影劑灌注評價血流量擬合方式和造影劑消退擬合方式。該些可以選擇的擬合模式可以定義為擬合模式選擇模塊,并集成到聲造影成像分析系統100中,作為可選擇配置的功能,進而使設計靈活簡單。
[0049]較佳實施方式中,造影量化參數可以包括: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, AW0)和曲線各點的斜率。請參閱圖5,圖5包括了較佳實施方式第二次曲線擬合之后的時間強度曲線。可以看出,經過第二次曲線擬合之后的時間強度曲線更加直觀,也更加有利于計算造影量化參數。
[0050]本發明所稱的模塊是完成特定功能的程序段或者指令,比程序更適合于描述軟件在該超聲造影成像分析裝置10中的執行過程。針對模塊的相關描述可參照針對圖3的說明。需要說明的是,該超聲造影成像分析系統100的多個模塊被儲存在該存儲器13中并被配置成由相應的處理器11來執行。
[0051]如圖3所示,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。較佳實施方式中,該超聲造影成像分析方法包括步驟SlOl-步驟S109,下面分別對每個步驟進行詳細說明。
[0052]圖像提供步驟SlOl:提供超聲造影圖像。該超聲造影圖像可以是已經存儲的造影過程的視頻圖像數據或實時采集的造影視頻圖像數據。該超聲造影圖像可以為視頻圖像數據中的一幀造影圖像。該步驟由圖像輸入模塊111執行,具體功能可參考上述圖像輸入模塊111的描述。
[0053]感興趣區域選取步驟S102:從上述超聲造影圖像中選取感興趣區域。該步驟由感興趣區域設定模塊112執行,具體可參考上述關于感興趣區域設定模塊112的描述。根據需要,該超聲造影成像分析方法還包括一可選擇性開啟或關閉的病灶追蹤步驟S103,該病灶追蹤步驟S103能夠保證病灶一直在感興趣區域內,即感興趣區域能跟蹤病灶的運動。
[0054]時間強度計算步驟S104:計算區域內的每一幀超聲造影的信號強度,建立原始時間強度曲線。該步驟的執行可以參考上述對時間強度曲線計算模塊113的相關描述。
[0055]無效數據去除步驟S105:除去明顯的異常幀超聲造影圖像數據。該步驟的執行可以參考上述對無效數據去除模塊114的功能描述。
[0056]最大值計算步驟S106:尋找原始時間強度曲線的最大值點,并記錄最大值時刻。該步驟由最大值計算模塊115執行,具體可參考上述最大值計算模塊115的相關描述。
[0057]第一次曲線擬合步驟106’:對原始時間強度曲線進行第一次曲線擬合。該步驟由第一次曲線擬合模塊116執行,具體可參考上述第一次曲線擬合模塊116的相關描述。替代實施方式中,該第一次曲線擬合步驟S106’與最大值計算步驟S106可以合并為一個步驟,并由一個統一的模塊執行,例如第一次曲線擬合模塊116,此時可以省略該最大值計算模塊115。
[0058]第二次曲線擬合所需要的參數計算S107:根據一次擬合的曲線計算第二次曲線擬合所需要的參數。具體可以參考上述對第二次曲線擬合所需要的參數計算模塊117的相關描述。
[0059]預處理步驟S108:對第二次曲線擬合所需要的參數做一定的限制,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。具體可以參考上述對預處理模塊118的相關描述。
[0060]第二次曲線擬合步驟S109: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,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。具體可參考上述