超分辨率造影成像方法和超声成像系统与流程

本发明涉及超声成像，更具体地涉及一种超分辨率造影成像方法和超声成像系统。

背景技术：

1、超声造影作为一项能对病灶及其组织血流灌注情况进行实时动态观测的新技术，在肝癌、甲状腺癌和乳腺癌等恶性疾病的诊断中扮演着日益重要的角色，成为临床评价血流循环和灌注的必要检查方法。

2、微循环的堵塞、梗阻与病变，是许多疾病的先兆，通过观察微血管变化有利于疾病的早期诊断。微循环指的是血管网络中微动脉与微静脉之间的血液循环，它既是循环系统的末梢部分，同时还是脏器的重要组成成分。通常情况下，微循环的血流量与人体组织、器官代谢水平相适应，维持人体正常的生命活动及新陈代谢。当组织器官的代谢与功能出现异常时，微循环会发生一定程度的改变，因此微循环与疾病的发生、发展密切相关，具有重要的生理、病理、药理和临床意义，对于各类疾病的早期诊断及治疗具有重要价值。但由于超声波在远场面临衍射极限限制，导致临床常规超声造影显示微血管结构细节的能力有限。

3、超分辨率造影成像(super-resolution contrast-enhanced ultrasound，sr-ceus)是一种具有超高空间分辨率的新型成像方法，通过借鉴光学超分辨率成像中的荧光显微定位技术原理，通过定位与跟踪微泡运动轨迹，从而构建出空间尺度在微米级的血管图像。超分辨率造影成像技术解决了微血管显示的难题，成为观察微血流的有力工具，目前广泛应用于肿瘤、不同组织器官的微血流灌注及斑块新生血管等领域的临床前研究中。

4、目前的超分辨造影成像技术仅支持在成像处理完成后，对造影剂微泡的微泡追踪信息进行映射显示。用户在进行进展对比、疗效评价对或临床诊断时，无法选择性观察病灶区域内的慢速血流或快速血流，或者选择性观察病灶区域流向探头和背离探头的血流。

技术实现思路

1、在 技术实现要素： 部分中引入了一系列简化形式的概念，这将在具体实施方式部分中进一步详细说明。本发明的发明内容部分并不意味着要试图限定出所要求保护的技术方案的关键特征和必要技术特征，更不意味着试图确定所要求保护的技术方案的保护范围。

2、本发明实施例一方面提供了一种超分辨率造影成像方法，所述方法包括：

3、控制超声探头向目标对象的含有造影剂微泡的目标组织发射超声波，并接收所述超声波的回波信号；

4、对所述回波信号进行超分辨率信号处理，得到所述造影剂微泡的微泡追踪信息；

5、基于所述微泡追踪信息生成第一超分辨率造影图像；

6、基于接收到的用户操作设置所述微泡追踪信息的目标范围；

7、确定所述微泡追踪信息中处于所述目标范围以外的第一微泡追踪信息；

8、对所述第一超分辨率造影图像中与所述第一微泡追踪信息对应的第一区域进行差异化处理，以得到第二超分辨率造影图像；

9、显示所述第二超分辨率造影图像。

10、在一个实施例中，所述差异化处理包括隐藏所述第一区域，或者，所述差异化处理包括将所述第一区域灰度显示。

11、在一个实施例中，所述微泡追踪信息包括以下至少一项：微泡密度信息、微泡速度信息、微泡方向信息。

12、在一个实施例中，所述微泡方向信息包括正向运动信息或负向运动信息；

13、所述基于接收到的用户操作设置所述微泡追踪信息的目标范围，包括：基于接收到的用户操作将所述目标范围设置为正向运动或者负向运动；

14、当将所述目标范围设置为所述正向运动时，所述第一微泡追踪信息包括所述负向运动信息；

15、当将所述目标范围设置为所述负向运动时，所述第一微泡追踪信息包括所述正向运动信息。

16、在一个实施例中，所述基于接收到的用户操作设置所述微泡追踪信息的目标范围，还包括：基于接收到的用户操作设置所述微泡密度信息的密度范围和/或所述微泡速度信息的速度范围；

17、所述第一微泡追踪信息还包括处于所述密度范围之外的微泡密度信息，和/或，所述第一微泡追踪信息还包括处于所述速度范围之外的微泡速度信息。

18、本发明实施例另一方面提供一种超分辨率造影成像方法，所述方法包括：

19、在显示界面中显示基于造影剂微泡的微泡追踪信息生成的第一超分辨率造影图像；

20、基于接收到的用户操作设置所述微泡追踪信息的目标范围；

21、从所述第一超分辨率造影图像中提取与所述目标范围对应的目标区域，以得到第二超分辨率造影图像；

22、显示所述第二超分辨率造影图像。

23、在一个实施例中，所述从所述第一超分辨率造影图像中提取与所述目标范围对应的目标区域，以得到第二超分辨率造影图像，包括：

24、隐藏所述第一超分辨率造影图像中超出所述目标范围的区域，或者，将所述第一超分辨率造影图像中超出所述目标范围的区域显示为灰度图，以得到所述第二超分辨率造影图像。

25、在一个实施例中，所述微泡追踪信息包括以下至少一项：微泡密度信息、微泡速度信息、微泡方向信息。

26、在一个实施例中，所述微泡方向信息包括正向运动信息或负向运动信息；

27、所述基于接收到的用户操作设置所述微泡追踪信息的目标范围，包括：基于接收到的用户操作将所述目标范围设置为正向运动或者负向运动；

28、当将所述目标范围设置为所述正向运动时，所述目标区域为与所述正向运动信息对应的区域；

29、当将所述目标范围设置为所述负向运动时，所述目标区域为与所述负向运动信息对应的区域。

30、在一个实施例中，所述基于接收到的用户操作设置所述微泡追踪信息的目标范围，还包括：基于接收到的用户操作设置所述微泡密度信息的密度范围和/或所述微泡速度信息的速度范围；

31、当将所述目标范围设置为所述正向运动信息时，所述目标区域为与所述正向运动信息对应的区域中与所述密度范围和/或所述速度范围对应的区域；

32、当将所述目标范围设置为所述负向运动信息时，所述目标区域为与所述负向运动信息对应的区域中与所述密度范围和/或所述速度范围对应的区域。

33、本发明实施例另一方面提供一种超分辨率造影成像方法，所述方法包括：

34、控制超声探头向目标对象的含有造影剂微泡的目标组织发射超声波，并接收所述超声波的回波信号；

35、对所述回波信号进行超分辨率信号处理，得到所述造影剂微泡的微泡追踪信息；

36、基于接收到的用户操作设置所述微泡追踪信息的目标范围；

37、从所述微泡追踪信息中提取处于所述目标范围以内的第二微泡追踪信息；

38、基于所述第二微泡追踪信息生成超分辨率造影图像；

39、显示所述超分辨率造影图像。

40、在一个实施例中，所述方法还包括：

41、删除所述微泡追踪信息中处于所述目标范围以外的第一微泡追踪信息。

42、在一个实施例中，所述方法还包括：

43、从所述微泡追踪信息中提取处于所述目标范围以外的第一微泡追踪信息；

44、所述基于所述第二微泡追踪信息生成超分辨率造影图像，包括：

45、基于所述第二微泡追踪信息生成所述超分辨率造影图像中的彩色区域，基于所述第一微泡追踪信息生成所述超分辨率造影图像中的灰度区域。

46、在一个实施例中，所述微泡追踪信息包括以下至少一项：微泡密度信息、微泡速度信息、微泡方向信息。

47、在一个实施例中，所述微泡方向信息包括正向运动信息或负向运动信息；

48、所述基于接收到的用户操作设置所述微泡追踪信息的目标范围，包括：基于接收到的用户操作将所述目标范围设置为正向运动或者负向运动；

49、当将所述目标范围设置为所述正向运动时，所述第二微泡追踪信息包括所述正向运动信息；

50、当将所述目标范围设置为所述负向运动时，所述第二微泡追踪信息包括所述负向运动信息。

51、在一个实施例中，所述基于接收到的用户操作设置所述微泡追踪信息的目标范围，还包括：基于接收到的用户操作设置所述微泡密度信息的密度范围和/或所述微泡速度信息的速度范围；

52、当将所述目标范围设置为所述正向运动时，所述目标区域为与所述正向运动信息对应的区域中与所述密度范围和/或所述速度范围对应的区域；

53、当将所述目标范围设置为所述负向运动时，所述目标区域为与所述负向运动信息对应的区域中与所述密度范围和/或所述速度范围对应的区域。

54、在一个实施例中，所述基于接收到的用户操作设置所述微泡追踪信息的目标范围，包括：

55、显示彩阶条，所述彩阶条用于表征所述第一超分辨率造影图像的颜色与所述微泡追踪信息之间的映射关系；

56、基于用户对所述彩阶条的调节操作设置所述微泡追踪信息的所述目标范围。

57、在一个实施例中，所述彩阶条中部设置有基线，所述彩阶条分为位于所述基线一侧的第一部分彩阶条和位于所述基线另一侧的第二部分彩阶条，所述第一部分彩阶条用于表征正向运动信息，所述第二部分彩阶条用于表征负向运动信息；

58、所述第一部分彩阶条还用于表征正向运动的造影剂微泡的微泡速度信息和/或微泡密度信息与颜色的对应关系，所述第二部分彩阶条还用于表征负向运动的造影剂微泡的微泡速度信息和/或微泡密度信息与颜色的对应关系。

59、在一个实施例中，所述基于接收到的用户操作设置所述微泡追踪信息的目标范围，包括：

60、提供输入框，基于所述输入框接收用户输入的所述目标范围；或者，

61、基于用户操作在至少两个档位中选择所述目标档位，将所述目标档位对应的范围设置为所述目标范围。

62、本发明实施例另一方面提供一种超分辨率造影成像方法，所述方法包括：

63、显示第一超分辨率造影图像，所述第一超分辨率造影图像用于呈现第一显示范围内的微泡追踪信息；

64、显示用于调整图像显示范围的交互控件；

65、接收用户对所述交互控件的操作，所述操作用于确定与所述第一显示范围不同的第二显示范围；

66、基于所述第二显示范围，生成第二超分辨率造影图像，所述第二超分辨率造影图像用于呈现所述第二显示范围内的微泡追踪信息；

67、显示所述第二超分辨造影图像。

68、在一个实施例中，所述第二显示范围大于所述第一显示范围或小于所述第一显示范围。

69、在一个实施例中，所述微泡追踪信息包括以下至少一项：微泡密度信息、微泡速度信息、微泡方向信息。

70、在一个实施例中，所述交互控件包括彩阶条，所述彩阶条用于表征所述第一超分辨率造影图像的颜色与所述微泡追踪信息之间的映射关系；

71、所述接收用户对所述交互控件的操作包括接收用户对所述彩阶条的调节操作。

72、在一个实施例中，所述彩阶条中部设置有基线，所述彩阶条分为位于所述基线一侧的第一部分彩阶条和位于所述基线另一侧的第二部分彩阶条，所述第一部分彩阶条用于表征正向运动信息，所述第二部分彩阶条用于表征负向运动信息；

73、所述第一部分彩阶条还用于表征正向运动的造影剂微泡的微泡速度信息和/或微泡密度信息与颜色的对应关系，所述第二部分彩阶条还用于表征负向运动的造影剂微泡的微泡速度信息和/或微泡密度信息与颜色的对应关系。

74、在一个实施例中，所述交互控件包括输入框，所述接收用户对所述交互控件的操作包括：基于所述输入框接收用户输入的所述目标范围；

75、或者，所述交互控件包括至少两个档位，所述接收用户对所述交互控件的操作包括：基于用户操作在至少两个档位中选择所述目标档位，将所述目标档位对应的范围设置为所述目标范围。

76、本发明实施例另一方面提供一种超声成像系统，包括：

77、超声探头；

78、发射电路，用于激励所述超声探头向含有造影剂微泡的目标组织发射超声波；

79、接收电路，用于控制所述超声探头接收所述超声波的回波信号；

80、处理器，用于执行如上所述的超分辨率造影成像方法，以生成超分辨率造影图像；

81、显示器，用于显示所述超分辨率造影图像。

82、本发明实施例的超分辨率造影成像方法和超声成像系统能够仅显示与用户设置的目标范围对应的超分辨率造影图像，避免目标范围以外的微泡追踪信息造成干扰。