估计介质的非线性剪切波弹性的超声方法和系统与流程

技术特征：
1.一种用于估计介质的非线性剪切波弹性的超声方法，所述方法包括以下步骤：a1.第一采集步骤，在该步骤中，在施加到所述介质的第一变形级下，采集包括所述介质的剪切波弹性数据点的第一集合，a2.第二采集步骤，在该步骤中，在施加到所述介质的不同于所述第一级的第二变形级下，采集包括所述介质的剪切波弹性数据点的第二集合，a3.变形估计步骤，在该步骤中，估计所述第一变形级与所述第二变形级之间的变形差异，b1.计算步骤，在该步骤中，根据所述第一变形级与所述第二变形级之间的所述变形差异，计算分别属于所述第一集合和所述第二集合的至少两个数据点之间的梯度，b2.弹性估计步骤，在该步骤中，根据所述梯度，估计所述介质的非线性剪切波弹性。2.如权利要求1所述的方法，其中，所述梯度由数据点之间的剪切波弹性的变化确定，该变化是第一变形级与至少一个第二变形级之间的变形差异的函数，和/或通过以下确定梯度r
ij
：其中，e是所述介质的根据波弹性数据点确定的杨氏模量系数，并且∈是表示变形级的应变系数，其中，指数i和j表示两个不同的变形级，和/或通过以下确定梯度通过以下确定梯度其中，指数i1,i2,
…
,i
k
表示k个不同变形级。3.如权利要求1或2所述的方法，其中所述变形估计步骤包括以下的子步骤：采集所述介质在不同变形级的应变数据序列，根据所述应变数据，确定所述第一变形级与所述第二变形级之间的变形差异。4.如权利要求3所述的方法，其中采集应变数据序列的所述子步骤包括：生成所述介质的超声波数据序列，和使用预定的变形估计算法比较所述超声波数据。5.如权利要求4所述的方法，其中所述应变数据序列包括三维应变数据。6.如上述权利要求中任一项所述的方法，其中剪切波弹性数据点包括多个剪切波数值，分别涉及所述介质的所关注区域的不同区域，其中，对于每个区域，估计非线性剪切波弹性参数，以构建所关注区域的非线性剪切波弹性图。7.如上述权利要求中任一项所述的方法，其中
所述第一集合和所述第二集合中至少一个包括多个剪切波弹性数据点，在所述计算步骤中，根据所述第一变形级与所述第二变形级之间的变形差异，计算分别属于所述第一集合和所述第二集合的至少两个数据点之间的多个梯度，和在所述弹性估计步骤中，根据所述多个梯度，估计所述介质的非线性剪切波弹性。8.如上述权利要求中任一项所述的方法，其中所述弹性估计步骤还包括以下的子步骤：基于所估计的梯度r
ij
，和它们的统计方差，创建线性最小方差估计器，以估计对于每个梯度的分数w
ij
，该分数与其方差成反比例，用各自的所述分数，对每个梯度加权，根据加权的所述梯度和/或所述梯度的加权平均值，估计最终nl-swe参数。9.如上述权利要求中任一项所述的方法，其中通过以下确定所述线性最小方差估计器：其中：var指代方差，w
ij
是要推导出的优化的加权分数，a
ij
是从梯度r
ij
推导出的非线性剪切波弹性参数，并且，指数i和j表示两个不同变形级。10.如上述权利要求中任一项所述的方法，其中使用geary-hinkley变换来改善所述最小方差估计器的精确度。11.如上述权利要求中任一项所述的方法，其中所述优化的分数w
ij
通过以下来估计：其中：是由每个非线性剪切波弹性参数a
ij
推导出的分数，是所述非线性剪切波弹性参数a
ij
的逆方差估计，和是所述非线性剪切波弹性参数a
mn
的逆方差估计，其中，指数m和n遍历剪切波弹性数据点的至少两个成对组合：1<＝m<＝n,m<n<＝n，其中，n是数据点的数量，和/或通过以下估计最终nl-swe参数swe参数12.如上述权利要求中任一项所述的方法，所述方法还包括置信度估计步骤，其包括：根据至少一个分数和所述非线性剪切波弹性参数(a
ij
)的方差估计确定对于所
述最小方差估计器的置信度的统计学模型，生成包含所述非线性剪切波弹性图的区域的置信度信息的置信度图。13.如上述权利要求中任一项所述的方法，其中在从一个变形级变化到另一个变形级的期间，仅采集应变数据，和/或在所述计算步骤中不采集和/或不考虑任何剪切波弹性数据点。14.如上述权利要求中任一项所述的方法，其中同一超声波探头用于采集所述剪切波弹性数据点，和/或采集所述应变数据，和/或对所述介质施加变形，和/或用于采集所述剪切波弹性数据点和/或采集所述应变数据的所述超声波探头设置为获取所述介质的二维或三维图像数据。15.如上述权利要求中任一项所述的方法，其中所述方法还包括引导和/或反馈步骤，在该步骤中，由用户界面引导使用者，以对所述介质施加变形，和/或从所述用户界面接收根据所施加的变形的反馈。16.一种计算机程序，其包括计算机可读指令，该计算机可读指令当被数据处理系统执行时，使得该数据处理系统执行根据上述权利要求中任一项所述的方法。17.一种用于估计介质的非线性剪切波弹性的超声系统，该系统设置为：
·
在施加到所述介质的第一变形级下，采集包括所述介质的剪切波弹性数据点的第一集合，
·
在施加到所述介质的不同于所述第一级的第二变形级下，采集包括所述介质的剪切波弹性数据点的第二集合，
·
估计所述第一变形级与所述第二变形级之间的变形差异，
·
根据所述第一变形级与所述第二变形级之间的所述变形差异，计算分别属于所述第一集合和所述第二集合的至少两个数据点中的数据点之间的梯度，
·
根据所述梯度，估计所述介质的非线性剪切波弹性。

技术总结
本发明涉及一种用于估计介质的非线性剪切波弹性的超声方法，所述方法包括以下步骤：


技术研发人员：尼古拉
受保护的技术使用者：声科影像有限公司
技术研发日：2022.07.13
技术公布日：2023/2/6