骨表微血管血流灌注分离检测与成像方法

摘要

骨表微血管血流灌注分离检测与成像方法，先编程满足骨表多模式漏Lamb波条件下发射与接收波束，再构建骨表多模式漏Lamb波微泡母小波，然后采用骨表多模式漏Lamb波微泡小波方法对入射、反射、多模式漏Lamb波混叠射频回波信号进行模式分离检测，最后实现对骨表多模式漏Lamb波微泡小波变换微血管造影成像与血流灌注参量成像，本发明可有效提高分辨率、造影组织比，抑制了骨表多模式漏Lamb波对骨表组织微血管造影成像的混叠干扰，这对于恶性骨肿瘤早期诊断与评估具有重要临床意义。

主权项

骨表微血管血流灌注分离检测与成像方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤一、在可编程控制超声成像系统上，依据肌骨系统具体目标和临床要求，编程控制窄/宽波束发射接收模式、同相位/脉冲逆转相位设置模式；步骤二、在主控计算机平台上，基于Rayleigh‑Lamb频散方程即公式(1)、(2)与Morgen模型修正的Herring–Trilling微泡振动方程即公式(3)、(4)，构建骨表多模式漏Lamb波微泡母小波；$\begin{array}{c}\tan \left(\frac{d}{2}\sqrt{{(\omega /C_l)}^2-k_z^2}\right)/\tan \left(\frac{d}{2}\sqrt{{(\omega /C_s)}^2-k_z^2}\right)=\\ -4k_z^2\sqrt{({(\omega /C_l)}^2-k_z^2)({(\omega /C_s)}^2-k_z^2)}/{(k_z^2-{(\omega /C_s)}^2+k_z^2)}^2\end{array}$   (1，S_P模式)$\begin{array}{c}\tan \left(\frac{d}{2}\sqrt{{(\omega /C_l)}^2-k_z^2}\right)/\tan \left(\frac{d}{2}\sqrt{{(\omega /C_s)}^2-k_z^2}\right)=\\ -{(k_z^2-{(\omega /C_s)}^2+k_z^2)}^2/4k_z^2\sqrt{({(\omega /C_l)}^2-k_z^2)({(\omega /C_s)}^2-k_z^2)}\end{array}$  (2，A_P模式)其中，ω为角频率；C_l、C_s分别为介质中纵波声速和横波声速；k_z为沿波导轴(即z轴)的波数，k_z＝2π/λ；d为板厚；$\begin{array}{c}\mathrm{\rho R}\stackrel{··}{R}+\frac{3}{2}\rho {\stackrel{·}{R}}^2=(P_0+\frac{2\sigma }{R_0}+\frac{2\chi }{R_0}){\left(\frac{R_0}{R}\right)}^{3\gamma }(1-\frac{3\gamma }{c}\stackrel{·}{R})-\frac{4\mu \stackrel{·}{R}}{R}-\frac{2\sigma }{R}(1-\frac{\stackrel{·}{R}}{c})\\ -\frac{2\chi }{R}{\left(\frac{R_0}{R}\right)}^2(1-\frac{3}{c}\stackrel{·}{R})-12{\mu }_{\mathrm{sh}}ϵ\frac{\stackrel{·}{R}}{R(R-ϵ)}-(P_0+P_{\mathrm{driv}}\left(t\right))\end{array}---\left(3\right)$$P={\mathrm{\rho r}}^{-1}(R^2\stackrel{··}{R}+R{\stackrel{·}{R}}^2)---\left(4\right)$式中，ρ为液体密度；R为瞬态微泡半径；为加速度；为速度；P₀为液体静态压；为界面张力；R₀为微泡的静态半径；χ为薄包膜的弹性模量；γ为气体的多归系数；c为液体中的声速；为液体的黏滞作用；近似为膜的黏滞阻尼，ε、μ_sh分别为薄包膜的厚度及材料黏滞系数；P_driv(t)为驱动声压，r为液体与微泡的距离；步骤三、对于采用团式灌注模式进行造影剂灌注后的肌骨系统目标，依次对各模式混叠作用造影微泡后的射频回波信号进行骨表多模式漏Lamb波微泡小波分析、信号重建，进行模式分离与检测；步骤四、对分离与检测的信号进行微血管造影成像处理，且依据所定义的灌注参量，进行骨表组织微血管血流灌注参量成像，获取高造影组织比CTR、造影骨导比CBR、信噪比SNR的造影图像。