背景技術(shù)：

本實(shí)施例涉及醫(yī)學(xué)診斷超聲。特別地，超聲用于提供背向散射信息。

常規(guī)b模式成像提供關(guān)于組織的背向散射性質(zhì)的定性信息。若干因素影響不同組織的亮度，包括增益、聚焦、對數(shù)壓縮、換能器響應(yīng)、波束成形設(shè)置和/或超聲掃描儀的其他系統(tǒng)設(shè)置。這些因素使得難以獲得組織背向散射的定量值。

可以估計(jì)絕對背向散射。使用參考幻象或平面反射器來校準(zhǔn)背向散射度量來去除系統(tǒng)或其他效應(yīng)。因?yàn)檠氐浇o定患者中的感興趣的區(qū)域的傳播路徑的衰減是未知的，并且由于組織樣本和參考幻象之間的聲音速度方面的差異,這些基于校準(zhǔn)的方法易產(chǎn)生錯(cuò)誤。校準(zhǔn)還是耗時(shí)的且困難的。

可以使用相對背向散射。肝腎指數(shù)（hri）是肝臟和右腎臟皮質(zhì)的中值b模式亮度水平之間的比。使用亮度值的比并不準(zhǔn)確地去除系統(tǒng)特定的效應(yīng)，因此hri可能缺乏期望的準(zhǔn)確度或精確度水平。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

通過介紹的方式，下述優(yōu)選實(shí)施例包括用于背向散射系數(shù)成像的方法、系統(tǒng)、計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)和指令。一個(gè)感興趣的區(qū)域相對于另一個(gè)感興趣的區(qū)域的背向散射系數(shù)用于避免校準(zhǔn)。通過使用背向散射的頻率依賴性度量來去除系統(tǒng)效應(yīng)。通過超聲掃描儀來確定相對頻率依賴性背向散射系數(shù)。

在第一方面中，提供了一種用于利用醫(yī)學(xué)診斷超聲掃描儀的背向散射系數(shù)成像的方法。在患者的掃描區(qū)域中標(biāo)識感興趣的第一區(qū)域和第二區(qū)域。從醫(yī)學(xué)診斷超聲掃描儀接收來自第一區(qū)域和第二區(qū)域的表示聲學(xué)回聲的超聲數(shù)據(jù)。醫(yī)學(xué)診斷超聲掃描儀的變換處理器從超聲數(shù)據(jù)分別計(jì)算針對第一區(qū)域和第二區(qū)域的第一譜和第二譜。變換處理器確定第一譜與第二譜的關(guān)系。在顯示器上顯示作為所述關(guān)系的函數(shù)的值。

在第二方面中，非臨時(shí)計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)具有存儲(chǔ)在其中的表示由用于背向散射系數(shù)超聲成像的編程的處理器可執(zhí)行的指令的數(shù)據(jù)。所述存儲(chǔ)介質(zhì)包括用于以下的指令：測量來自患者的不同區(qū)的聲學(xué)背向散射；將來自不同區(qū)的聲學(xué)背向散射變換成頻率依賴性背向散射；根據(jù)頻率依賴性背向散射確定不同區(qū)之間的相對背向散射系數(shù)；以及傳輸相對背向散射系數(shù)。

在第三方面中，提供了用于估計(jì)頻率依賴性相對背向散射系數(shù)的系統(tǒng)。接收波束成形器被配置成輸出針對患者的不同區(qū)域的樣本。變換估計(jì)器被配置成針對不同區(qū)域?qū)颖咀儞Q成頻率依賴性背向散射以及計(jì)算不同區(qū)域的頻率依賴性背向散射的比作為頻率依賴性相對背向散射系數(shù)。顯示器被配置成顯示信息，所述信息是頻率依賴性相對背向散射系數(shù)的函數(shù)。

本發(fā)明由以下權(quán)利要求所限定，并且本部分中沒有內(nèi)容應(yīng)被視為對那些權(quán)利要求的限制。本發(fā)明的另外的方面和優(yōu)勢在以下結(jié)合優(yōu)選實(shí)施例來討論。

附圖說明

組件和附圖不一定按比例制圖，重點(diǎn)反而置于說明本發(fā)明的原理。此外，在附圖中，相似的附圖標(biāo)記貫穿不同視圖指定對應(yīng)部分。

圖1是用于利用醫(yī)學(xué)診斷超聲掃描儀的背向散射系數(shù)成像的方法的一個(gè)實(shí)施例的流程圖；

圖2是具有在相同深度處的兩個(gè)感興趣的區(qū)域的示例圖像；

圖3示出針對圖2的兩個(gè)感興趣的區(qū)域的示例譜；

圖4示出圖3的兩個(gè)譜的關(guān)系的示例圖表；以及

圖5是用于利用醫(yī)學(xué)診斷超聲的背向散射系數(shù)成像的系統(tǒng)的一個(gè)實(shí)施例的框圖。

具體實(shí)施方式

基于射頻（rf）回聲信號或來自超聲的其他背向散射信息的譜分析，校正系統(tǒng)特定效應(yīng)。從所述譜測量相對頻率依賴性背向散射系數(shù)。

與估計(jì)絕對背向散射系數(shù)不同，所提出的方法不要求使用參考幻象或參考板，并且不遭受與由組織樣本和參考幻象之間的聲音速度和衰減方面的差異而引起的那么多的錯(cuò)誤。其他方法基于b模式圖像的灰度值來估計(jì)相對背向散射。這些方案不使用譜信息，并且由于未有效地去除系統(tǒng)效應(yīng)而遭受錯(cuò)誤。

可以受益于所提出的相對頻率依賴性背向散射系數(shù)度量的一個(gè)應(yīng)用是對脂肪肝疾病分階段。脂肪肝與腎臟相比是高回聲的。相對背向散射系數(shù)或從相對背向散射系數(shù)導(dǎo)出的參數(shù)可能潛在地用于對脂肪肝疾病分階段。其他應(yīng)用也可以受益于相對背向散射系數(shù)。

圖1示出用于利用醫(yī)學(xué)診斷超聲掃描儀的背向散射系數(shù)成像的方法的流程圖的一個(gè)實(shí)施例。在不同的感興趣的區(qū)域中測量諸如來自波束成形的樣本的背向散射。針對每一個(gè)區(qū)域的背向散射被轉(zhuǎn)換到頻域，以使得可以計(jì)算相對頻率依賴性背向散射系數(shù)。

通過圖5的超聲成像系統(tǒng)10、變換估計(jì)器22或不同的系統(tǒng)和/或處理器來執(zhí)行所述方法。例如，超聲成像系統(tǒng)10獲取來自不同區(qū)域的背向散射，將背向散射變換到頻域中，并且從所述區(qū)域的譜計(jì)算相對背向散射系數(shù)。接收波束成形器16獲取背向散射，并且變換估計(jì)器22從獲取的背向散射計(jì)算相對背向散射系數(shù)。

以所示出的次序（叢頂?shù)降祝┗虿煌涡騺韴?zhí)行圖1的動(dòng)作。例如，在動(dòng)作30中標(biāo)識視場中的區(qū)域之前，在動(dòng)作32中，針對視場來測量聲學(xué)背向散射。

可以使用附加的、不同的或比圖1中示出的更少的動(dòng)作。例如，不執(zhí)行動(dòng)作32。作為另一個(gè)示例，添加了用于掃描和生成b模式或用于標(biāo)識感興趣的區(qū)域的其他超聲圖像的動(dòng)作。

在動(dòng)作30中，標(biāo)識出兩個(gè)或更多個(gè)感興趣的區(qū)域。超聲掃描儀掃描患者?？梢話呙枞魏我晥觯T如表示肝臟和腎臟二者的視場。可以使用任何掃描模式，諸如b模式掃描。

用戶指定感興趣的區(qū)域。掃描的結(jié)果可以被顯示為圖像。用戶在圖像中指定感興趣的區(qū)域的位置。可以使用任何指定，諸如使用用戶接口來放置矩形框、方形框、圓形或其他區(qū)域形狀。在掃描具有三維區(qū)域或體積的情況下，用戶可以指示針對立方體、棱柱、卵形體或指定感興趣的區(qū)域的其他三維形狀的位置和大小。可替換地，用戶追蹤感興趣的區(qū)域?？梢允褂弥付ǜ信d趣的區(qū)域的任何現(xiàn)在已知的或之后開發(fā)的用戶輸入。

在可替換實(shí)施例中，分段器或處理器標(biāo)識感興趣的區(qū)域。使用閾值法、分類、檢測或其他圖像處理來標(biāo)識表示連續(xù)的感興趣的區(qū)域的位置。感興趣的區(qū)域被分段或以其他方式從表示超聲掃描儀的掃描場的數(shù)據(jù)中定位?？梢允褂冒胱詣?dòng)，諸如，用戶選擇位置并且處理器確定關(guān)于所述位置的區(qū)域的形狀和/或大小。

感興趣的區(qū)域在相同的深度處。每一個(gè)區(qū)域的中心在相同的深度處?？商鎿Q地或附加地，最深和最淺深度是相同的。在一個(gè)實(shí)施例中，不同區(qū)域的深度以及大小和形狀是相同的或大體相同的。大體上計(jì)及子像素或樣本分辨率，因此提供一個(gè)像素內(nèi)的深度或樣本頻率的周期。區(qū)域可以在中心掃描線的相對側(cè)（即，在針對視場的中心掃描線的相對側(cè)）遠(yuǎn)離地對稱地位于相同的距離?？商鎿Q地，區(qū)域在不同深度、大小和/或非對稱橫向位置。

圖2示出具有兩個(gè)感興趣的區(qū)域46的圖像。圖像是剪切速度圖像，但是可以使用b模式、流模式或其他圖像。用戶放置兩個(gè)框或感興趣的區(qū)域指定符。感興趣的區(qū)域46是相同大小和形狀的，并且在相同的深度，但是不在繞中心掃描線相對于彼此對稱的位置?？梢允褂闷渌麉^(qū)域46，在區(qū)域46之間具有更大或更小的分離。

一個(gè)區(qū)域46被定位在背景或參考位置（例如，腎臟），并且另一個(gè)區(qū)域46被針對感興趣的器官或組織（例如，肝臟）定位。區(qū)域針對器官的部分或全部。腎臟用作針對背向散射的參考。肝臟被檢查以診斷脂肪肝疾病。來自肝臟的背向散射從參考腎臟的偏離的量可以指示脂肪肝疾病。

在動(dòng)作32中，超聲掃描儀測量來自患者的感興趣的區(qū)域的聲學(xué)背向散射。測量作為在標(biāo)識感興趣的區(qū)域之后的后續(xù)掃描而發(fā)生。掃描整個(gè)掃描場或僅僅是感興趣的區(qū)域?？商鎿Q地，測量作為之前發(fā)生的掃描的部分而發(fā)生，諸如掃描、生成圖像、使用圖像來標(biāo)識區(qū)域以及使用來自圖像的數(shù)據(jù)或用于創(chuàng)建圖像的數(shù)據(jù)作為度量。

針對每一個(gè)一維、二維或三維區(qū)域來測量聲學(xué)背向散射。相同或不同的采樣距離（例如，在樣本之間的深度間距和/或掃描線間距）用于測量不同的區(qū)域。獲取表示在給定時(shí)段的每個(gè)區(qū)域中的不同采樣位置的樣本。

所測量的背向散射是由接收波束成形器輸出的射頻（rf）或同相且正交（iq）數(shù)據(jù)。響應(yīng)于聲學(xué)能量的發(fā)射（例如，發(fā)射波束），聲學(xué)回聲撞擊到換能器的元件上。所述元件將聲學(xué)回聲轉(zhuǎn)換成電信號。接收波束成形器對來自不同元件的信號相干地求和以確定特定樣本位置處的組織的響應(yīng)。接收波束成形器的輸出是rf或iq數(shù)據(jù)。在可替換實(shí)施例中，從在超聲成像流水線的其他部分處的數(shù)據(jù)（諸如在波束成形之前的元素信號、在檢測之后的b模式數(shù)據(jù)或者在映射到顯示值之后的圖像數(shù)據(jù)）測量背向散射。

在動(dòng)作36處，將所測量的聲學(xué)背向散射變換到頻域中。超聲掃描儀或變換處理器將傅里葉或其他變換應(yīng)用于聲學(xué)背向散射，從而產(chǎn)生頻率依賴性背向散射。

變換導(dǎo)致針對每一個(gè)感興趣的區(qū)域的譜。對來自給定區(qū)域的背向散射樣本（即，超聲數(shù)據(jù)）進(jìn)行變換，從而提供針對該區(qū)域的譜。通過對針對一個(gè)區(qū)域的超聲數(shù)據(jù)進(jìn)行傅里葉變換，創(chuàng)建針對該一個(gè)區(qū)域的譜。通過對針對另一個(gè)區(qū)域的超聲數(shù)據(jù)進(jìn)行傅里葉變換，創(chuàng)建針對該另一個(gè)區(qū)域的譜。

在區(qū)域包括沿多于一個(gè)掃描線的樣本的情況下，可以單獨(dú)地對每一個(gè)掃描線的樣本進(jìn)行變換。作為深度的函數(shù)或易受相同波束成形的頻率響應(yīng)被變換。作為結(jié)果，針對給定區(qū)域提供多個(gè)譜（即，線譜或針對每一個(gè)掃描線的線譜）。針對相同區(qū)域中的不同掃描線的譜被平均，從而提供針對感興趣的區(qū)域的譜。可以使用其他組合，諸如（a）使用來自感興趣的區(qū)域中的所有樣本位置的樣本來執(zhí)行一個(gè)變換（例如，2d傅里葉變換）或者（b）跨橫向位置進(jìn)行變換并且對來自不同深度的所得到的譜進(jìn)行平均。

在動(dòng)作38中，超聲掃描儀、變換處理器、控制器或其他設(shè)備確定不同的感興趣的區(qū)域的譜之間的關(guān)系。在存在兩個(gè)區(qū)域的情況下，確定一個(gè)區(qū)域的譜與另一個(gè)區(qū)域的譜的關(guān)系。三個(gè)或更多區(qū)域之間的關(guān)系可以被確定為三個(gè)或更多區(qū)域之間的不同關(guān)系集合或者單個(gè)關(guān)系。關(guān)系是相對背向散射系數(shù)。相對用于表示關(guān)系在兩個(gè)或更多不同事物—在該示例中是區(qū)域—之間。系數(shù)用于表示值或參數(shù)表示所述關(guān)系的度量。背向散射表示，系數(shù)是基于至少一些背向散射信息。

從頻率依賴性背向散射而確定所述關(guān)系。所述關(guān)系是在一個(gè)頻率處、在頻率范圍上或者使用任何譜信息的不同區(qū)域的背向散射之間。所述關(guān)系具有相對頻率依賴性背向散射系數(shù)。

在一個(gè)實(shí)施例中，所述關(guān)系是比。計(jì)算來自一個(gè)區(qū)域的譜與來自另一個(gè)區(qū)域的譜的比。在一個(gè)實(shí)施例中，在對數(shù)空間中確定所述比，諸如計(jì)算譜的對數(shù)并且從一個(gè)中減去另一個(gè)。使用來自不同區(qū)域的譜的值的其他關(guān)系可以被使用。

頻率依賴性背向散射的比可以去除換能器響應(yīng)、增益、聚焦效應(yīng)、衰減和/或超聲掃描儀設(shè)置的其他效應(yīng)。由下式給出功率譜（ps）函數(shù)：

（1）

其中g(shù)是用于發(fā)射和接收的組合的換能器效應(yīng)，d表示波束成形和衍射效應(yīng)，bsc是背向散射系數(shù)，α是衰減，z是深度并且f是頻率。功率擴(kuò)展函數(shù)用于定量超聲，并且可以用于相對頻率依賴性背向散射系數(shù)。

通過使用來自兩個(gè)不同區(qū)域的相對信息，g和d可以從等式中除去。來自兩個(gè)感興趣的區(qū)域（roi）的功率譜的比通過下式給出：

roi1和roi2在相同深度處，因此可以假設(shè)：

沿傳播路徑的系統(tǒng)效應(yīng)和衰減被消除，從而導(dǎo)致等式1變成：

提供相對背向散射系數(shù)作為頻率依賴性背向散射的比?？梢允褂脤?dǎo)致消除d和/或g的其他方法。

圖3示出針對圖2的兩個(gè)感興趣的區(qū)域46的譜50、52。參考譜52具有比感興趣的組織的譜50更低的功率。在任何給定頻率處或在頻率范圍上，計(jì)算比。圖4示出針對圖3的譜50、52的作為頻率的函數(shù)的比54（即，相對背向散射系數(shù)）。在該示例中，兩個(gè)roi之間的相對背向散射系數(shù)54是在3mhz處11.29db。

可以使用關(guān)系的其他表達(dá)。圖4示出線性擬合到作為頻率的函數(shù)的比的線56。線56的斜率或截距指示在頻率范圍（例如，1.5到5mhz）上的相對背向散射系數(shù)的度量。可以使用不同范圍和/或表達(dá)。

再次參考圖1，在動(dòng)作40中傳輸相對背向散射系數(shù)。該傳輸來自超聲掃描儀內(nèi)的處理器（諸如，變換處理器）和/或來自超聲掃描儀。該傳輸去往另一個(gè)設(shè)備，諸如存儲(chǔ)器、顯示器、網(wǎng)絡(luò)、服務(wù)器、工作站、患者記錄數(shù)據(jù)庫和/或圖片存檔和通信服務(wù)器。關(guān)系作為數(shù)據(jù)而被傳輸或嵌入在圖像中。

在一個(gè)實(shí)施例中，該傳輸去往顯示器。顯示作為相對背向散射系數(shù)的函數(shù)的值。該值被顯示為字母數(shù)字文本。該值是關(guān)系本身（例如，在給定頻率處的比或在頻率范圍上的平均比）和/或是從關(guān)系導(dǎo)出的（例如，擬合的線的截距和/或斜率）。在可替換或附加實(shí)施例中，該值被包括作為圖表的部分，諸如顯示圖4的頻率上的比和/或擬合的線。

以分貝來顯示所述值?？商鎿Q地，該值被顯示或規(guī)范化成0和1之間的百分比或量。對于規(guī)范化，任何值可以用于最大值和最小值，諸如實(shí)驗(yàn)上確定以表示期望的分布的值。可以使用值的度量的其他單位。

單獨(dú)地或與另一個(gè)圖像一起顯示該值。例如，b模式圖像、譜的圖像（例如，圖3）或其他圖像可以與表示關(guān)系的值一起提供。

圖5示出用于估計(jì)頻率依賴性相對背向散射系數(shù)的醫(yī)學(xué)系統(tǒng)10的一個(gè)實(shí)施例。醫(yī)學(xué)系統(tǒng)10是使用相對背向散射和頻率依賴性來避免或限制校準(zhǔn)和/或減少系統(tǒng)設(shè)置對背向散射計(jì)算的影響的超聲掃描儀。醫(yī)學(xué)系統(tǒng)10實(shí)現(xiàn)圖1的方法或另一個(gè)方法。

醫(yī)學(xué)系統(tǒng)10包括發(fā)射波束成形器12、換能器14、接收波束成形器16、變換估計(jì)器22、存儲(chǔ)器28和顯示器27?？梢蕴峁└郊拥摹⒉煌幕蚋俚慕M件。例如，醫(yī)學(xué)系統(tǒng)10包括b模式或其他檢測器。作為另一個(gè)示例，變換估計(jì)器22、存儲(chǔ)器28和/或顯示器27被提供而沒有前端組件，諸如發(fā)射和接收波束成形器12、16。在又另一個(gè)示例中，包括用戶輸入的用戶接口（例如，鼠標(biāo)、軌跡球、鍵盤、按鈕、旋鈕、滑塊和/或觸摸板）被提供以用于在圖像上的感興趣的區(qū)域的用戶指示。

在一個(gè)實(shí)施例中，醫(yī)學(xué)系統(tǒng)10是醫(yī)學(xué)診斷超聲系統(tǒng)。在可替換實(shí)施例中，系統(tǒng)10是計(jì)算機(jī)或工作站。

換能器14是多個(gè)元件的陣列。所述元件是壓電或電容性膜元件。所述陣列被配置為一維陣列、二維陣列、1.5d陣列、1.25d陣列、1.75d陣列、環(huán)形陣列、多維陣列、梅花陣列（wobblerarray）、其組合或者任何其他現(xiàn)在已知的或之后開發(fā)的陣列。換能器元件在聲學(xué)和電學(xué)能量之間轉(zhuǎn)換。換能器14通過發(fā)射/接收開關(guān)與發(fā)射波束成形器12和接收波束成形器16連接，但是在其他實(shí)施例中可以使用分離的連接。

發(fā)射和接收波束成形器12、16是用于利用換能器14進(jìn)行掃描的波束成形器。發(fā)射波束成形器12使用換能器14來發(fā)射一個(gè)或多個(gè)波束以掃描區(qū)域。可以使用vector?、扇區(qū)、線性或其他掃描格式。接收線和/或發(fā)射波束分布在掃描區(qū)域中。接收波束成形器16在不同深度對接收波束進(jìn)行采樣。

發(fā)射波束成形器12是處理器、延遲器、濾波器、波形生成器、存儲(chǔ)器、相位旋轉(zhuǎn)器、數(shù)模轉(zhuǎn)換器、放大器、其組合或者任何其他現(xiàn)在已知的或之后開發(fā)的發(fā)射波束成形器組件。在一個(gè)實(shí)施例中，發(fā)射波束成形器12數(shù)字地生成包絡(luò)樣本。使用濾波、延遲、相位旋轉(zhuǎn)、數(shù)模轉(zhuǎn)換和放大來生成期望的發(fā)射波形?？梢允褂闷渌ㄐ紊善?，諸如開關(guān)脈沖器或波形存儲(chǔ)器。

發(fā)射波束成形器12被配置為用于生成針對換能器14上的發(fā)射孔徑的每一個(gè)元件的發(fā)射波形的電信號的多個(gè)通道。波形是具有一個(gè)、多個(gè)或分?jǐn)?shù)數(shù)目的周期的期望中心頻率或頻帶的單極的、雙極的、階躍的、正弦的或其他波形。波形具有相對延遲和/或定相以及振幅以用于聚焦聲學(xué)能量。發(fā)射波束成形器12包括控制器，其用于變更孔徑（例如，活動(dòng)元件的數(shù)目）、跨多個(gè)通道的切趾（apodization）分布（例如，類型或質(zhì)心）、跨多個(gè)通道的延遲分布、跨多個(gè)通道的相位分布、中心頻率、頻帶、波形形狀、周期數(shù)和/或其組合。基于這些波束成形參數(shù)而生成發(fā)射波束原點(diǎn)、定向和焦距。

接收波束成形器16是預(yù)放大器、濾波器、相位旋轉(zhuǎn)器、延遲器、求和器、基帶濾波器、處理器、緩沖器、存儲(chǔ)器、其組合或者其他現(xiàn)在已知的或之后開發(fā)的接收波束成形器組件。接收波束成形器16被配置到用于接收表示撞擊到換能器14上的回聲或聲學(xué)能量的電信號的多個(gè)通道中。來自換能器14內(nèi)的接收孔徑的每一個(gè)元件的通道連接到放大器和/或延遲器。模數(shù)轉(zhuǎn)換器使經(jīng)放大的回聲信號數(shù)字化。數(shù)字射頻接收數(shù)據(jù)被解調(diào)到基帶頻率。任何接收延遲（諸如，動(dòng)態(tài)接收延遲）和/或相位旋轉(zhuǎn)然后被放大器和/或延遲器應(yīng)用。數(shù)字或模擬求和器組合來自接收孔徑的不同通道的數(shù)據(jù)以形成一個(gè)或多個(gè)接收波束。求和器是單個(gè)求和器或者是級聯(lián)的求和器。在一個(gè)實(shí)施例中，波束成形求和器被配置成對以復(fù)方式的同相且正交通道數(shù)據(jù)進(jìn)行求和，以使得相位信息針對所形成的波束被維持。在可替換實(shí)施例中，接收波束成形器對射頻數(shù)據(jù)進(jìn)行求和?？梢允褂闷渌慕邮詹ㄊ尚纹?。

接收波束成形器16被配置成響應(yīng)于發(fā)射波束而形成接收波束。例如，接收波束成形器16響應(yīng)于每一個(gè)發(fā)射波束而接收一個(gè)、兩個(gè)或更多接收波束。相位旋轉(zhuǎn)器、延遲器和/或求和器可以針對并行接收波束成形而重復(fù)。并行接收波束成形器中的一個(gè)或多個(gè)可以共享通道的部分，諸如共享初始放大。接收波束是共線的、平行的以及與對應(yīng)發(fā)射波束偏移或非平行的。

接收波束成形器16被配置成輸出針對患者的不同區(qū)域的樣本。接收波束成形器16輸出表示掃描的區(qū)域的不同空間位置的空間樣本。一旦通道數(shù)據(jù)被波束成形或以其他方式組合成表示沿掃描線11的空間位置，數(shù)據(jù)就被從通道域轉(zhuǎn)換到圖像數(shù)據(jù)域。通過利用以任何模式（例如，扇區(qū)、矢量或線性）的發(fā)射和接收波束成形的掃描來掃描視場。感興趣的區(qū)域在視場內(nèi)，因此區(qū)域的樣本被輸出。可替換地，掃描被控制成僅僅掃描感興趣的區(qū)域。通過接收波束成形采樣的位置位于感興趣的區(qū)域中。

變換估計(jì)器22是數(shù)字信號處理器、通用處理器、專用集成電路（asic）、現(xiàn)場可編程門陣列（fpga）、控制處理器、數(shù)字電路、模擬電路、圖形處理單元、其組合或者用于將數(shù)據(jù)變換到頻域和/或計(jì)算相對頻率依賴性背向散射系數(shù)的其他現(xiàn)在已知的或之后開發(fā)的設(shè)備。通過硬件、固件和/或諸如根據(jù)在存儲(chǔ)器28或不同的存儲(chǔ)器中提供的指令操作的軟件來配置變換估計(jì)器22。在一個(gè)實(shí)施例中，變換估計(jì)器22是專門用于應(yīng)用傅里葉變換的數(shù)字信號處理器、asic或fpga，并且另一個(gè)設(shè)備（例如，計(jì)算器或處理器）從變換設(shè)備的輸出來計(jì)算系數(shù)。在其他實(shí)施例中，變換估計(jì)器22是執(zhí)行變換和計(jì)算二者的可編程設(shè)備。

變換估計(jì)器22被配置成將樣本變換成針對不同區(qū)域的頻率依賴性背向散射。使用傅里葉或其他變換將通過接收波束成形器16輸出的iq、rf或其他樣本變換到頻域中。在其他實(shí)施例中，可以變換背向散射的其他度量，諸如變換b模式檢測的數(shù)據(jù)或圖像數(shù)據(jù)。

針對每一個(gè)感興趣的區(qū)域的數(shù)據(jù)被單獨(dú)地變換，從而創(chuàng)建不同的或單獨(dú)的譜。在一個(gè)實(shí)施例中，針對給定區(qū)域的譜是來自針對該區(qū)域的數(shù)據(jù)的不同子集的譜的平均或其他組合。例如，來自在該區(qū)域內(nèi)的深度范圍上的每個(gè)線的樣本被變換。來自不同掃描線或接收波束的所得到的譜被組合，從而提供針對該區(qū)域的譜?？梢允褂闷渌M合或變換。

變換估計(jì)器22被配置成計(jì)算不同區(qū)域的譜的比作為相對頻率依賴性背向散射系數(shù)?？梢杂?jì)算除了比之外的其他關(guān)系。由變換估計(jì)器22、控制器、圖像處理器或其他設(shè)備來確定不同區(qū)域之間的背向散射的頻率依賴性關(guān)系。

樣本或超聲數(shù)據(jù)可以用于生成圖像。b模式檢測器、流估計(jì)器（例如，多普勒處理器）或其他檢測器可以被提供用于檢測來自接收波束成形的樣本的特性。b模式檢測器對聲學(xué)背向散射的強(qiáng)度或功率進(jìn)行檢測。流估計(jì)器檢測運(yùn)動(dòng)對象（例如，組織或流體）的速度、能量或變化。檢測可以用于生成從其中選擇感興趣的區(qū)域的圖像?？商鎿Q地，其他掃描被執(zhí)行以生成圖像，并且用于計(jì)算相對背向散射系數(shù)的樣本來自單獨(dú)的掃描。

圖像處理器和/或變換估計(jì)器22被配置成生成圖像。圖像包括相對背向散射系數(shù)。例如，作為頻率的函數(shù)的系數(shù)（見，圖4的比54）和/或擬合的線（見圖4的線56）的圖表被生成作為圖像。作為另一個(gè)示例，字母數(shù)字文本被生成作為圖像，諸如在3mhz處的11.29db，或者作為頻率的函數(shù)的不同差的表格。在其他實(shí)施例中，背向散射系數(shù)被提供為患者的圖像上（諸如，在b模式圖像上）的注釋。

存儲(chǔ)器28是視頻隨機(jī)存取存儲(chǔ)器、隨機(jī)存取存儲(chǔ)器、可移除介質(zhì)（例如，磁盤或壓縮盤）、硬驅(qū)動(dòng)器、數(shù)據(jù)庫或者用于存儲(chǔ)樣本、譜、背向散射系數(shù)和/或圖像的其他存儲(chǔ)器設(shè)備。存儲(chǔ)器28被變換估計(jì)器22用于將樣本變換到頻率空間、計(jì)算背向散射系數(shù)或者針對圖1描述的其他動(dòng)作。

用于實(shí)現(xiàn)以上討論的過程、方法和/或技術(shù)的指令在諸如高速緩存、緩沖器、ram、可移除介質(zhì)、硬驅(qū)動(dòng)器或者諸如由存儲(chǔ)器28表示的其他計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)之類的計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)或存儲(chǔ)器上提供。計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)包括各種類型的易失性和非易失性存儲(chǔ)介質(zhì)。在附圖中圖示或在本文中描述的功能、動(dòng)作或任務(wù)響應(yīng)于存儲(chǔ)在計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)中或在其上的一個(gè)或多個(gè)指令集來執(zhí)行。功能、動(dòng)作或任務(wù)獨(dú)立于特定類型的指令集、存儲(chǔ)介質(zhì)、處理器或處理策略，并且可以通過單獨(dú)地或組合地操作的軟件、硬件、集成電路、固件、微代碼等來執(zhí)行。同樣地，處理策略可以包括多處理、多任務(wù)、并行處理等。在一個(gè)實(shí)施例中，指令被存儲(chǔ)在可移除介質(zhì)設(shè)備上以供本地或遠(yuǎn)程系統(tǒng)讀取。在其他實(shí)施例中，指令被存儲(chǔ)在遠(yuǎn)程位置中以供通過計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)或通過電話線傳送。在又其他實(shí)施例中，指令被存儲(chǔ)在給定計(jì)算機(jī)、cpu、gpu或系統(tǒng)內(nèi)。

顯示器27是crt、lcd、等離子體、投影儀、監(jiān)視器、打印機(jī)、觸摸屏或者其他現(xiàn)在已知或之后開發(fā)的顯示設(shè)備。顯示器27接收rgb、其他顏色值或其他值，并且輸出圖像。圖像可以是灰度或彩色圖像。圖像顯示信息，所述信息是頻率依賴性相對背向散射系數(shù)的函數(shù)。顯示一個(gè)或多個(gè)頻率處的比、斜率、截距、或者來自不同區(qū)域的背向散射譜之間的關(guān)系的其他指示。在顯示器27上的圖像中顯示系數(shù)或者從系數(shù)導(dǎo)出的值的字母數(shù)字、圖形、注釋或其他表示。圖像可以或可以不附加地表示由波束成形器12、16和換能器14掃描的患者的區(qū)域。

在一個(gè)實(shí)施例中，表示感興趣的區(qū)域中的至少一個(gè)的圖像被注釋或顏色編碼成指示相對于疾病參考的系數(shù)的水平。例如，相對頻率依賴性背向散射系數(shù)的不同范圍表示疾病（例如，脂肪肝疾?。┑牟煌A段。用表示給定階段的顏色、陰影或亮度來對針對肝臟的圖像或感興趣的區(qū)域顏色編碼。不同顏色、陰影和/或亮度表示不同疾病階段。針對該患者的階段由區(qū)域像素的顏色或其他調(diào)制來指示。可以使用文本指示。

雖然以上已經(jīng)參考各種實(shí)施例描述了本發(fā)明，但應(yīng)理解的是可以在不背離本發(fā)明的范圍的情況下做出許多改變和修改。因此，意圖在于前述詳細(xì)描述被視為說明性而非限制性的，并且應(yīng)理解的是，包括所有等同物的以下權(quán)利要求意圖限定本發(fā)明的精神和范圍。