專利名稱：一種肝臟多維超聲彈性檢測裝置及其檢測方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種醫(yī)療器械，尤其涉及一種肝臟多維超聲彈性檢測裝置及其檢測方 法。
背景技術(shù)：
人肝纖維化是許多肝臟疾病尤其是慢性肝病的一個共同病理基礎(chǔ)，如任其發(fā)展最 終很可能導(dǎo)致肝硬化甚至肝癌，早期診斷以及量化肝纖維化發(fā)展程度對于及時干預(yù)和逆轉(zhuǎn) 其發(fā)展具有重要的意義。傳統(tǒng)的影像學(xué)方法難以發(fā)現(xiàn)肝纖維化尤其是早期肝纖維化的跡 象，而超聲彈性成像技術(shù)通過發(fā)射低頻振動剪切波到體內(nèi)同時用超聲檢測剪切波在肝臟組 織的傳播速度，可以實時推測出肝臟的彈性模量，以此作為肝纖維化和肝硬化程度的量化 依據(jù)。目前的肝臟彈性成像技術(shù)只能做一維檢測，不能檢測出肝臟各方位的彈性分布情況， 而二維甚至三維的彈性分布圖像可以更直觀地顯示出肝組織各部分的硬度，對于病變的發(fā) 現(xiàn)和診斷具有重要的意義，但目前的一維檢測對肝纖維化評價的全面性和有效性欠佳。由于肝臟受到肋骨的阻擋，超聲探頭只能置于肋間部位進行檢測，因此多維檢測 時探頭必須能適應(yīng)不同的肋間距和體表不同高度。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決其技術(shù)問題在于提供一種肝臟多維超聲彈性檢測裝置及其檢測方 法，以解決現(xiàn)有檢測方法只能一維檢測而不能得到肝組織彈性分布信息的問題。本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是一種肝臟多維超聲彈性檢測裝置， 用以檢測肝臟組織的彈性模量，所述肝臟多維超聲彈性檢測裝置包括探頭，與所述探頭電 連接的信號處理單元，與所述信號處理單元電連接的控制單元，以及與所述信號處理單元 和控制單元電連接的計算機；所述探頭放置于肝臟部位的體表并測量肝臟組織的彈性模量 并將回波電信號發(fā)送給信號處理單元；所述信號處理單元將所述探頭所接收的回波電信號 進行處理后傳輸給所述計算機；所述控制單元對所述探頭和信號處理單元的功能控制，以 及獲取用戶操作指令，同時回傳所需指令和數(shù)據(jù)到所述計算機；所述計算機處理所述信號 處理單元和控制單元傳輸?shù)臄?shù)據(jù)并得出一平面上的肝臟組織彈性模量的二維分布并顯示 出來。所述探頭包括多個直線排列的且間距和高度均可調(diào)整的一維彈性成像單元，所述 一維彈性成像單元并排設(shè)置于肝臟部位的體表以測量肝臟組織的彈性模量。所述一維彈性成像單元包括一個低頻振動發(fā)生器和一個與所述低頻振動發(fā)生器 耦合的超聲波探頭，所述低頻振動發(fā)生器用于制造剪切波并將所述剪切波由體表經(jīng)肋骨間 隙傳入肝臟組織，所述超聲波探頭快速發(fā)射超聲波和接收回波，其發(fā)射的超快超聲波追蹤 剪切波在肝臟組織目標(biāo)范圍內(nèi)的傳播，然后通過所述信號處理單元對回波信號的處理，通 過所述計算機分析得到剪切波在肝臟組織目標(biāo)范圍內(nèi)傳播的速度從而計算出肝臟組織的 彈性模量。
所述信號處理單元包括信號處理電路和數(shù)據(jù)采集卡，用以將探頭所接收的回波電信號進行模擬的衰減、濾波和放大處理，然后經(jīng)過數(shù)據(jù)采集卡采樣后傳輸給所述計算機進 行分析。所述控制單元包括信號發(fā)生器、硬件控制電路、計算機接口，所述控制單元的信號 發(fā)生器用來驅(qū)動探頭內(nèi)的低頻振動發(fā)生器和超聲波探頭，硬件控制電路對探頭和信號處理 單元的功能控制，計算機接口用于連接所述控制單元和計算機以獲取用戶操作指令，同時 將所需指令和數(shù)據(jù)回傳到計算機進行處理。本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是一種肝臟多維超聲彈性檢測方法， 其步驟包括提供一探頭，所述探頭包括多個直線排列的一維彈性成像單元，所述一維彈性 成像單元包括一個低頻振動發(fā)生器和一個與所述低頻振動發(fā)生器耦合的超聲波探頭，所述 低頻振動發(fā)生器用于制造剪切波并將所述剪切波由體表經(jīng)肋骨間隙傳入肝臟組織，所述超 聲波探頭快速發(fā)射超聲波和接收回波，其發(fā)射的超快超聲波追蹤剪切波在肝臟組織目標(biāo)范 圍內(nèi)的傳播；提供一信號處理單元，所述信號處理單元將所述超聲波探頭所接收的回波電 信號進行處理；提供一控制單元，所述控制單元對所述探頭和信號處理單元進行功能控制， 以及獲取用戶操作指令，同時回傳所需指令和數(shù)據(jù)；以及提供一計算機，所述計算機接受信 號處理單元和控制單元回傳的數(shù)據(jù)信號并進行處理，所述計算機分析剪切波在肝臟組織目 標(biāo)范圍內(nèi)傳播的速度以得出肝臟組織的彈性模量。在本發(fā)明的檢測方法中，將探頭橫向置于受檢者肝臟部位體表的肋骨間隔處進行 檢測，再將探頭由上至下或由下至上移動到下一個肋骨間隔處檢測。在本發(fā)明的檢測方法中，將探頭垂直于受檢者肋骨方向，并將探頭貼在受檢者肝 部位體表沿肋骨方向由左往右或由右往左滑動檢測。在采用了上述技術(shù)方案后，可以檢測得到肝組織的二維或三維彈性分布圖，可以 更直觀地顯示出肝組織各部分的硬度，對于病變的發(fā)現(xiàn)和診斷具有重要的意義，另外，探頭 內(nèi)一維彈性成像單元間距可調(diào)，可適用于檢測不同肋間距的人并克服受檢者體表高低不平 的障礙。


圖1是本發(fā)明肝臟多維超聲彈性檢測裝置系統(tǒng)組成示意圖。圖2是本發(fā)明肝臟多維超聲彈性檢測裝置實施示意圖。圖3是本發(fā)明肝臟多維超聲彈性檢測裝置另一實施示意圖。
具體實施例方式下面根據(jù)附圖和具體實施方式
對本發(fā)明作進一步闡述。如圖1所示，該肝臟多維超聲彈性檢測裝置包括探頭1，與該探頭1電連接的信號 處理單元2，與該信號處理單元2電連接的控制單元3，以及與該信號處理單元2和控制單 元3電連接的計算機4。其中，該計算機4內(nèi)部設(shè)有處理軟件以及具有顯示器5 ；該探頭1 包含多個直線排列的一維彈性成像單元6，該一維彈性成像單元6可并排設(shè)置于肝臟部位 的體表同時測量一定深度內(nèi)肝臟組織的彈性模量，然后可通過計算機4處理得出某平面上 的肝組織彈性二維分布圖。
該一維彈性成像單元6包括一個低頻振動發(fā)生器和一個與該低頻振動發(fā)生器耦 合的超聲波探頭。該低頻振動發(fā)生器用于制造剪切波并將該剪切波由體表經(jīng)肋骨間隙傳入 肝臟組織，而超聲波探頭可快速發(fā)射超聲波和接收回波，其發(fā)射的超快超聲波可以追蹤剪 切波在肝臟組織目標(biāo)范圍內(nèi)的傳播，然后通過該信號處理單元2對回波信號的處理，通過 該計算機4分析得到剪切波在肝臟組織目標(biāo)范圍內(nèi)傳播的速度從而計算出肝臟組織的彈 性模量。該一維彈性成像單元6的間距和高度可以自動或手動的方式調(diào)整，可適用于檢測 不同肋間距的人，可克服受檢者體表高低不平的障礙。該信號處理單元2包括信號處理電路和數(shù)據(jù)采集卡，可以將探頭1所接收的回波 電信號進行模擬的衰減、濾波和放大等處理，然后經(jīng)過數(shù)據(jù)采集卡采樣后進入計算機4進 行分析。該控制單元3包括信號發(fā)生器、硬件控制電路、計算機接口，該控制單元3可以控 制探頭1和信號處理單元2的活動、數(shù)據(jù)傳輸、復(fù)位等功能，其中，該控制單元3的信號發(fā)生 器用來驅(qū)動探頭1內(nèi)的低頻振動發(fā)生器和超聲波探頭，硬件控制電路可以實現(xiàn)對探頭1和 信號處理單元2的功能控制，計算機接口用于連接該控制單元3和計算機4，可以獲取用戶 操作指令，同時將所需指令和數(shù)據(jù)回傳到計算機4進行處理。計算機4主要為數(shù)據(jù)的處理與顯示、用戶操作的實現(xiàn)提供計算機平臺，并連接網(wǎng) 絡(luò)、打印機等相關(guān)的外設(shè)。如圖2和圖3所示，該肝臟多維超聲彈性檢測方法包括以下步驟步驟一提供一探頭1，所述探頭1包括多個直線排列的一維彈性成像單元6，所述 一維彈性成像單元6包括一個低頻振動發(fā)生器和一個與所述低頻振動發(fā)生器耦合的超聲 波探頭，所述低頻振動發(fā)生器用于制造剪切波并將所述剪切波由體表經(jīng)肋骨間隙傳入肝臟 組織，所述超聲波探頭快速發(fā)射超聲波和接收回波，其發(fā)射的超快超聲波追蹤剪切波在肝 臟組織目標(biāo)范圍內(nèi)的傳播；步驟二 提供一信號處理單元2，所述信號處理單元2將所述超聲波探頭所接收的 回波電信號進行處理；步驟三提供一控制單元3，所述控制單元3對所述探頭1和信號處理單元2進行 功能控制，以及獲取用戶操作指令，同時回傳所需指令和數(shù)據(jù)；以及步驟四提供一計算機4，所述計算機4接受信號處理單元2和控制單元3回傳的 數(shù)據(jù)信號并進行處理，所述計算機4分析剪切波在肝臟組織目標(biāo)范圍內(nèi)傳播的速度以得出 肝臟組織的彈性模量。檢測時，將所述探頭1橫向置于受檢者肝臟部位體表的肋骨間隔的地方進行一組 二維檢測，再將探頭1由上至下或由下至上移動到下一個肋骨間隔檢測，由此可做出一組 互相平行的二維彈性分布狀態(tài)圖7，通過帶有軟件的計算機4處理得到肝臟內(nèi)三維彈性分 布狀態(tài)圖8。將所述探頭1垂直于受檢者肋骨方向，并將探頭1貼在受檢者肝部位體表沿肋骨 方向由左往右或由右往左滑動，得到一組二維彈性分布狀態(tài)圖9，再經(jīng)過帶有軟件的計算機 4處理將所得到的二維分布狀態(tài)圖9合成為三維分布狀態(tài)圖10。以上所述僅為本發(fā)明的較佳實施例，凡依本發(fā)明權(quán)利要求范圍所做的均等變化與 修飾，皆應(yīng)屬本發(fā)明權(quán)利要求的涵蓋范圍。
權(quán)利要求
一種肝臟多維超聲彈性檢測裝置，用以檢測肝臟組織的彈性模量，其特征在于所述肝臟多維超聲彈性檢測裝置包括探頭，與所述探頭電連接的信號處理單元，與所述信號處理單元電連接的控制單元，以及與所述信號處理單元和控制單元電連接的計算機；所述探頭放置于肝臟部位的體表并測量肝臟組織的彈性模量并將回波電信號發(fā)送給信號處理單元；所述信號處理單元將所述探頭所接收的回波電信號進行處理后傳輸給所述計算機；所述控制單元對所述探頭和信號處理單元的功能控制，以及獲取用戶操作指令，同時回傳所需指令和數(shù)據(jù)到所述計算機；所述計算機處理所述信號處理單元和控制單元傳輸?shù)臄?shù)據(jù)并得出一平面上的肝臟組織彈性模量的二維分布并顯示出來。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的肝臟多維超聲彈性檢測裝置，其特征在于所述探頭包括多 個直線排列的且間距和高度均可調(diào)整的一維彈性成像單元，所述一維彈性成像單元并排設(shè) 置于肝臟部位的體表以測量肝臟組織的彈性模量。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的肝臟多維超聲彈性檢測裝置，其特征在于所述一維彈性成 像單元包括一個低頻振動發(fā)生器和一個與所述低頻振動發(fā)生器耦合的超聲波探頭，所述低 頻振動發(fā)生器用于制造剪切波并將所述剪切波由體表經(jīng)肋骨間隙傳入肝臟組織，所述超聲 波探頭快速發(fā)射超聲波和接收回波，其發(fā)射的超快超聲波追蹤剪切波在肝臟組織目標(biāo)范圍 內(nèi)的傳播，然后通過所述信號處理單元對回波信號的處理，通過所述計算機分析得到剪切 波在肝臟組織目標(biāo)范圍內(nèi)傳播的速度從而計算出肝臟組織的彈性模量。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的肝臟多維超聲彈性檢測裝置，其特征在于所述信號處理單 元包括信號處理電路和數(shù)據(jù)采集卡，用以將探頭所接收的回波電信號進行模擬的衰減、濾 波和放大處理，然后經(jīng)過數(shù)據(jù)采集卡采樣后傳輸給所述計算機進行分析。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的肝臟多維超聲彈性檢測裝置，其特征在于所述控制單元包 括信號發(fā)生器、硬件控制電路、計算機接口，所述控制單元的信號發(fā)生器用來驅(qū)動探頭內(nèi)的 低頻振動發(fā)生器和超聲波探頭，硬件控制電路對探頭和信號處理單元的功能控制，計算機 接口用于連接所述控制單元和計算機以獲取用戶操作指令，同時將所需指令和數(shù)據(jù)回傳到 計算機進行處理。
6.一種肝臟多維超聲彈性檢測方法，其步驟包括提供一探頭，所述探頭包括多個直線排列的一維彈性成像單元，所述一維彈性成像單 元包括一個低頻振動發(fā)生器和一個與所述低頻振動發(fā)生器耦合的超聲波探頭，所述低頻振 動發(fā)生器用于制造剪切波并將所述剪切波由體表經(jīng)肋骨間隙傳入肝臟組織，所述超聲波探 頭快速發(fā)射超聲波和接收回波，其發(fā)射的超快超聲波追蹤剪切波在肝臟組織目標(biāo)范圍內(nèi)的 傳播；提供一信號處理單元，所述信號處理單元將所述超聲波探頭所接收的回波電信號進行 處理；提供一控制單元，所述控制單元對所述探頭和信號處理單元進行功能控制，以及獲取 用戶操作指令，同時回傳所需指令和數(shù)據(jù)；以及提供一計算機，所述計算機接受信號處理單元和控制單元回傳的數(shù)據(jù)信號并進行處 理，所述計算機分析剪切波在肝臟組織目標(biāo)范圍內(nèi)傳播的速度以得出肝臟組織的彈性模量。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的肝臟多維超聲彈性檢測方法，其特征在于將所述探頭橫向置于受檢者肝臟部位體表的肋骨間隔處進行檢測，再將探頭由上至下或由下至上移動到下 一個肋骨間隔處檢測。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的肝臟多維超聲彈性檢測方法，其特征在于將所述探頭垂直 于受檢者肋骨方向，并將探頭貼在受檢者肝部位體表沿肋骨方向由左往右或由右往左滑動 檢測。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種肝臟多維超聲彈性檢測裝置，該肝臟多維超聲彈性檢測裝置包括探頭，與該探頭電連接的信號處理單元，與該信號處理單元電連接的控制單元，以及與該信號處理單元和控制單元電連接的計算機；該探頭放置于肝臟部位的體表并測量肝臟組織的彈性模量并將回波電信號發(fā)送給信號處理單元；該信號處理單元將該探頭所接收的回波電信號進行處理后傳輸給該計算機；該控制單元對該探頭和信號處理單元的功能控制，以及獲取用戶操作指令，同時回傳所需指令和數(shù)據(jù)到該計算機；該計算機處理該信號處理單元和控制單元傳輸?shù)臄?shù)據(jù)并得出一平面上的肝臟組織彈性模量的二維分布并顯示出來；本發(fā)明還涉及一種肝臟多維超聲彈性檢測方法。
文檔編號A61B8/08GK101810493SQ200910105618
公開日2010年8月25日 申請日期2009年2月20日 優(yōu)先權(quán)日2009年2月20日
發(fā)明者劉丹寧, 張曉峰 申請人:劉丹寧;張曉峰