專利名稱：用于微彈性成像的設(shè)備和方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于測量粘彈性介質(zhì)并且更具體為測量人類或者動物生物組織 的粘彈性質(zhì)(下文稱為VP)的設(shè)備和方法。本發(fā)明更具體地涉及一種用于在人體或者動物體內(nèi)實施的、比如人類或者動物生 物組織的彈性和/或粘性的粘彈性質(zhì)的定量和定性測量的微彈性成像(下文稱為MED)的 方法和設(shè)備。
背景技術(shù)：
為了測量生物組織的VP，已知使用如例如在以ECH0SENS公共有限公司名義于 2002年8月2日提交的專利申請F(tuán)R 2843290中公開的沖擊彈性測定。使用配備有振動發(fā)生器12的探測器10(圖1)來實施這一類方法，該振動發(fā)生器 例如通過傳感器的振動在組織中生成低頻彈性波，并且在低頻彈性波的傳播期間借助由超 聲換能器13發(fā)射和接收的超聲波來分析該低頻波的傳播。應(yīng)當(dāng)注意在這一實施方式中，超 聲換能器在與組織接觸時振動。配備有振動發(fā)生器12和超聲換能器13的探測器10也具有控制所述振動發(fā)生器 和超聲換能器的控制器14。這一方法使得有可能測量在探測器10與其相抵放置的表皮附近布置的器官的 VP。這一類方法和設(shè)備確實形成缺陷。具體而言，它們不允許測量屬于布置于人體內(nèi) 深處的器官的組織。事實上，當(dāng)?shù)皖l彈性波進(jìn)入到體內(nèi)深處時，這一 /這些波在體內(nèi)的傳播 更受所述身體的異質(zhì)性所擾動。另外，當(dāng)生成低頻波時，針對如下深度產(chǎn)生與它的來源(振動發(fā)生器)接近的衍 射，該深度除了其他因素之外還依賴于該來源的尺寸、介質(zhì)的VP和低頻彈性波的頻率。該最小深度(在該深度以下沒有可能進(jìn)行測量)對于50Hz的低頻彈性波的中心 頻率而言約為10mm。當(dāng)計算VP時針對該深度進(jìn)行數(shù)據(jù)抽象以便使這一問題最小化。另外，這一類方法在它應(yīng)用于身體時面臨的問題在于在表皮與待測量的組織之間 夾入的脂肪組織。事實上，脂肪組織變形并且弱化高頻超聲波和低頻彈性波，這使得難以在 超過最大觀測深度以外觀測這些波。因此厚度多于25mm的脂肪層有礙于測量在該脂肪層 之下布置的組織的VP。另外的弊端在于需要執(zhí)行者在表皮與設(shè)備并且具體為它的超聲換能器之間手動 維護(hù)令人滿意的接觸。實際上，為了獲得最佳傳播，超聲換能器的末端必須垂直于將測量其 VP的組織，并且在接觸時的任何振動可能擾亂該方法的實施。

發(fā)明內(nèi)容
為了克服至少一個上述弊端，本發(fā)明涉及一種用于人類或者動物組織的粘彈性質(zhì) 的定量和/或定性測量的振動彈性成像設(shè)備，該設(shè)備配備有
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-探測器，包括至少一個超聲換能器和低頻振動發(fā)生器，該超聲換能器生成超聲 波，使得可以分析在器官中傳播和由低頻振動發(fā)生器生成的低頻彈性波的傳播，該探測器 用于定位成靠近或者倚靠器官，-控制器，連接到探測器，包括用于致動探測器的裝置，該控制器用于保持于人體 或者動物體外部，-用于將探測器機(jī)械地連接到控制器的裝置，該機(jī)械連接裝置由線狀管形成。具體而言，將線狀管理解為意味著伸長和薄的護(hù)套、管道或者套管，也就是說具有 小直徑或者小厚度，該線狀管可能為易彎曲、柔性或者剛性。稱為微彈性成像設(shè)備(MED)的這一類設(shè)備使得有可能通過引導(dǎo)配備有至少一個 超聲換能器和振動發(fā)生器的探測器靠近或者倚靠深處的人類或者動物組織來定量地和/ 或定性地測量該深處的組織的VP，也就是在人體或者動物體以內(nèi)，因此使得有可能克服人 體或者動物體以及脂肪層厚度的異質(zhì)性。所述線狀管優(yōu)選為比20mm更長并且優(yōu)選為長度在20mm與3米之間。將內(nèi)部探測器連接到外部振動發(fā)生器的線狀管有利地為柔性并且不受任何角度 或者剛性應(yīng)力。另外，線狀管根據(jù)本發(fā)明賦予的一種有利可能性為振動發(fā)生器。超聲換能器有利地具有少于3mm的與超聲發(fā)射和采集的直徑對應(yīng)的有效直徑。根據(jù)本發(fā)明的一個優(yōu)選實施例，所述設(shè)備包括由導(dǎo)管、針或者內(nèi)窺鏡形成的線狀 管，該線狀管的遠(yuǎn)端包含探測器而近端包括控制器。此外，取決于研究領(lǐng)域，內(nèi)窺鏡可以是柔性或者剛性，并且因此稱為氣管鏡、胃窺 鏡、十二指腸鏡、直腸鏡、腹腔鏡、關(guān)節(jié)鏡等。類似地，針可以是柔性或者剛性，并且可以是活組織檢查針、射頻針等。根據(jù)本發(fā)明的一個優(yōu)選實施例，所述線狀管形成針插入到其中的空心軸。所述控制器有利地包括用于控制向振動發(fā)生器和/或超聲換能器傳送能量的裝置。本發(fā)明還涉及一種用于人類或者動物組織的粘彈性質(zhì)的定量和/或定性測量的 振動彈性成像方法，該方法實施根據(jù)權(quán)利要求1至12中的任一權(quán)利要求所述的設(shè)備，并且 包括-將探測器定位成靠近或者倚靠待測量的組織，-在進(jìn)行超聲發(fā)射和采集以及生成一個或者多個低頻彈性波的步驟之時保持至少 一個超聲換能器與組織接觸，-生成一個或多個低頻彈性波，-與先前步驟同時生成超聲發(fā)射并且在低頻彈性波的傳播期間高速地采集高頻超
聲信號，-計算在器官中產(chǎn)生的移位和/或變形和/或移位速度和/或變形速度或者更一 般為任何移動參數(shù)的空間_時間變化，-計算組織的粘彈性質(zhì)。為此，經(jīng)由自然路線(氣道、嘴、鼻、直腸等)、通過經(jīng)由皮膚的路線(也就是經(jīng)過皮 膚)、經(jīng)由人造路線(套管、外科牽開器、套針等)或者經(jīng)由材料路線(內(nèi)窺鏡、導(dǎo)管等的操作通道)插入探測器和線狀管的一部分，以便靠近或者直接倚靠確定其VP的組織傳送。插入到內(nèi)窺鏡的操作通道中的所述線狀管有利地由配備內(nèi)窺鏡的安裝器定向，以 便將設(shè)備的遠(yuǎn)端定位于待測量的組織前面。所述探測器和線狀管的一部分有利地插入到屬于人體或者動物體的液體中。優(yōu)選地針對在IMHz與200MHz并且更具體地在5MHz與50MHz之間的頻率范圍進(jìn)
行高頻超聲發(fā)射。有利地針對在5Hz與2000Hz之間的頻率范圍生成所述低頻彈性波。根據(jù)本發(fā)明的一個優(yōu)選實施方式，通過機(jī)械振動、通過輻射壓力、通過高溫或者通 過組織的自然振動或者能夠生成低頻振動的任何其他類型的能量來生成低頻彈性波。


根據(jù)通過非限制例子給出的下文描述并且根據(jù)參照附圖給出的實施例將清楚本 發(fā)明的更多特征和優(yōu)點，在附圖中-圖1是根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的彈性成像設(shè)備的示意圖，-圖2是如下MED的實施的示意圖，該MED的線狀管形成導(dǎo)管或者內(nèi)窺鏡，-圖3示出了用于借助導(dǎo)管或者內(nèi)窺鏡相對于胰腺測量PV的在人類胃腸道內(nèi)實施 的根據(jù)本發(fā)明的MED，-圖4示出了用于借助內(nèi)窺鏡相對于胃或者肝測量VP的在人類胃腸道中的根據(jù)本 發(fā)明的MED的實施，-圖5示出了用于內(nèi)窺應(yīng)用的根據(jù)本發(fā)明的MED的探測器的細(xì)節(jié)，-圖6示出了根據(jù)本發(fā)明的如下MED，該MED的線狀管形成導(dǎo)管，-圖7是用于借助導(dǎo)管相對于心臟和/或血液測量VP的在腿的腹股溝中實施的根 據(jù)本發(fā)明的MED的示意圖，-圖8是如下MED的實施的示意圖，該MED的線狀管形成腹腔鏡，-圖9示出了用于確定屬于腹腔的組織的VP的根據(jù)本發(fā)明的設(shè)備的實施，-圖10是如下MED的實施的示意圖，該MED的線狀管形成針，-圖11示出了適合于不同類型針的探測器，-圖12是示出了探測器向組織施加的力的曲線圖。
具體實施例方式在其余描述中將振動彈性成像理解為意味著一種用于測量VP的技術(shù)，其中振動 發(fā)生器通過與組織的直接或者間接接觸來生成在該組織中傳播的一個或者多個低頻彈性 波。該低頻彈性波隨時間的形狀可以是任意的，但是更一般地為沖擊型、過渡型或者 周期(連續(xù)、單色)型。一般機(jī)械地獲得該振動，但是也可以通過輻射壓力、通過超聲高溫或者通過在身 體內(nèi)的振動(心跳、脈搏等)來獲得該振動。類似地，也可以借助在身體外部布置的振動發(fā) 生器來獲得振動。另外，可以在本發(fā)明的MED中使用不同類型的單元件或者多元件超聲換能器。例如并且以非限制方式，超聲換能器可以是冠狀、環(huán)形、2D矩陣、線性或者凸條換能器、單元件 換能器、三元件換能器或者星型換能器等。通過例子并且參照圖2，根據(jù)本發(fā)明的微彈性成像設(shè)備21配備有由生成低頻彈性 波的振動發(fā)生器22和至少一個超聲換能器23形成的探測器20，該探測器通過不受任何角 度應(yīng)力(更準(zhǔn)確地說，在空間上可移動并且由于它的延性(具體為易彎曲和柔韌性)而無 機(jī)械應(yīng)力)的柔性線狀管25連接到在身體27外部保持的控制器24。倚靠屬于人體或者動物體(尋求確定該人體或者動物體的粘彈性質(zhì))的器官28， 經(jīng)由自然路線26如胃腸道傳送探測器。這一實施有利地使得有可能經(jīng)由自然線路(也就 是以非介入方式)接觸在人體或者動物體內(nèi)深處的器官，以便精確地確定相對于粘彈性質(zhì) 的定性和/或定量數(shù)據(jù)。參照圖3，根據(jù)本發(fā)明的微彈性成像設(shè)備31配備有生成低頻彈性波的振動發(fā)生器 32和由外部控制器34控制的至少一個超聲換能器33。振動發(fā)生器32和超聲換能器33通過不受角度應(yīng)力的柔性線狀管35連接到控制 器34，這使得有可能在控制器34保持于身體外部之時將振動發(fā)生器32和至少一個超聲換 能器33插入到人體37中。使用MED 31采集數(shù)據(jù)的用戶39因此可以引導(dǎo)該MED的探測器30以接近或者倚 靠深處組織以便測量它們的VP，從而克服如先前關(guān)于現(xiàn)有技術(shù)描述的與脂肪層在表皮附近 的存在或者發(fā)射的波的衍射有關(guān)的弊端。如圖4中所示，人類具有實現(xiàn)在機(jī)體中指引根據(jù)本發(fā)明的這一類MED的探測器的 許多自然路線，具體為上氣道(比如鼻或者嘴)和下路線(比如直腸)，使得有可能將MED 的探測器插入到人體中。例如可以經(jīng)由人47的上氣道插入MED 41的探測器40，以便由于易彎曲和柔性線 狀管45并且經(jīng)由胃腸道傳送到胃48中。當(dāng)探測器40靠近或者倚靠待分析的組織時，由探 測器40的振動發(fā)生器生成機(jī)械振動，以便在待分析的該組織中發(fā)送一個或者多個低頻彈 性波。為了跟隨這一或者這些低頻彈性波的移位，探測器40的超聲換能器發(fā)射并且同 時采集高頻超聲波。處理接收的超聲信號，以便測量這一或者這些低頻彈性波在所述介質(zhì) 中產(chǎn)生的移位。這些移位的空間_時間發(fā)展使得有可能獲得根據(jù)彈性成像技術(shù)分析的相對于組 織的VP的定量和定性數(shù)據(jù)。振動發(fā)生器和超聲換能器由在患者47的身體外部布置的控制器44控制。更具體 而言，該控制器44使得有可能控制如下電源，該電源發(fā)送為了操作振動發(fā)生器或者超聲換 能器而需要的能量。因此經(jīng)由有線連接49向控制器44傳送該能量。經(jīng)由通過線狀管45 形成的機(jī)械連接裝置從控制器44向振動發(fā)生器和超聲換能器傳送該能量。MED 41使得有可能測量倚靠其直接接觸的組織的VP以及在這些接觸的組織的附 近布置的組織的VP。例如MED 41的所述探測器40與患者47的胃48的壁接觸。該空間配置賦予確定 胃48的組織的VP以及肝的VP的可能性，因為這兩個器官(肝和胃)接近、相互靠近并且 與探測器40直接或者間接接觸。
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概括地說并且一般而言，探測器例如經(jīng)由自然路線插入到身體中，直至它的一端 與將確定其VP的組織直接或者間接接觸。該直接或者間接接觸之后，使用一種振動彈性成像方法。在生物組織中通過使用 低頻彈性波的發(fā)生器來生成任意、沖擊、過渡或者周期型低頻振動，并且經(jīng)由至少一個超聲 換能器測量生物組織對這一或者這些低頻彈性波的響應(yīng)。可以用導(dǎo)管或者內(nèi)窺設(shè)備的形式實施先前描述的MED 31、41，探測器30和40形成 內(nèi)窺設(shè)備的遠(yuǎn)端而控制器34或者44布置于近端。除了其他部件之外，也可以用還插入到內(nèi)窺鏡的操作通道中的附件的形式實施先 前描述的MED 31或者41，探測器30、40形成附件的遠(yuǎn)端而控制器34或者44布置于近端。具體而言，圖5示出了形式為插入到內(nèi)窺鏡的操作通道中的附件的根據(jù)本發(fā)明的 MED的實施，該附件的遠(yuǎn)端包括適合于內(nèi)窺鏡檢查并且由換能器53和振動發(fā)生器(未圖 示)形成的探測器50。在這一實施例中，經(jīng)過配備有安裝器52的十二指腸鏡51的操作通 道插入線狀管55，該安裝器的主要任務(wù)在于將探測器50定向和定位于待測量的組織前面。 內(nèi)窺鏡51理想地也包括顯示系統(tǒng)54如光學(xué)或者超聲波檢查圖，以便使得有可能將MED的 遠(yuǎn)端指向?qū)y量其VP的組織。附著到MED的顯示系統(tǒng)因此有助于傳送以及它的定位，并且 向執(zhí)行者賦予保證顯示的組織對應(yīng)于所需組織這一可能性。這一類型的顯示系統(tǒng)使得有可能確認(rèn)探測器垂直于待測量的組織，以便保證彈性 波在組織中的最佳傳播。事實上，低頻波在與超聲的方向不同的方向上的傳播不利于產(chǎn)生 對它的速度并且因此對人類或者動物生物組織的VP的可靠測量。根據(jù)圖6中所示不同實施，根據(jù)本發(fā)明的微彈性成像設(shè)備61配備有由低頻彈性波 的發(fā)生器62和至少一個超聲換能器63形成的探測器60，該探測器通過不受任何角度應(yīng)力 的柔性線狀管65連接到在身體67外部保持的控制器64。根據(jù)這一實施，首先經(jīng)過由器具 66如套管針或者套管形成的路線插入所述探測器60，因此于是允許在自然路線68內(nèi)插入 所述探測器60。通過例子并且參照圖7，描述實施由導(dǎo)管75形成的線狀管的本發(fā)明一個實施例， 所述線狀管充當(dāng)機(jī)械連接和指引裝置，該裝置具有為了跟隨血管卻不損壞它們而需要的易 彎曲性。另外，它的小直徑(通常少于3mm)適合于插入到血管中。這一類MED可以例如在 大腿的頂部(腹股溝76)或者胳膊或者在頸靜脈插入到動脈、靜脈、毛細(xì)管或者任何其他類 型的脈管中，以便確定所述血液網(wǎng)絡(luò)的壁或者血液或者器官如心臟78的VP。此外，如圖8中所示，根據(jù)本發(fā)明的微彈性成像設(shè)備81配備有由生成低頻彈性波 的振動發(fā)生器82和至少一個超聲換能器83形成的探測器80，該探測器通過剛性線狀管85 連接到在身體87外部保持的控制器84。根據(jù)這一實施，經(jīng)由由器具如外科牽開器、套管、套 管針或者任何其他類型的空心圓柱軸形成的人造路線89，倚靠或者靠近器官88傳送探測 器80從而允許探測器和線狀管穿過。根據(jù)本發(fā)明賦予的一種變化，振動發(fā)生器可以是線狀管85。參照圖9，線狀管95由柔性或者剛性型內(nèi)窺鏡如腹腔鏡形成，并且因此使得有可 能看見腹腔的器官和組織。另外，超聲換能器93和振動發(fā)生器92可以如圖中所示定位于MED的遠(yuǎn)端或者線 狀管的任何其他點。
圖10示出了不同實施，其中根據(jù)本發(fā)明的微彈性成像設(shè)備101配備有由生成低頻 彈性波的振動發(fā)生器102和至少一個超聲換能器103形成的探測器100，該探測器通過針型 剛性或者易彎曲線狀管105連接到在身體107外部保持的控制器104。經(jīng)由經(jīng)皮路線傳送 的所述針可以是活組織檢查型針，因此使執(zhí)行者能夠在針的插入期間確定靠近它的組織的 VP的值，以便在探測器的傳送期間將執(zhí)行者指向穿孔部位并且使執(zhí)行者能夠保證尋求取得 其活組織檢查的組織樣本對應(yīng)于已經(jīng)修改其VP的組織。根據(jù)未示出的本發(fā)明一種變化，針形成的線狀管是振動發(fā)生器，該振動由針傳送。根據(jù)圖11中示出的本發(fā)明另外一種變化，線狀管是附件，比如包括至少一個超聲 換能器113的空心軸112，該空心軸覆蓋針115。另外，以一般和非限制性的方式，附件也可以如在諸如鑷子、可充氣氣球、切割刀 片、光纖、攝像機(jī)或者超聲波檢查系統(tǒng)等不同實施中所述接合到MED的探測器。另外，根據(jù)本發(fā)明賦予的一種可能性，根據(jù)本發(fā)明的MED可以用來通過生成高強(qiáng) 度聚焦超聲“HIFU”來確定治療的效果。因此這一實施方式使執(zhí)行者能夠在任何時刻知道 是否已經(jīng)損壞病理組織并且決定是否應(yīng)當(dāng)停止治療。如先前所示，供給MED的外部電源經(jīng)由有線連接、然后經(jīng)由機(jī)械連接裝置傳送為 了生成低頻彈性波和超聲波而需要的能量。根據(jù)本發(fā)明的不同變化，使用氣動能量、液壓能量或者電能量經(jīng)由系統(tǒng)傳送低頻 波，從而激活在探測器中布置的微機(jī)構(gòu)。該設(shè)備有利地配備有用于控制MED末端位置的設(shè)備。在測量組織的VP的范圍內(nèi)，產(chǎn)生在5Hz與2000Hz之間并且更一般地在IOHz與 IOOOHz之間的低頻彈性波。為了跟隨低頻彈性波的移位并且因此推斷其移位速度，從而 隨著低頻彈性波的發(fā)射同時發(fā)射連串超聲波。按照在1 μ s與IOOms之間并且更一般地在 100 μ S與Ims之間變化的時間間隔進(jìn)行超聲投射。超聲發(fā)射與由研究的介質(zhì)中存在的擴(kuò)散 體反射的回波的重疊構(gòu)成的超聲信號的接收關(guān)聯(lián)。一般在與低頻波的周期(頻率的倒數(shù))(也就是說，對于2000Hz的頻率為0. 5ms) 對應(yīng)的最小持續(xù)時間內(nèi)進(jìn)行這些超聲投射，并且可以在整個檢查持續(xù)時間內(nèi)持續(xù)地進(jìn)行這 些超聲投射。Ims的最小持續(xù)時間對應(yīng)于為了觀測一個或者多個低頻彈性波的傳播以便確 定組織的粘彈性質(zhì)而需要的最少時間。超聲投射數(shù)目和速度因此依賴于低頻彈性波的頻率和測量的深度。為了產(chǎn)生低頻彈性波，希望探測器保持與組織接觸。通過比較，應(yīng)當(dāng)注意根據(jù)現(xiàn)有 技術(shù)的彈性成像測量在發(fā)生器與皮膚之間需要約4N至8N的力以便保證波傳播至待測量的 組織。為了維持該接觸，除了 MED的用戶干預(yù)之外，可以如圖12中所示實施預(yù)加應(yīng)力以便 生成靜力F0，其中縱坐標(biāo)軸代表施加的力而橫坐標(biāo)軸代表時間。結(jié)果是，可以用力的變化為正(Af > 0)并且產(chǎn)生低頻波而仍然保持超聲換能器 與組織接觸這樣的方式給出沖擊Tl。根據(jù)本發(fā)明賦予的一種可能性，可以維持靜力FO并且可以借助以下元件之一生 成低頻應(yīng)力彈簧、彈性體、氣動裝置、液壓或者肌肉裝置或者具有如下特性的任一類元件， 該特性針對采集時段的整個持續(xù)時間維持靜力。根據(jù)未示出的一種變化，低頻波由在線狀管內(nèi)插入的第二設(shè)備不同地產(chǎn)生。該線狀管可以是內(nèi)窺鏡的操作通道。低頻彈性波也可以在輻射壓力模式中由外部超聲換能器或者由在身體外部布置 的振動器產(chǎn)生。根據(jù)未示出的另外變化，考慮的彈性波由在身體中布置的器官的移位如心跳產(chǎn)生。對于超聲而言為透明并且其彈性特性與將確定其VP的組織的彈性特性接近的保 護(hù)部可以布置于探測器上，以便保護(hù)所述探測器免受腐蝕影響和/或觀測生物相容性和無 菌性這些所需條件并且減少污染風(fēng)險。線狀管的非限制例子包括導(dǎo)管、軟管、管道、線管、通道、護(hù)套、內(nèi)窺鏡和針并且也 包括長度大于20nm、長度通常在20mm與3米之間的任何其他易彎曲、柔性或者剛性連接裝 置，從而使得有可能將探測器傳送和定位成與將確定其VP的組織直接接觸或者靠近該組
幺口
/Ν ο盡管探測器將要插入到身體中，但是外部控制器和它經(jīng)由有線連接來連接到的能 量源保持于相應(yīng)的身體外部，以便使執(zhí)行者能夠控制探測器的換能器和振動發(fā)生器。本發(fā)明使得有可能以簡化和改進(jìn)VP測量及其解釋這樣的方式克服在表皮附近的 脂肪層。此外，已知針對在25mm與65mm之間的深度測量粘彈性質(zhì)，這使得有可能考慮脂肪 層的存在。在本發(fā)明的范圍內(nèi)，MED與有時厚度少于25nm并且通常厚度在2mm與12mm之間 的組織直接接觸。為了使得有可能測量在靠近探測器的這些組織中的VP，本發(fā)明生成頻率在IOHz 與1000Hz之間(也就是說，頻率高于為了在人體外部使用探測器測量粘彈性質(zhì)而常規(guī)上實 施的頻率——約50Hz)的低頻彈性波。另外，根據(jù)本發(fā)明的待分析的組織的較小厚度也引起分辨率問題。本發(fā)明因此提 出增加所用超聲波的頻率以便跟隨低頻彈性波。該頻率在IMHz與200MHz之間，并且具體 地在5MHz與50MHz之間，以便相對于現(xiàn)有技術(shù)獲得增加的分辨率。根據(jù)本發(fā)明的MED有利地由至少一個計算機(jī)、微計算機(jī)、中央單元或者任一類控 制系統(tǒng)控制，因此使得有可能適配在希望顯示的組織深度內(nèi)產(chǎn)生的低頻彈性波的頻率。由 于這一具體細(xì)節(jié)，本發(fā)明提出如下MED，該MED使得有可能獲得就時間和幅度而言理想地控 制并且與待測量的厚度相適應(yīng)的低頻振動或者沖擊。上文通過例子描述本發(fā)明。理解本領(lǐng)域技術(shù)人員能夠產(chǎn)生本發(fā)明的不同變化而不 脫離專利范圍。不同方法因此使得有可能借助多個測量的統(tǒng)計處理來獲得組織VP的定性 測量。例如可以丟棄從這些測量的均值偏離預(yù)定程度的值。
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權(quán)利要求
一種用于對人類或者動物組織的粘彈性質(zhì)進(jìn)行定量和/或定性測量的振動彈性成像設(shè)備，該設(shè)備配備有 探測器，包括至少一個超聲換能器和低頻振動發(fā)生器，所述超聲換能器生成超聲波，使得有可能分析在器官中傳播和由所述低頻振動發(fā)生器生成的低頻彈性波的傳播，所述探測器用于定位成靠近或者倚靠所述器官， 控制器，連接到所述探測器，包括用于致動所述探測器的裝置，所述控制器用于保持于人體或者動物體外部， 用于將所述探測器機(jī)械地連接到所述控制器的裝置，所述機(jī)械連接裝置由線狀管形成。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其特征在于，所述線狀管比20mm更長，并且優(yōu)選為長度 在20mm與3米之間。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或者2所述的設(shè)備，其特征在于，所述線狀管為柔性并且不受角度應(yīng)力。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或者2所述的設(shè)備，其特征在于，所述線狀管為剛性。
5.根據(jù)權(quán)利要求1至4中的任一權(quán)利要求所述的設(shè)備，其特征在于，所述線狀管是所述 振動發(fā)生器。
6.根據(jù)權(quán)利要求1至5中的任一權(quán)利要求所述的設(shè)備，其特征在于，所述超聲換能器具 有小于3mm的有效直徑。
7.根據(jù)權(quán)利要求1至6中的任一權(quán)利要求所述的設(shè)備，其特征在于，所述線狀管形成導(dǎo) 管，所述導(dǎo)管的遠(yuǎn)端包含所述探測器而近端包括所述控制器。
8.根據(jù)權(quán)利要求1至6中的任一權(quán)利要求所述的設(shè)備，其特征在于，所述線狀管形成 針，所述針的遠(yuǎn)端包含所述探測器而近端包括所述控制器。
9.根據(jù)權(quán)利要求1至6中的任一權(quán)利要求所述的設(shè)備，其特征在于，所述線狀管形成內(nèi) 窺鏡，所述內(nèi)窺鏡的遠(yuǎn)端包含所述探測器而近端包括所述控制器。
10.根據(jù)權(quán)利要求1至6中的任一權(quán)利要求所述的設(shè)備，其特征在于，所述線狀管形成 其中插入有針的空心軸。
11.根據(jù)權(quán)利要求1至10中的任一權(quán)利要求所述的設(shè)備，其特征在于，所述控制器包括 用于控制向所述振動發(fā)生器和/或所述超聲換能器傳送能量的裝置。
12.一種用于人類或者動物組織的粘彈性質(zhì)的定量和/或定性測量的振動彈性成像方 法，實施根據(jù)權(quán)利要求1至11中的任一權(quán)利要求所述的設(shè)備，并且包括_將所述探測器定位成靠近或者倚靠待測量的所述組織，_在進(jìn)行超聲發(fā)射和采集以及生成一個或者多個低頻彈性波的步驟之時保持至少一個 超聲換能器與所述組織接觸，-生成一個或多個所述低頻彈性波，_與先前步驟同時生成超聲發(fā)射并且在一個或多個所述低頻彈性波的傳播期間高速采集高頻超聲信號，-計算在所述器官中產(chǎn)生的移位和/或變形和/或移位速度和/或變形速度或者更一 般為任何移動參數(shù)的空間_時間變化， -計算所述組織的所述粘彈性質(zhì)。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的方法，其特征在于，經(jīng)由自然路線向人體或者動物體中插 入所述探測器和所述線狀管的一部分。
14.根據(jù)權(quán)利要求12所述的方法，其特征在于，經(jīng)由經(jīng)皮路線向人體或者動物體中插 入所述探測器和所述線狀管的一部分。
15.根據(jù)權(quán)利要求12所述的方法，其特征在于，經(jīng)由人造路線或者經(jīng)由材料路線向人 體或者動物體中插入所述探測器和所述線狀管的一部分。
16.根據(jù)權(quán)利要求12至15中的任一權(quán)利要求所述的方法，其特征在于，向內(nèi)窺鏡的操 作通道中插入所述線狀管，并且使用配備所述內(nèi)窺鏡的安裝器對所述線狀管進(jìn)行定向，以 便將所述設(shè)備的遠(yuǎn)端定位于待測量的所述組織前面。
17.根據(jù)權(quán)利要求12至16中的任一權(quán)利要求所述的方法，其特征在于，向?qū)儆谌梭w或 者動物體的液體中插入所述探測器和所述線狀管的一部分。
18.根據(jù)權(quán)利要求12至17中的任一權(quán)利要求所述的方法，其特征在于，針對在IMHz和 200MHz之間并且優(yōu)選地在5MHz與50MHz之間的頻率范圍進(jìn)行高頻超聲發(fā)射。
19.根據(jù)權(quán)利要求12至18中的任一權(quán)利要求所述的方法，其特征在于，針對在5Hz與 2000Hz之間的頻率范圍生成低頻彈性波。
20.根據(jù)權(quán)利要求12至19中的任一權(quán)利要求所述的方法，其特征在于，通過機(jī)械振動、 通過輻射壓力、通過高溫或者通過組織的自然振動來生成低頻彈性波。
全文摘要
與用于在人體或者動物體以內(nèi)進(jìn)行的、比如粘彈性介質(zhì)的并且更具體為人類或者動物生物組織的彈性和/或粘性的粘彈性質(zhì)的定性和/或定量測量的振動微彈性成像關(guān)聯(lián)的設(shè)備和方法?？梢允褂孟蛉梭w或者動物體中引入的探測器20來實現(xiàn)該方法，該探測器20經(jīng)由絲狀管25連接到外部控制器24。
文檔編號A61B1/00GK101965154SQ200980106773
公開日2011年2月2日 申請日期2009年2月27日 優(yōu)先權(quán)日2008年2月29日
發(fā)明者L·桑德林 申請人:回波檢測公司