彈性檢測(cè)方法和設(shè)備的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于醫(yī)療器械技術(shù)領(lǐng)域，具體是涉及一種彈性檢測(cè)方法和設(shè)備。
【背景技術(shù)】
[0002]生物組織的彈性與病灶的特性具有緊密關(guān)聯(lián)，對(duì)于病癥的診斷具有重要參考價(jià)值。因此，用于對(duì)人體肝臟等的粘彈性介質(zhì)進(jìn)行無損彈性檢測(cè)的彈性檢測(cè)技術(shù)近年來被廣泛應(yīng)用。
[0003]彈性檢測(cè)技術(shù)用來定量檢測(cè)組織的彈性特征信息一一彈性模量。其基本原理是對(duì)組織施加一個(gè)內(nèi)部(包括自身的)或外部的動(dòng)態(tài)/靜態(tài)/準(zhǔn)靜態(tài)的激勵(lì)，在彈性力學(xué)、生物力學(xué)等物理規(guī)律作用下，組織將產(chǎn)生一個(gè)響應(yīng)。由于不同組織(包括正常和病理組織)的彈性系數(shù)(應(yīng)力/應(yīng)變)不同，在受到外力壓迫后其應(yīng)變大小也不同。對(duì)組織形變前后的回波信號(hào)進(jìn)行圖像轉(zhuǎn)化處理，通過圖像的色彩直觀地顯示組織的彈性大小，從而定位病變。
[0004]目前，為了保證組織的彈性檢測(cè)結(jié)果盡量準(zhǔn)確，通常需要對(duì)組織進(jìn)行多次重復(fù)測(cè)量，以獲得最終彈性檢測(cè)結(jié)果。即操作者將探頭置于組織的相應(yīng)位置之后，啟動(dòng)一次測(cè)量，再控制主機(jī)進(jìn)行相關(guān)處理獲得一次彈性檢測(cè)結(jié)果，然后再次將探頭置于組織的相應(yīng)位置，再啟動(dòng)一次測(cè)量，獲得第二次彈性檢測(cè)結(jié)果，如此往復(fù)，最后綜合多次的彈性檢測(cè)結(jié)果獲得最終彈性檢測(cè)結(jié)果。
[0005]由于操作者通過手持探頭進(jìn)行多次測(cè)量，需多次定位測(cè)量位置，很難保證每次的測(cè)量位置均為同一位置，這種測(cè)量位置的偏差會(huì)影響測(cè)量結(jié)果的準(zhǔn)確性。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]為了解決【背景技術(shù)】中提到的至少一個(gè)問題，本發(fā)明提供一種彈性檢測(cè)方法和設(shè)備，用以克服現(xiàn)有多次測(cè)量方式導(dǎo)致彈性檢測(cè)結(jié)果準(zhǔn)確性差的缺陷。
[0007]本發(fā)明提供了一種彈性檢測(cè)方法，包括:
[0008]步驟一:激發(fā)裝置和超聲波換能器保持與組織表面接觸；所述激發(fā)裝置以預(yù)設(shè)時(shí)間間隔為周期，在所述組織中激發(fā)N個(gè)剪切波，并控制所述超聲波換能器向所述組織發(fā)射超聲波，N為大于I的整數(shù)；
[0009]步驟二:通過所述超聲波換能器接收每個(gè)所述剪切波對(duì)應(yīng)的超聲回波信號(hào)；
[0010]步驟三:分別根據(jù)每個(gè)所述剪切波對(duì)應(yīng)的超聲回波信號(hào)，獲取每個(gè)所述剪切波的傳播特性參數(shù)；
[0011]步驟四:根據(jù)所述N個(gè)剪切波的傳播特性參數(shù)和所述組織的組織密度，計(jì)算獲得所述組織的彈性參數(shù)。
[0012]本發(fā)明提供了一種彈性檢測(cè)設(shè)備，包括:
[0013]控制主機(jī)、激發(fā)裝置和超聲波換能器；所述激發(fā)裝置和所述超聲波換能器保持與組織表面接觸；
[0014]所述控制主機(jī)中包括:
[0015]控制模塊，用于控制激發(fā)裝置以預(yù)設(shè)時(shí)間間隔為周期，在所述組織中激發(fā)N個(gè)剪切波，并控制超聲波換能器向所述組織發(fā)射超聲波，N為大于I的整數(shù)；
[0016]接收模塊，用于通過所述超聲波換能器接收每個(gè)所述剪切波對(duì)應(yīng)的超聲回波信號(hào);
[0017]獲取模塊，用于分別根據(jù)每個(gè)所述剪切波對(duì)應(yīng)的超聲回波信號(hào)，獲取每個(gè)所述剪切波的傳播特性參數(shù)；
[0018]計(jì)算模塊，用于根據(jù)所述N個(gè)剪切波的傳播特性參數(shù)和所述組織的組織密度，計(jì)算獲得所述組織的彈性參數(shù)。
[0019]本發(fā)明提供的彈性檢測(cè)方法和設(shè)備，在需要對(duì)組織進(jìn)行彈性檢測(cè)時(shí)，激發(fā)裝置和超聲波換能器保持與組織表面接觸，控制主機(jī)控制激發(fā)裝置以預(yù)設(shè)時(shí)間間隔為周期在組織中連續(xù)激發(fā)N個(gè)剪切波，無需人工進(jìn)行激發(fā)裝置在組織表面位置的多次定位，保證了 N個(gè)剪切波都是對(duì)應(yīng)于同一位置而激發(fā)的，有利于保證最終彈性參數(shù)檢測(cè)結(jié)果的準(zhǔn)確性。在通過超聲波換能器發(fā)射與每個(gè)剪切波對(duì)應(yīng)的超聲波并接收每個(gè)剪切波對(duì)應(yīng)的超聲回波信號(hào)之后，分別根據(jù)每個(gè)剪切波對(duì)應(yīng)的超聲回波信號(hào)，獲取每個(gè)剪切波的傳播特性參數(shù)，最終根據(jù)N個(gè)剪切波的傳播特性參數(shù)和組織的密度，計(jì)算獲得組織的彈性參數(shù)。由于激發(fā)裝置和超聲波換能器保持與組織表面接觸，使得超聲回波信號(hào)的接收是連續(xù)的，從而也可以提高彈性檢測(cè)效率。
【附圖說明】
[0020]圖1為本發(fā)明彈性檢測(cè)方法實(shí)施例一的流程圖；
[0021]圖2為圖1所示實(shí)施例中步驟104的一種具體實(shí)現(xiàn)方式的流程圖；
[0022]圖3為圖1所示實(shí)施例中步驟104的另一種具體實(shí)現(xiàn)方式的流程圖；
[0023]圖4為本發(fā)明彈性檢測(cè)方法實(shí)施例二的流程圖；
[0024]圖5為本發(fā)明彈性檢測(cè)設(shè)備實(shí)施例一的示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0025]圖1為本發(fā)明彈性檢測(cè)方法實(shí)施例一的流程圖，本實(shí)施例中，該彈性檢測(cè)方法由彈性檢測(cè)設(shè)備來執(zhí)行，該彈性檢測(cè)設(shè)備由控制主機(jī)、激發(fā)裝置和超聲波換能器等組成，其中，該激發(fā)裝置和超聲波換能器可以集成在彈性檢測(cè)探頭中，從而，該彈性檢測(cè)方法具體是由該彈性檢測(cè)設(shè)備中的控制主機(jī)來執(zhí)行，如圖1所示，該彈性檢測(cè)方法包括:
[0026]步驟101、控制激發(fā)裝置以預(yù)設(shè)時(shí)間間隔為周期，在組織中激發(fā)N個(gè)剪切波，并控制超聲波換能器向所述組織發(fā)射超聲波。
[0027]其中，所述激發(fā)裝置和所述超聲波換能器保持與所述組織表面接觸，N為大于I的整數(shù)。
[0028]本實(shí)施例中，在需要對(duì)組織進(jìn)行彈性檢測(cè)時(shí)，將激發(fā)裝置和超聲波換能器放置在組織表面，并保持與組織表面的接觸。
[0029]進(jìn)而，控制主機(jī)控制激發(fā)裝置以預(yù)設(shè)時(shí)間間隔為周期，周期性激發(fā)出在組織內(nèi)傳播的各個(gè)剪切波。并在每激發(fā)出一個(gè)剪切波之后，控制超聲波換能器發(fā)射與該剪切波對(duì)應(yīng)的超聲波，并接收相應(yīng)的超聲回波信號(hào)，以用于對(duì)該剪切波在組織中的傳播特性進(jìn)行分析。
[0030]本實(shí)施例中，剪切波的激發(fā)裝置包括如下裝置中的任一種:振動(dòng)器、超聲波換能器、擴(kuò)音器。
[0031]相應(yīng)的，剪切波的激發(fā)方式可以是:振動(dòng)器在組織外表面施加低頻的瞬時(shí)振動(dòng)，以在組織內(nèi)產(chǎn)生剪切波；超聲波換能器發(fā)射的超聲波聚焦在組織內(nèi)部產(chǎn)生聲輻射力，以在組織內(nèi)產(chǎn)生剪切波；擴(kuò)音器在組織外表面產(chǎn)生的一定頻率的聲波，以在組織內(nèi)產(chǎn)生剪切波。
[0032]值得說明的是，在采用超聲波換能器產(chǎn)生剪切波的方式中，該用于產(chǎn)生剪切波的超聲波換能器與用于發(fā)射超聲波并接收超聲回波信號(hào)的超聲波換能器可以是同一個(gè)，也可以是不同的。
[0033]步驟102、通過所述超聲波換能器接收每個(gè)剪切波對(duì)應(yīng)的超聲回波信號(hào)。
[0034]超聲波換能器將接收到的與每個(gè)剪切波對(duì)應(yīng)的超聲回波信號(hào)發(fā)送至主控主機(jī)，以使控制主機(jī)對(duì)各超聲回波信號(hào)進(jìn)行后續(xù)處理。
[0035]步驟103、分別根據(jù)每個(gè)剪切波對(duì)應(yīng)的超聲回波信號(hào)，獲取每個(gè)剪切波的傳播特性參數(shù)。
[0036]步驟104、根據(jù)N個(gè)剪切波的傳播特性參數(shù)和所述組織的組織密度，計(jì)算獲得所述組織的彈性參數(shù)。
[0037]本實(shí)施例中，控制主機(jī)在接收到各個(gè)剪切波對(duì)應(yīng)的超聲回波信號(hào)之后，可以分別針對(duì)各個(gè)超聲回波信號(hào)進(jìn)行分析處理，以得到對(duì)應(yīng)的每個(gè)剪切波的傳播特性參數(shù)，進(jìn)而根據(jù)每個(gè)剪切波的傳播特性參數(shù)來獲得組織的彈性參數(shù)。
[0038]具體來說，控制主機(jī)可以通過對(duì)每個(gè)剪切波對(duì)應(yīng)的超聲回波信號(hào)進(jìn)行信號(hào)處理，以獲取每個(gè)剪切波對(duì)應(yīng)的組織運(yùn)動(dòng)參數(shù)，進(jìn)而，分別根據(jù)每個(gè)剪切波對(duì)應(yīng)的組織運(yùn)動(dòng)參數(shù)，獲取每個(gè)剪切波的傳播特性參數(shù)。
[0039]其中，對(duì)各超聲回波信號(hào)的信號(hào)處理包括如下處理中的至少一種:時(shí)域互相關(guān)、譜互相關(guān)、平方誤差和、斑點(diǎn)跟蹤、尺度不變特征點(diǎn)跟蹤、動(dòng)態(tài)規(guī)劃、零交叉跟蹤、峰值搜索。通過對(duì)各超聲回波信號(hào)進(jìn)行信號(hào)處理，能夠得到各對(duì)應(yīng)剪切波的組織運(yùn)動(dòng)參數(shù)，比如位移或應(yīng)變。從而，基于組織運(yùn)動(dòng)參數(shù)得到各對(duì)應(yīng)剪切波的傳播特性參數(shù)，比如傳播速度或傳播衰減系數(shù)。
[0040]在得到各個(gè)剪切波的傳播特性參數(shù)之后，可以根據(jù)各個(gè)剪切波的傳播特性參數(shù)和組織的組織密度，計(jì)算獲得組織的彈性參數(shù)，該彈性參數(shù)包括如下參數(shù)中的至少一種:剪切模量、楊氏模量、剪切彈性、剪切粘度、機(jī)械阻抗、機(jī)械松弛時(shí)間、各向異性。其中，一般來說，主要是獲得剪切模量或楊氏模量。
[0041]本實(shí)施例中，由于激發(fā)裝置和超聲波換能器在對(duì)組織進(jìn)行多次彈性檢測(cè)的過程中，始終保持與組織表面的接觸，通過控制主機(jī)的控制實(shí)現(xiàn)激發(fā)裝置和超聲波換能器分別啟動(dòng)多次檢測(cè)過程，操作者無需每次啟動(dòng)彈性檢測(cè)過程時(shí)都需重新定位激發(fā)裝置和超聲波換能器在組織表面的位置。而且，控制主機(jī)也可以連續(xù)收到各次彈性檢測(cè)過程中超聲換能器所接收到的超聲回波信號(hào)，可以在接收到全部各次彈性檢測(cè)過程即各個(gè)剪切波對(duì)應(yīng)的超聲回波信號(hào)之后，集中對(duì)各超聲回波信號(hào)進(jìn)行分別處理，以分別得到各個(gè)剪切波對(duì)應(yīng)的傳播特性參數(shù)。從而最終根據(jù)各個(gè)剪切波對(duì)應(yīng)的傳播特性參數(shù)和組織密度，得到組織的彈性檢測(cè)結(jié)果，即彈性參數(shù)。
[0042]具體來說，控制主機(jī)可以通過圖2和圖3所示的兩種可選的方式來根據(jù)N個(gè)剪切波的傳播特性參數(shù)和組織的組織密度，計(jì)算獲得組織的彈性參數(shù)。
[0043]圖2為圖1所示實(shí)施例中步驟104的一種具體實(shí)現(xiàn)方式的流程圖，如圖2所示，包括如下步驟:
[0044]步驟201、計(jì)算所述N個(gè)剪切波的傳播特性參數(shù)的平均值。
[0045]步驟202、根據(jù)所述N個(gè)剪切波的傳播特性參數(shù)的平均值和所述組織密度，計(jì)算獲得所述組織的彈性參數(shù)。
[0046]本實(shí)施例中，可以先計(jì)算N個(gè)剪切波的傳播特性參數(shù)比如位移的平均值，進(jìn)而以該平均值與組織密度進(jìn)行相關(guān)運(yùn)算，得到諸如彈性模量、楊氏模量等組織的彈性參數(shù)。
[0047]圖3為圖1所示實(shí)施例中步驟104的另一種具體實(shí)現(xiàn)方式的流程圖，如圖2所示，包括如下步驟:
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