人体组织准弹性系数和准弹性系数变化的测定方法及设备技术

本发明专利技术公开了一种人体组织准弹性系数的测定方法，采用s imp l ex优化法来确定人体组织准弹性系数，并且将三维的九个弹性系数减少到三个准弹性系数(如是二维超声波病人治疗计划或探测，将四个弹性系数减少到两个准弹性系数)，节省了计算时间；本发明专利技术还提供了一种基于上述准弹性系数测定方法的人体组织准弹性测定方法，采用二次成像法来测定人体组织准弹性系数的相对变化情况，彻底改变了对超声波图像精度依赖的弹性图像仪的缺陷，通过测定上述相对变化情况，可精确确定人体组织结构的变化；另外，本发明专利技术还提供了一种与上述人体组织准弹性系数测定配套的超声波探测器或探测设备，无需价格昂贵的成像设备，使其价格较低，这样本专利的探测仪可以为大众接受，适于大众推广应用。

A method and equipment for determining the quasi elastic coefficient and elasticity of human tissue

The invention discloses a method for determining human tissue quasi elastic coefficient, using s imp l ex optimization method to determine the tissue quasi elastic coefficient, and the nine elastic coefficient is reduced to three dimensional quasi elastic coefficient (such as ultrasonic treatment plan is two-dimensional or patient detection, will reduce the four elastic the coefficient of two quasi elastic coefficient), save calculation time; the invention also provides a method for the determination of the quasi elastic coefficient determination method based on quasi elastic body tissue, relative changes to determination of human tissue using the two quasi elastic coefficient imaging method, completely changed the defects of elastic image instrument depends on the precision of ultrasonic the image, by measuring the relative changes, can accurately determine the change of human organization structure; in addition, the invention also provides a system with the quasi elastic body tissue The number of matched ultrasonic detectors or detectors can be reduced without expensive imaging equipment, so that the detector of this invention can be accepted by the public and suitable for popularization and application.

【技术实现步骤摘要】
一种人体组织准弹性系数和弹性的测定方法及设备
本专利技术涉及检测领域，特别是涉及一种人体组织准弹性系数和准弹性系数的变化的测定方法及设备。本专利技术也提出了一套基于超声波图像的病人处理计划，基于这种计划，我们每天可以做病人资料计划，可以精确的随着肿瘤尺寸的变化来做病人资料计划。
技术介绍
目前有通过弹性图像仪(如GE、迈瑞)来测定人体组织的绝对弹性系数，但该类弹性图像仪一般需要价格较贵、精度较高的成像设备，临床上不被医生接受，市场量不大。现有的准弹性系数测定方法，一般是采用三维的九个弹性系数或二维的四个弹性系数来进行测定计算，计算时间较长，而且因为人体组织的绝对弹性是一个很难确定的量，即使可以得到绝对弹性系数，也不容易区分正常组织和病变组织的弹性系数差别(如人体的钙化或良性肿瘤与肿瘤的密度很相似)。由此可见，上述现有的弹性系数测定方法及设备显然仍存在有极大的不便与缺陷，而亟待一个理论突破来解决这个问题。
技术实现思路
本专利技术要解决的第一个技术问题是提供一种人体组织准弹性系数的测定方法，使其节省计算时间，从而克服现有的弹性系数计算时间长的不足。为解决上述技术问题，本专利技术采用如下技术方案：本专利技术提供了一种人体组织准弹性系数的测定方法，基于如下公式(1)采用simplex优化法来测定人体组织准弹性系数：T＝EXXΔX+EYYΔY+EZZΔZ(1)公式(1)中：T为人体组织的张力，EXX、EYY、EZZ是三个主要的人体组织弹性系数，ΔX、ΔY、ΔZ是人体组织加了压力以后的位移；具体为：(1)先放一组假设的弹性系数EXX0、EYY0、EZZ0作为输入点，ΔX、ΔY、ΔZ通过三维超声波(或者二维)探测获得的图像密度确定，计算得到一个张力；(2)按simplex优化法调整EXX、EYY和EZZ，计算得到一个新的张力；(3)继续做下去直到Tn-Tn-1趋于零，就获得了人体组织准弹性系数的值。作为进一步地改进，所述三维超声波(或者二维)图像的探测区域的最小划分单元为1nmX1nmX1nm(对二维1nmX1nm)或者更低。本专利技术还提供了一种人体组织准弹性系数的测定方法，基于如下公式(2)采用simplex优化法来测定人体组织弹性系数：T＝EXXΔX+EYYΔY(2)公式(2)中：T为人体组织的张力，EXX、EYY是两个主要的人体组织弹性系数，ΔX、ΔY是人体组织加了压力以后的位移；具体为：(1)先放一组假设的弹性系数EXX0、EYY0作为输入点，ΔX、ΔY通过二维超声波探测获得的图像密度确定，计算得到一个张力；(2)按simplex优化法调整EXX、EYY，计算得到一个新的张力；(3)继续做下去直到Tn-Tn-1趋于零，就获得了人体组织准弹性系数的值。作为进一步地改进，所述二维超声波图像的探测区域的最小划分单元为1nmX1nm或者更低。此外，本专利技术还提供了一种人体组织准弹性的测定方法，使其对超声波图像精度依赖性彻底脱离，这样这种设计超越了超声波图像仪的物理极限。且根据二次成像法获得的准弹性系数的变化值能够精确区分出人体正常组织和病变组织，从而克服现有的绝对弹性系数测定中不确定性。为解决上述技术问题，本专利技术采用如下技术方案：一种人体组织弹性的测定方法，采用二次成像法来测定人体组织准弹性系数的相对变化情况，所述每次人体组织准弹性系数的测定采用上述的人体组织准弹性系数测定方法。本专利技术还提供了一种上述人体组织准弹性系数的测定方法中的专用超声波探测器，使其无需依赖价格昂贵的超声波图像仪。为解决上述技术问题，本专利技术采用如下技术方案：一种上述人体组织准弹性系数的测定方法中的专用超声波探测器，所述超声波探测器包括超声波传感器，所述超声波传感器的输出口采用USB输出口形式。本专利技术还提供了一种超声波探测设备，使其计算时间短、成本低，易于推广使用。为解决上述技术问题，本专利技术采用如下技术方案：一种超声波探测设备，包括:超声波传感器，适用于获得组织图像密度并通过输出口传送给处理器；一套全新的解析人体组织的准弹性系数的变化图像软件来精确区分正常细胞和肿瘤细胞，其区分精度可达到甚至超过现有最先进的肿瘤探测器，从而克服了现有最先进的肿瘤探测器的物理极限；基于如下公式(1)采用simplex优化法来测定人体组织准弹性系数：T＝EXXΔX+EYYΔY+EZZΔZ(1)公式(1)中：T为人体组织的张力，EXX、EYY、EZZ是三个主要的人体组织准弹性系数，ΔX、ΔY、ΔZ是人体组织加了压力以后的位移；先放一组假设的准弹性系数EXX0、EYY0、EZZ0作为输入点，ΔX、ΔY、ΔZ通过三维超声波(或者二维)探测获得的图像密度确定，计算得到一个张力；按simplex优化法调整EXX、EYY和EZZ，计算得到一个新的张力；继续做下去直到Tn-Tn-1趋于零，就获得了人体组织准弹性系数的值。本专利技术还提供了一种超声波探测设备，包括：超声波传感器，适用于获得组织图像密度并通过输出口传送给处理器；一套全新的解析人体组织的准弹性系数的变化图像软件来精确区分正常细胞和肿瘤细胞，其区分精度可达到甚至超过现有最先进的肿瘤探测器，从而克服了现有最先进的肿瘤探测器的物理极限；基于如下公式(2)采用simplex优化法来测定人体组织准弹性系数：T＝EXXΔX+EYYΔY(2)公式(2)中：T为人体组织的张力，EXX、EYY是两个主要的人体组织弹性系数，ΔX、ΔY是人体组织加了压力以后的位移；先放一组假设的准弹性系数EXX0、EYY0作为输入点，ΔX、ΔY通过二维超声波探测获得的图像密度确定，计算得到一个张力；按simplex优化法调整EXX、EYY，计算得到一个新的张力；继续做下去直到Tn-Tn-1趋于零，就获得了组织弹性系数的值。作为进一步地改进，所述超声波传感器的输出口采用USB输出口形式。通过采用上述技术方案，本专利技术至少具有以下优点：(1)本专利技术引进了一种新的方式simplex优化法来确定人体组织准弹性系数，并且将三维立体的九个弹性系数减少到三个弹性系数(准弹性系数)，或将二维的四个弹性系数减少到两个弹性系数，节省了计算时间。(2)本专利技术第一次引进用时间变化准弹性系数(相对准弹性系数)来确定人体组织准弹性系数变化情况，彻底改变了对超声波图像精度依赖的弹性图像仪的缺陷，本专利技术的探测精度可以到1nmX1nmX1nm(对二维1nmX1nm)，甚至更小的单元0.1nmX0.1nmX0.1nm(对二维0.1nmX0.1nm)。(3)通过采用相对弹性系数，相对于绝对弹性系数，对图像精度依赖低，既使每次得到的准弹性系数不是所测部位的真实弹性系数，也不影响本专利技术方法的精度，因为本专利技术用的是相对两次测量值的变化，所测弹性系数的误差在两次测量中抵消，也避免绝对弹性系数测量的数据误差的缺点；另外，采用相对准弹性系数，相对于绝对弹性系数，还能发现人体组织的弹性结构变化情况，为区分正常组织和病变组织提供精确的指导，并且本专利技术能够探测从肿瘤刚刚发生，这样本设计专利能够检测肿瘤刚刚发生时的病情。(4)本专利技术的超声波探测器及超声波探测设备，减掉了传统的价格昂贵的成像设备，只需要一个数据输出口进行数据输出即可，使得其市场价可以普及到单个家庭都可接受的程度，一般人体组织准弹性系数的检测在家就可以精确自测了。附图说本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种人体组织准弹性系数的测定方法，这是本专利保护的基本原理，其特征在于，基于如下公式(1)采用simplex优化法来测定人体组织准弹性系数：T＝EXXΔX+EYYΔY+EZZΔZ  (1)公式(1)中：T为人体组织的张力，EXX、EYY、EZZ是三个主要的人体组织弹性系数，即本专利中准弹性系数，ΔX、ΔY、ΔZ是人体组织加了压力以后的位移；具体为：(1)先放一组假设的弹性系数EXX0、EYY0、EZZ0作为输入点，ΔX、ΔY、ΔZ通过三维超声波探测获得的图像密度确定，计算得到一个张力；(2)按simplex优化法调整EXX、EYY和EZZ，计算得到一个新的张力；(3)继续做下去直到Tn‑Tn‑1趋于零，就获得了人体组织准弹性系数的值。

【技术特征摘要】
1.一种人体组织准弹性系数的测定方法，这是本专利保护的基本原理，其特征在于，基于如下公式(1)采用simplex优化法来测定人体组织准弹性系数：T＝EXXΔX+EYYΔY+EZZΔZ(1)公式(1)中：T为人体组织的张力，EXX、EYY、EZZ是三个主要的人体组织弹性系数，即本专利中准弹性系数，ΔX、ΔY、ΔZ是人体组织加了压力以后的位移；具体为：(1)先放一组假设的弹性系数EXX0、EYY0、EZZ0作为输入点，ΔX、ΔY、ΔZ通过三维超声波探测获得的图像密度确定，计算得到一个张力；(2)按simplex优化法调整EXX、EYY和EZZ，计算得到一个新的张力；(3)继续做下去直到Tn-Tn-1趋于零，就获得了人体组织准弹性系数的值。2.根据权利要求1所述的人体组织准弹性系数的测定方法，其特征在于，所述三维超声波图像的探测区域的最小划分单元为1nmX1nmX1nm。3.一种人体组织准弹性系数的测定方法，如果用超声波图像作为病人处理的图像，这是本专利保护的病人治疗计划，所有依据本专利原理病人治疗计划受此专利保护，其特征在于，基于如下公式(2)采用simplex优化法来测定人体组织准弹性系数：T＝EXXΔX+EYYΔY(2)公式(2)中：T为人体组织的张力，EXX、EYY是两个主要的人体组织弹性系数，ΔX、ΔY是人体组织加了压力以后的位移；具体为：(1)先放一组假设的弹性系数EXX0、EYY0作为输入点，ΔX、ΔY通过二维超声波探测获得的图像密度确定，计算得到一个张力；(2)按simplex优化法调整EXX、EYY，计算得到一个新的张力；(3)继续做下去直到Tn-Tn-1趋于零，就获得了人体组织准弹性系数的值。4.根据权利要求3所述的一种人体组织准弹性系数的测定方法，其特征在于，所述二维超声波图像的探测区域的最小划分单元为1nmX1nm。5.一种人体组织准弹性的测定方法，其特征在于，采用二次成像法来测定人体组织准弹性系数的相对变化情况，所有使用本专利发明的二次成像法来进行病人病理探测的方法都属于本专利保护范畴，所述每次人体组织准弹性系数的测定采用权利1-4任一项所述的人体组织准弹性系数测定方法。6.一种权利要求1-4任一项所述的人体组织准弹性系数的测定方法中的专...

【专利技术属性】
技术研发人员：聂西凉，
申请(专利权)人：聂西凉，
类型：发明
国别省市：湖北,42