测量人或动物器官的弹性的装置和方法制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种用于测量人或动物器官的弹性尤其是肝脏的弹性、或更广泛而言所有经超声波探测时可传递超声波信号的粘弹性介质的弹性的装置，包括至少一个带超声波换能器（２）的触头；至少一个位置传感器；一个用连线与电源连接的致动器，用于触发上述装置。本发明专利技术的特征在于，它包括一个自动控制电动致动器，固定在超声波换能器（２）上，能产生频率范围为１Ｈｚ至５０００Ｈｚ之间的的瞬时低频冲击。本发明专利技术还涉及一种利用上述装置实施弹性计算的方法。（*该技术在2023年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种用于测量人或动物器官的弹性、或更广泛而言所有经超声波探测时可产生超声波信号的粘弹性介质的弹性的装置和方法。它特别适用对人或动物的肝脏的弹性进行测量，但并非仅限于此。该弹性测量的优点是，该测量与肝脏中出现的纤维化数量相关。实际上，重要的是了解由于酒精性或病毒性或其它原因引起的慢性肝炎会导致发生纤维化，以便确定治疗该肝炎的最佳时间。目前，市场上没有非创伤性弹性测量装置，也就是说例如无需提取一部分器官或介质的弹性测量装置。先前技术中有一篇描述一个固定在一个电机上的换能器的美国专利US 5882302。电机可使换能器位移，以便获得介质不同区域的图像。所以使用电机只是改变成像区域，而决不是为了产生低频冲击。另外，在此位移决不能平行于超声波束的中心线。同样在美国专利US 6277074中，描述了一种装置，在该装置中电机位移同样可平行于超声波中心线。另外，该文献未公开压缩期间信号的采集。事实上，正如美国专利US 5882302中描述，使用电机是为了使换能器位移，而不是为了产生低频冲击。美国专利US 5099848披露了一种与一个固定在50Hz频率单色形的振动传感器相连的超声波装置。另外，在该装置中，换能器不受致动器控制，所以不能被用来产生低频冲击。有关最新介质弹性研究和分析装置，已有国际专利申请WO 0055616号，描述一种观察低频切变脉冲波同时在漫射粘弹性介质的多点传播的成像方法。事实上，人们发射超高速速率的压缩超声波，可获得一组介质图像，然后在不同时间通过互相关处理如此获得的图像，以便确定当传播切变波时每个图像的每个点的介质运动。该装置不能确定弹性测量区域的位置，因为它不提供图像。在现有装置中，当超声波换能器用于通过机械振动产生低频冲击时，换能器是移动的，而参考系并非是固定的。使用一种本专业人员熟知的技术补偿该位移。这种解决方案具有许多缺陷该解决方案需要一个来源于该介质的深且固定区域的超声回波，该解决方案不够准确，因为介质不能良好固定，低频冲击形式不好确定。该解决方案代表了一个增加计算时间的补充算法，介质表面具有抗应用撞击，低频脉冲实际形状取决于操作人员实施的压力。除了有关振动位移补偿的问题，操作人员实施的压力是当其干扰弹性测量时一个不被考虑的参数。还有用直接接触式传统系统研究较浅介质比较困难，因为某些换能器的焦点区域不能在换能器近距离采集一个清晰超声波信号。例如在对血流进行传统位移测量中，位移振幅与介质中的深度无关，但与被观察的现象有关，例如血流的位移在动脉的中间比在其边缘要大的多。所以测量位移使用的算法是一样的，无论其深度如何。与电谱法相反，位移振幅取决于远距离提供的低频振动。当从表面开始提供振动时，由低频冲击产生的位移振幅随着波穿透组织的深度而逐渐减少。使用传统的算法不利于测量整个深度范围的位移。所以本专利技术的目的是克服先前技术系统中的缺陷。为此提出一种用于测量人或动物器官的弹性尤其是肝脏的弹性、或更广泛而言所有经超声波探测时可传递超声波信号的粘弹性介质的弹性测量装置，包括至少一个带有超声波换能器的触头，至少一个位置传感器，一个用连线与电源连接的用于起动上述装置的致动器，其特点在于它包括一个电动致动器，固定在超声波换能器上，能产生具有1-5000Hz之间频率范围的瞬时低频冲击。“瞬时低频冲击”意指一定时间内机械应力，其频率在1-5000Hz之间，其正负峰间值振幅在10μm-20毫米之间，最好是在500μm-5毫米之间。该应力(sollicitation)时间在100μs-20秒之间，最好是在5ms-40ms(毫秒)之间。借助这些特点，本专利技术可提出一种很好控制时间和振幅的低频振动或应力装置。准确地了解位移可在最佳条件和最短的时间内补偿振动器的相关位移。冲击形状要得到很好地控制，这样可获得较理想的测量，所以可提高系统再现率。由于使用从动电动致动器，同样被称为从动振动器，本专利技术装置具有减少的体积和重量。最后，配置一个伺服回路(boucled’asservissement)可了解操作人员实施的压力。根据本专利技术一种形式，该装置将包括一种用于确保上述超声波换能器的保护装置。优选的是，本专利技术装置将用至少一台控制设备控制，例如计算机，微型机算计或中央单元。同样，本专利技术触头将包括一个柔软密封膜。根据本专利技术的一种实施方式，该人或动物器官弹性测量装置将与一个伺服组件和一个能相互通信的超声波获取组件组合；控制设备能与伺服组件和超声波获取组件通信。根据本专利技术，控制装置和用户界面将借助至少一个电池来获取电能。优选的是，该装置将包括一个用户界面，例如一个与控制装置连接的显示屏。该装置将至少与一个超声回波描记仪组合；采集的信息图像在屏幕上显示，理想的是上述超声回波描记信息在屏幕上看到。该装置可围着超声回波描记棒(barretteéchographique)配接。同样，该超声回波描记棒在配备伺服振动系统的条件下，可自动实施弹性测量。人或动物器官弹性测量装置可包括一种用于超声波和低频波的透明弹性中间介质，如一种聚丙烯酰胺类的合成聚合物。优选的是，至少超声波换能器一端具有一个延伸形状，例如一个长度为2-20毫米，最好是约11毫米，宽度为1-10毫米，最好是约5毫米的条状的、长方的、椭圆的形状。优选的是，超声波换能器将具有一个在10-80度之间的角的锥状或圆锥台形。本专利技术同样涉及一种借助上述装置的弹性计算方法，其特点在于它包括以下步骤-通过要检查区域的图像模式定位、采集超声波信号，也就是说，对于回波线(ligne écho)来说，其节奏可约为50行每秒，-产生低频冲击，并采集超声波信号；以100Hz-100000Hz的高速率获取所实施的弹性测量，-对振动器进行相应的位移补偿，-计算组织速度，即介质中各次获取之间的位移，-计算组织变形的速度，-计算弹性波的速度，-计算弹性。优选的是，该方法将包括一个通过要检查区域的图像模式定位、采集超声波信号预备步骤，也就是说，对于回波线来说，其节奏可约为50行每秒。通过计算弹性步骤获得的结果将在例如不同彩色等级形式下与回波线叠合。优选的是，该方法将包括一个通过计算组织参数如超声波反散射(rétrodiffusion)系数检查或研究器官的自动识别步骤。自动识别基于对上述研究器官组织参数的计算和基于对其参数与在文献中提供数值的比较。作为例证，该组织参数可以是从回波线起始时测量的超声波反散射系数。优选的是，低频冲击或信号将具有一个在1-5000Hz之间的频率和一个从1/2f到20f变化的周期。以下将参照附图，作为非限定的实施例，描述本专利技术实施方式，在附图中附图说明图1是本专利技术人或动物器官弹性测量装置的实施例图解；图2是配备一个轮和由至少三个超声波接收器构成的低频定位仪的上述装置图解；图3是与一个超声回波描记仪器组合的本专利技术装置；图4表示与一个触头相关联的图3中装置组合图解，该触头放置在用于获得肝脏图像和如此定位分析区域的超声回波描记棒的一侧。图5a-图5d是表示在本专利技术装置与一个超声回波描记仪组合的情况下，叠加在回波描记图像上的弹性测量，超声回波描记触头与超声回波描记图像叠合；图6是本专利技术装置与超声波弹性透明中间介质的图解；图7a-图7b分别是2毫米峰峰值振幅低频冲击波形和低频冲本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于测量人或动物器官的弹性尤其是肝脏的弹性、或更广泛而言所有经超声波照射时可提供超声波信号的粘弹性介质的弹性测量装置，包括至少一个带超声波换能器（２）的触头（１），至少一个位置传感器（４），一个用连线与电源连接的、用于触发上述装置的致动器，其特征是，它包括一个伺服电动致动器，固定在超声波换能器（２）上，用于产生频率范围在１Ｈｚ到５０００Ｈｚ之间的瞬时低频冲击。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：洛朗桑德兰，让米歇尔阿斯克诺夫，
申请(专利权)人：回波检测公司，
类型：发明
国别省市：FR[法国]