[發(fā)明專利]一種基于圓環(huán)外部振動的瞬時剪切波激勵系統(tǒng)及方法

有效

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• 申請日: 2016-04-29
• 公開（公告）號: CN105726063B
• 公開（公告）日: 2019-01-29
• 發(fā)明（設計）人: 和曉念;陳昕;覃正笛;林浩銘;陳思平
• 申請（專利權）人: 深圳大學
• 主分類號: A61B8/00
• 分類號: A61B8/00;G01N29/00
• 代理公司: 深圳市君勝知識產(chǎn)權代理事務所(普通合伙) 44268
• 代理人: 王永文;劉文求

本發(fā)明提供了一種基于圓環(huán)外部振動的瞬時剪切波激勵系統(tǒng)及方法，包括瞬時剪切波激勵裝置驅動模塊，用于產(chǎn)生瞬時低頻信號，經(jīng)放大后驅動電磁振蕩器，并通過電磁振蕩器帶動剪切波激勵裝置振動；剪切波激勵裝置，用于在電磁振蕩器振動的帶動下對待檢測的介質表面進行瞬時振動，在介質內(nèi)產(chǎn)生剪切波；超聲檢測裝置，其中所包括的超聲換能器設置在剪切波激勵裝置的中心軸上，用于發(fā)出超聲波對剪切波中的聚焦旁瓣剪切波成分進行檢測；及彈性分析模塊。本發(fā)明中由剪切波激勵裝置對待檢測的介質表面進行瞬時振動在其中心軸產(chǎn)生疊加剪切波成分，提高了在待檢測的介質中圓環(huán)中心軸方向剪切波的能量和深度，從而增加瞬時彈性成像檢測穿透深度。

技術領域

本發(fā)明涉及剪切波技術領域，尤其涉及一種基于圓環(huán)外部振動的瞬時剪切波激勵系統(tǒng)及方法。

背景技術

瞬時彈性成像技術提供了一種快速、簡潔、無創(chuàng)且完全無痛的肝臟硬度檢測方法，其原理主要通過測定低頻剪切波在肝組織纖維中的傳播速度來判斷肝臟的硬度，從而評估出肝臟纖維化的程度。法國ECHOSENS公司擁有的專門用于FibroScan（即纖維掃描）設備的VCTE（振動控制瞬時彈性）肝臟硬度無創(chuàng)定量診斷專利技術，該瞬時彈性成像技術主要裝置是將超聲換能器固定在電磁振蕩器上，電磁振蕩器產(chǎn)生低頻瞬時振動，帶動超聲換能器本身在粘彈性介質表面產(chǎn)生瞬時振動，從而在組織內(nèi)部產(chǎn)生剪切波，再利用該超聲檢測裝置對探頭正下方的剪切波進行監(jiān)測和跟蹤，從而獲得與剪切波傳播速度相對應的粘彈性介質的彈性數(shù)值，用來評估肝臟的硬度，單位以千帕(kPa)來表示。彈性數(shù)值測量范圍是2.4～75.4千帕，彈性數(shù)值越大，表示肝組織質地越硬，纖維化程度越嚴重。

該瞬時彈性裝置中，剪切波的產(chǎn)生是由超聲探頭本身瞬時振動介質表面，作用等效于一個圓盤瞬時激勵組織產(chǎn)生剪切波，同時又由其本身對探頭正下方剪切波成分進行監(jiān)測和跟蹤。其存在的問題是：該模式剪切波產(chǎn)生的機理決定了探頭正下方的剪切波成分能量相對較弱，剪切波向下傳播深度受限。

因此，現(xiàn)有技術還有待改進和發(fā)展。

發(fā)明內(nèi)容

鑒于上述現(xiàn)有技術的不足之處，本發(fā)明的目的在于提供一種基于圓環(huán)外部振動的瞬時剪切波激勵系統(tǒng)及方法，旨在解決現(xiàn)有技術中由電磁振蕩器帶動超聲檢測裝置中的超聲換能器振動，超聲換能器本身瞬時振動待測介質表面，激勵介質內(nèi)部產(chǎn)生瞬時剪切波，而由超聲換能器振動帶動組織振動而產(chǎn)生的正下方剪切波能量相對較弱，剪切波向下傳播深度受限，瞬時彈性成像檢測穿透力不夠，難以實現(xiàn)深度彈性檢測的問題。

為了達到上述目的，本發(fā)明采取了以下技術方案：

一種基于圓環(huán)外部振動的瞬時剪切波激勵系統(tǒng)，其中，包括：

瞬時剪切波激勵裝置驅動模塊，用于產(chǎn)生瞬時低頻信號，經(jīng)放大后驅動電磁振蕩器，并通過電磁振蕩器帶動剪切波激勵裝置振動；

剪切波激勵裝置，用于在電磁振蕩器振動的帶動下對待檢測的介質表面進行瞬時振動，在介質內(nèi)產(chǎn)生剪切波；

超聲檢測裝置，其中所包括的超聲換能器設置在剪切波激勵裝置的中心軸上，用于發(fā)出超聲波對剪切波中的聚焦旁瓣剪切波成分進行檢測；

彈性分析模塊，用于對采集的聚焦旁瓣剪切波的數(shù)據(jù)進行提取，得到聚焦剪切波的傳播速度。

所述基于圓環(huán)外部振動的瞬時剪切波激勵系統(tǒng)，其中，所述超聲檢測裝置的檢測信號與剪切波激勵裝置對介質表面的瞬時振動信號同步。

所述基于圓環(huán)外部振動的瞬時剪切波激勵系統(tǒng)，其中，所述激勵裝置為圓環(huán)激勵。

所述基于圓環(huán)外部振動的瞬時剪切波激勵系統(tǒng)，其中，所述圓環(huán)激勵、及所述超聲檢測裝置均固定設置在手柄中，且所述超聲檢測裝置中所包括的超聲換能器設置在圓環(huán)激勵裝置的中心軸上。