[發明專利]基于聲輻射力的人體較粗神經力學激勵方法

有效

• 申請號: 202010151454.4
• 申請日: 2020-03-06
• 公開（公告）號: CN111436970B
• 公開（公告）日: 2021-08-17
• 發明（設計）人: 曹艷平;鄭陽;江宇軒;錢嘉林;武會娟;李寶明
• 申請（專利權）人: 清華大學
• 主分類號: A61B8/08
• 分類號: A61B8/08;A61B8/00
• 代理公司: 北京清亦華知識產權代理事務所(普通合伙) 11201
• 代理人: 王艷斌

本發明公開了一種基于聲輻射力的人體較粗神經力學激勵方法，包括：使受試者以預設姿勢放置待測部位；將超聲探頭置于待測部位上，調整超聲探頭使正中神經在超聲探頭的成像平面內；固定超聲探頭與待測部位的相對位置不動，調整超聲探頭的發射參數，采用聲輻射力對待測神經的長軸進行力學激勵；將超聲探頭置于待測部位上，調整超聲探頭使正中神經恰好垂直于超聲探頭的成像平面；固定超聲探頭與待測部位的相對位置不動，調整超聲探頭的發射參數，采用聲輻射力對待測神經的橫截面進行力學激勵。該方法可使神經在力學激勵下的運動信號更強，信噪比更高，從而能夠提升神經在力學激勵下的運動信號水平、有利于通過運動信號反演神經組織的力學性質。

技術領域

本發明涉及神經力學技術領域，特別涉及一種基于聲輻射力的人體較粗神經力學激勵 方法。

背景技術

神經由若干神經纖維束和其外部包裹的神經外膜組成，將神經中樞、感覺器官和效應 器聯結在一起，是人體信息的傳遞通路。如圖1所示，神經的纖維—包膜結構導致其彈性 呈現典型的各向異性，沿纖維平面內和垂直纖維平面內的性質有很大差異。理解神經的各 向異性，對神經各向異性進行在體測量，有助于對神經系統的生理、病理狀態進行更加清 晰的描述。

人體許多常見的疾病都與神經系統相關，如癲癇、腕管綜合征、帕金森癥等。目前，已有一些研究證實，一些神經系統疾病會引起神經器質性變化，進而導致神經的力學性質發生變化。例如：腕管綜合征病人、肝硬化、血管斑塊等。其中一些疾病在早期難以通過 傳統的影像學手段(如超聲、核磁等)進行表征；因此，若能通過在體方法對人體組織的力學性質進行測量，則有望對許多疾病進行早期篩查或輔助診斷。醫療領域將在體測量人體組織力學性質的方法統稱為彈性成像方法。近年來，隨著與成像和力學激勵相關的硬件、軟件技術的發展和相關科學研究的不斷進步，彈性成像方法受到了醫療領域的廣泛關注，并且在肝纖維化等疾病的早期篩查等方面有一些實際應用。

一般說來，彈性成像方法的主要流程可以概括成四個步驟：對生物組織施加力學激勵； 采用成像方法對生物組織在激勵下的響應進行成像；從成像結果中提取組織的運動學信號 (如變形、波動傳播等)；從運動學信號中反演生物組織的力學性質。

在諸多彈性成像方法中，瞬時彈性成像(Transient Elastography,TE)和剪切波彈性成像 (Supersonic Shear Imaging,SSI)受到廣泛關注。TE依靠施加在肋間的機械激勵產生在肝臟中 傳播的近場波，通過近場波確定肝臟力學性質；SSI依靠超聲探頭產生的聚焦聲輻射力產生 在生物組織中傳播的剪切波，通過剪切波的群速度、頻散等信息反演組織的力學性質。

但神經由多個神經纖維束和外部的包膜構成，且形狀細長(典型地，正中神經的直徑約 3～4mm)。由于其特殊結構和性質，將現有的彈性成像技術直接應用于神經時，會產生一系 列的問題。神經與周圍組織的力學性質差別很大，機械激勵產生的近場波或聲輻射力產生 的剪切波會產生強烈散射，導致波動信號雜亂；神經在超聲下呈現篩孔狀結構，超聲回聲 低，難以獲得其內部影像。因此，為在神經上獲得可用的彈性成像結果，必須專門設計激 勵方法。

發明內容

本發明旨在至少在一定程度上解決相關技術中的技術問題之一。

為此，本發明的目的在于提出一種基于聲輻射力的人體較粗神經力學激勵方法，該方 法有利于采集到更好的神經運動信號，從而有助于從運動信號反演神經的各向異性力學性 質。