超聲系統(tǒng)及使用超聲系統(tǒng)獲得目標組織的二維彈性圖的方法
【技術領域】
[0001] 本發(fā)明大體涉及醫(yī)療技術，尤其涉及一種超聲系統(tǒng)及一種使用該超聲系統(tǒng)獲得目 標組織的二維彈性圖的方法。
【背景技術】
[0002] 作為一種新興的組織成像技術，基于剪切波的彈性成像技術近年來取得了較大的 發(fā)展。一般而言，通過進行剪切波彈性成像可以確定生物組織的一些機械特性，例如粘彈 性，進而，通過獲得的粘彈性信息可以輔助確定該特定的組織是否與某些病理癥狀相關聯(lián)。 在實際進行剪切波彈性成像時通常會向目標組織施加由外部振動器產生的推動力，以在該 推動力的作用下在目標組織內部產生剪切波；以及通過超聲探頭發(fā)射超聲信號并且接收反 射回來的超聲回波信號。然后，可以通過對這些接收到的超聲回波信號進行特定的處理，從 而可以確定在目標組織內部傳播的剪切波的各種特性參數(shù)，例如，剪切波的傳播速度。由于 在目標組織內部傳播的剪切波的特性參數(shù)與目標組織的機械特性之間存在確定的關系，因 此，基于該確定的剪切波特性參數(shù)（例如，剪切波的傳播速度）可以進一步確定出目標組織 的機械特性，例如，粘彈性等，以輔助對目標組織進行分析、診斷或者治療。
[0003] 在基于剪切波的彈性成像技術的實現(xiàn)中，振動器通常有兩種配置方式。一種是直 接應用單獨的外部振動器放置于待測目標組織的附近，以產生需要的機械波。然而，這種配 置方式對于醫(yī)生的操作很不方便，因為醫(yī)生需要同時操作超聲儀上的操作界面、超聲探頭 以及上述外部振動器。如此，一個醫(yī)生很難同時操作上述三個部分，一般需要其他人員進行 輔助操作，如此浪費了人力，降低了效率。另一種配置方式是直接將振動器內嵌到超聲探頭 的內部。然而，這種配置方式由于振動器被內嵌至超聲探頭中，故超聲探頭的尺寸便會相應 的增大，并且成本也會增加。此外，超聲儀應用振動器的功能僅為其具有的一個小的功能， 很多時候都不需要應用此功能，然而，在不需要振動器的功能的情況下則很難將內嵌的振 動器從超聲探頭上拆卸下來?？傊?，現(xiàn)有的大多數(shù)基于剪切波的彈性成像技術的實現(xiàn)不適 合臨床環(huán)境使用。因為在這些現(xiàn)有的實現(xiàn)中所使用的振動器通常非常大并且很復雜，或者 在臨床環(huán)境中使用將會非常昂貴。
[0004] 因此，有必要提供一種改進的系統(tǒng)及使用這種改進的系統(tǒng)來確定目標組織的特性 參數(shù)的方法以解決如上所述的至少一個問題。

【發(fā)明內容】

[0005] 本發(fā)明的一個方面在于提供一種超聲系統(tǒng)，其包括超聲探頭、附接到所述超聲探 頭并且其上具有至少一個安裝部的連接架、至少一個振動器及用于收容所述至少一個振動 器的至少一個振動器支架。其中，所述至少一個振動器支架固定到所述連接架的所述至少 一個安裝部上，并且包括安裝在一起的第一支架和第二支架，并且所述第一支架和所述第 二支架共同限定收容腔，所述至少一個振動器收容在所述至少一個振動器支架的所述收容 腔中。
[0006] 本發(fā)明的另一個方面在于提供一種用于使用超聲系統(tǒng)來獲得目標組織的二維彈 性圖的方法，該超聲系統(tǒng)包括超聲探頭；附接到所述超聲探頭并且其上具有至少一個安裝 部的連接架；至少一個振動器；用于收容所述至少一個振動器的至少一個振動器支架，其 中所述至少一個振動器支架固定到所述連接架的所述至少一個安裝部上，并且包括安裝在 一起的第一支架和第二支架，并且所述第一支架和所述第二支架共同限定收容腔，所述至 少一個振動器收容在所述至少一個振動器支架的所述收容腔中；振動器控制單元，其用于 驅動所述至少一個振動器，以向目標組織產生連續(xù)的剪切波；超聲發(fā)射及接收單元，其用于 通過所述超聲探頭發(fā)射超聲信號并且接收超聲回波信號，從而探測在所述目標組織內部傳 播的剪切波；剪切波計算及彈性重構單元，其用于基于探測到的在所述目標組織內部傳播 的剪切波及所述振動器和所述目標組織內部的每一個測量點的位置，來計算所述目標組織 內部的每一個測量點的剪切波速度，并且，基于計算出的所述目標組織內部的每一個測量 點的剪切波速度來估算出所述目標組織的二維彈性圖，其中，所述振動器的位置是所述振 動器投影到所述超聲探頭的超聲二維掃查面內的位置；及顯示器，用于顯示所述目標組織 的所述二維彈性圖。所述方法包括步驟：
[0007] 向目標組織產生連續(xù)的剪切波；
[0008] 探測在所述目標組織內部傳播的剪切波；
[0009] 基于所述探測到的所述目標組織內部傳播的剪切波來估算出剪切波曲線；
[0010] 基于所述估算出的剪切波曲線來估算出在振動器頻率下的剪切波幅值和相位；
[0011] 執(zhí)行方向濾波過程，從而來估算出在所述目標組織內部的每一個測量點和所述振 動器的位置的連線方向上的過濾后的方向剪切波曲線的幅值和相位；及
[0012] 基于所述估算出的方向剪切波曲線的相位差來計算出所述目標組織內部的每一 個測量點的剪切波速度。
[0013] 根據(jù)本發(fā)明的【具體實施方式】的超聲系統(tǒng)，由于振動器獨立于超聲探頭設置，從而 不會增加超聲探頭的大小和成本，并且可以選擇性地去使用振動器。當在臨床應用中需要 使用振動功能時，則可以容易地將振動器安裝到超聲探頭上，從而，操作者可以單手同時操 作超聲探頭和振動器。當在臨床應用中不需要使用振動功能時，則操作者也能夠容易地將 振動器從超聲探頭上脫卸下來。
[0014] 根據(jù)本發(fā)明的【具體實施方式】的超聲系統(tǒng)通過簡單且巧妙的設計將至少一個振動 器連接到超聲探頭上，這種設計成本非常低廉并且尺寸較小。而且，本發(fā)明的超聲系統(tǒng)能夠 使用在不同的平臺中，并且能夠容易地使用于臨床環(huán)境。
[0015] 使用本發(fā)明的如上所述的超聲系統(tǒng)來獲得待測目標組織的二維彈性圖的方法能 夠容易地產生并且探測深層組織的剪切波，而不存在聲功率問題。
【附圖說明】
[0016] 當參照附圖閱讀以下詳細描述時，本發(fā)明的這些和其它特征、方面及優(yōu)點將變得 更好理解，在附圖中，相同的元件標號在全部附圖中用于表示相同的部件，其中：
[0017] 圖1是根據(jù)本發(fā)明的一個【具體實施方式】的超聲系統(tǒng)的示意圖；
[0018] 圖2是圖1的超聲系統(tǒng)的結構框圖；
[0019] 圖3是根據(jù)本發(fā)明的第一【具體實施方式】的振動裝置及超聲探頭的組裝示意圖；
[0020] 圖4是圖3的振動裝置及超聲探頭的頂部不意圖；
[0021] 圖5是圖3的振動裝置及超聲探頭的分解TK意圖；
[0022] 圖6是根據(jù)本發(fā)明的第二【具體實施方式】的振動裝置及超聲探頭的組裝示意圖；
[0023] 圖7是圖6的振動裝置及超聲探頭的分解TK意圖；
[0024] 圖8是根據(jù)本發(fā)明的一個【具體實施方式】的使用圖1的超聲系統(tǒng)來獲得目標組織的 二維彈性圖的方法的流程圖；及
[0025] 圖9是示出本發(fā)明的超聲探頭和振動器以及待測目標組織的位置的示意圖。
【具體實施方式】
[0026] 為幫助本領域的技術人員能夠確切地理解本發(fā)明所要求保護的主題，下面結合附 圖詳細描述本發(fā)明的【具體實施方式】。在以下對這些【具體實施方式】的詳細描述中，本說明書 對一些公知的功能或構造不做詳細描述以避免不必要的細節(jié)而影響到本發(fā)明的披露。
[0027] 除非另作定義，本權利要求書和說明書中所使用的技術術語或者科學術語應當為 本發(fā)明所屬技術領域內具有一般技能的人士所理解的通常意義。本說明書以及權利要求書 中所使用的"第一"、"第二"以及類似的詞語并不表示任何順序、數(shù)量或者重要性，而只是用 來區(qū)分不同的組成部分。"一個"或者"一"等類似詞語并不表示數(shù)量限制，而是表示存在至 少一個。"包括"或者"具有"等類似的詞語意指出現(xiàn)在"包括"或者"具有"前面的元件或 者物件涵蓋出現(xiàn)在"包括"或者"具有"后面列舉的元件或者物件及其等同元件，并不排除 其他元件或者物件。"連接"或者"相連"等類似的詞語并非限定于物理的或者機械的連接， 而是可以包括電性的連接，不管是直接的還是