粘彈性介質(zhì)的粘度參數(shù)檢測方法和設(shè)備的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于醫(yī)療技術(shù)領(lǐng)域，具體是涉及一種粘彈性介質(zhì)的粘度參數(shù)檢測方法和設(shè)備。
【背景技術(shù)】
[0002]肝纖維化通常由于過度的細(xì)胞外基質(zhì)蛋白的沉積造成，并經(jīng)常性的出現(xiàn)于大多數(shù)類型的慢性肝臟疾病患者中。由于早期的肝纖維化或者肝硬化是可逆或者可以控制的，因此肝纖維化的準(zhǔn)確有效的早期診斷顯得至關(guān)重要。
[0003]剪切波彈性成像技術(shù)可以通過測量肝臟硬度數(shù)值來定量評估肝纖維化和肝硬化的程度。其中最廣泛應(yīng)用于臨床進(jìn)行無創(chuàng)肝纖維化分級檢測的是瞬時彈性成像技術(shù)。
[0004]因為肝臟是一個粘彈性體即粘彈性介質(zhì)，其粘度參數(shù)的改變與多種肝臟疾病緊密相連。因此肝臟粘度參數(shù)屬性可以為肝纖維化的早期診斷提供非常有價值的信息。
[0005]目前，為了獲取肝臟組織的粘度參數(shù)，一般利用粘彈性介質(zhì)中不同頻率的振動導(dǎo)致剪切波速度變化這一現(xiàn)象，以不同頻率正弦機(jī)械振動激勵皮膚的表面，可以獲取在不同頻率下相應(yīng)的剪切波速，由于粘彈性介質(zhì)的粘度參數(shù)會影響不同剪切波頻率下的剪切波速度，所以通過對不同頻率剪切波下剪切波速度的采集和處理可以推導(dǎo)得到粘彈性介質(zhì)的粘度參數(shù)。
[0006]上述方式中，需要施加不同頻率的機(jī)械振動，從而產(chǎn)生不同頻率的剪切波，這個過程需要精密的機(jī)械控制，可操作性較差。而且，在低頻振動且頻率差距不大的情況下，不同的剪切波的速度差比較小，對數(shù)據(jù)處理的精度要求極高，且粘度參數(shù)測量結(jié)果準(zhǔn)確度較差。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]針對現(xiàn)有技術(shù)中存在的問題，本發(fā)明提供一種粘彈性介質(zhì)的粘度參數(shù)檢測方法和設(shè)備，用以克服現(xiàn)有粘度參數(shù)檢測方式可操作性差、容易導(dǎo)致粘度參數(shù)測量結(jié)果準(zhǔn)確度不尚的缺陷。
[0008]本發(fā)明提供了一種粘彈性介質(zhì)的粘度參數(shù)檢測方法，包括:
[0009]對粘彈性介質(zhì)施加單一預(yù)設(shè)頻率的機(jī)械振動，在所述粘彈性介質(zhì)中產(chǎn)生剪切波；
[0010]向所述粘彈性介質(zhì)發(fā)射超聲波，并接收超聲回波信號；
[0011]根據(jù)所述超聲回波信號獲取所述剪切波的位移或應(yīng)變數(shù)據(jù)，所述位移或應(yīng)變數(shù)據(jù)表征了所述剪切波傳播到所述粘彈性介質(zhì)中的不同深度時所述剪切波的振蕩幅度；
[0012]根據(jù)所述位移或應(yīng)變數(shù)據(jù)計算所述剪切波在不同深度時的振蕩幅度衰減度量參數(shù)；
[0013]擬合所述剪切波在不同深度時的振蕩幅度衰減度量參數(shù)，獲得所述剪切波的振蕩幅度衰減曲線，并根據(jù)所述振蕩幅度衰減曲線的斜率確定所述粘彈性介質(zhì)的粘度參數(shù)。
[0014]本發(fā)明提供了一種粘彈性介質(zhì)的粘度參數(shù)檢測設(shè)備，包括:
[0015]控制主機(jī)、探頭，所述探頭中包含振動器、超聲換能器；
[0016]所述振動器在所述控制主機(jī)的控制下，對粘彈性介質(zhì)施加單一預(yù)設(shè)頻率的機(jī)械振動，在所述粘彈性介質(zhì)中產(chǎn)生剪切波；
[0017]所述超聲換能器在所述控制主機(jī)的控制下，向所述粘彈性介質(zhì)發(fā)射超聲波，并接收超聲回波信號；
[0018]所述控制主機(jī)，包括:
[0019]獲取模塊，用于根據(jù)所述超聲換能器傳輸?shù)乃龀暬夭ㄐ盘枺@取所述剪切波的位移或應(yīng)變數(shù)據(jù)，所述位移或應(yīng)變數(shù)據(jù)表征了所述剪切波傳播到所述粘彈性介質(zhì)中的不同深度時所述剪切波的振蕩幅度；
[0020]計算模塊，用于根據(jù)所述位移或應(yīng)變數(shù)據(jù)計算所述剪切波在不同深度時的振蕩幅度衰減度量參數(shù)；
[0021]擬合模塊，用于擬合所述剪切波在不同深度時的振蕩幅度衰減度量參數(shù)，獲得所述剪切波的振蕩幅度衰減曲線；
[0022]確定模塊，用于根據(jù)所述振蕩幅度衰減曲線的斜率確定所述粘彈性介質(zhì)的粘度參數(shù)。
[0023]本發(fā)明提供的粘彈性介質(zhì)的粘度參數(shù)檢測方法和設(shè)備，對粘彈性介質(zhì)僅施加一次預(yù)設(shè)頻率的機(jī)械振動從而僅在粘彈性介質(zhì)中產(chǎn)生一種頻率的剪切波。在獲取該剪切波的位移或應(yīng)變數(shù)據(jù)之后，基于該位移或應(yīng)變數(shù)據(jù)計算得到表征剪切波傳播到不同深度時的振蕩幅度衰減情況的度量參數(shù)，進(jìn)而基于該剪切波在不同深度時的振蕩幅度衰減度量參數(shù)，擬合獲得該剪切波的振蕩幅度衰減曲線，從而根據(jù)該振蕩幅度衰減曲線的斜率確定粘彈性介質(zhì)的粘度參數(shù)。該方案中，僅需對粘彈性介質(zhì)施加一種頻率的低頻振動，通過獲取剪切波振蕩幅度衰減曲線的方式獲得粘彈性介質(zhì)的粘度參數(shù)，操作方便，粘度參數(shù)測量結(jié)果準(zhǔn)確性較高。
【附圖說明】
[0024]圖1為本發(fā)明粘彈性介質(zhì)的粘度參數(shù)檢測方法實施例一的流程圖；
[0025]圖2為剪切波傳播到某深度時的位移曲線示意圖；
[0026]圖3為剪切波的振蕩幅度衰減曲線示意圖；
[0027]圖4a至圖4t為仿真獲得的剪切波在不同彈性、粘度參數(shù)條件下的振蕩幅度衰減曲線不意圖；
[0028]圖5為本發(fā)明粘彈性介質(zhì)的粘度參數(shù)檢測設(shè)備實施例一的示意圖。
【具體實施方式】
[0029]圖1為本發(fā)明粘彈性介質(zhì)的粘度參數(shù)檢測方法實施例一的流程圖，本實施例提供的所述方法主要用于檢測肝臟組織的粘度參數(shù)，可以由一檢測設(shè)備來執(zhí)行，該檢測設(shè)備可以是現(xiàn)有的無創(chuàng)肝纖維化檢測儀，但是在該無創(chuàng)肝纖維化檢測儀中增加了執(zhí)行本實施例所述方法所需的處理功能。該檢測設(shè)備中主要包括控制主機(jī)和探頭，該探頭中包含了用于產(chǎn)生機(jī)械振動的振動器以及用于發(fā)射和接收超聲波的超聲換能器。
[0030]如圖1所示，該粘彈性介質(zhì)的粘度參數(shù)檢測方法可以包括如下步驟:
[0031 ] 步驟101、對粘彈性介質(zhì)施加單一預(yù)設(shè)頻率的機(jī)械振動，在所述粘彈性介質(zhì)中產(chǎn)生剪切波。
[0032]本實施例中，以檢測肝臟組織的粘度參數(shù)為例，肝臟組織即是上述的粘彈性介質(zhì)。對粘彈性介質(zhì)施加單一預(yù)設(shè)頻率的機(jī)械振動，是指對肝臟組織所對應(yīng)的皮膚表面施加該機(jī)械振動。
[0033]具體來說，振動器在該皮膚表面施加一垂直于皮膚表面的正弦機(jī)械振動，從而在肝臟組織中產(chǎn)生相應(yīng)的剪切波，剪切波即在肝臟組織中傳播。其中，該機(jī)械振動的頻率比如可以是50赫茲等低頻頻率。
[0034]步驟102、向所述粘彈性介質(zhì)發(fā)射超聲波，并接收超聲回波信號。
[0035]本實施例中，超聲換能器在振動器所施加機(jī)械振動的位置，向肝臟組織發(fā)射低頻的超聲波信號，并接收超聲回波信號。
[0036]其中，可以以一定時間間隔，向肝臟組織發(fā)射多幀超聲波信號，以跟蹤剪切波在肝臟組織中的傳播過程。
[0037]舉例來說，在施加機(jī)械振動前，可以發(fā)射超聲波信號并接收超聲回波信號，在施加機(jī)械振動產(chǎn)生剪切波之后的某時刻，再發(fā)射超聲波信號并接收超聲回波信號，兩超聲回波信號可以反映該時刻，剪切波在肝臟組織中的傳播位移或應(yīng)變等傳播情況。
[0038]步驟103、根據(jù)所述超聲回波信號獲取所述剪切波的位移或應(yīng)變數(shù)據(jù)，所述位移或應(yīng)變數(shù)據(jù)表征了所述剪切波傳播到所述粘彈性介質(zhì)中的不同深度時所述剪切波的振