[发明专利]用于测量粘弹性介质的粘弹性的装置和方法

说明书

本发明涉及一种用于测量粘弹性介质的粘弹性的装置(DEV)和方法，所述介质在受到超声波脉冲后具有超声波信号。所述装置包括：用于弹性成像的至少一个探针(1)，包括构造并设置为发射和接收超声波信号的至少一个超声波换能器(2)，构造并设置为嵌入所述超声波换能器(2)的端部的可移动尖端(3)，构造并设置为引起所述可移动尖端(3)的位移的电动致动器(4)，所述装置(DEV)包括构造并设置为当所述超声波探针(1)的所述换能器(2)接触待测量的粘弹性介质时发出接触完成信号的信号生成器(9)。

技术领域

本发明涉及一种用于测量粘弹性介质(例如人体或动物器官)的粘弹性的 装置。具体而言，本发明可用于测量肝脏的粘弹性，允许对所述肝脏中存在的 纤维化的量进行量化。本发明还涉及一种用于测量粘弹性介质的粘弹性的方 法。

背景技术

酒精性、病毒性或其他原因引起的慢性肝炎，具有纤维化效果，这对于评 估进而确定治疗肝炎的最佳时间而言是很重要的。

用于测量肝脏硬度的一种最可靠和有效的技术是瞬时弹性成像(例如，参 见“Ultrasound in Med.And Biol.”41,5,2015中公布的G.Ferraioli等人所著的 “WFUMBguidelines and recommendations for clinical use of ultrasound elastographypart 3:liver”)。

申请人已经研发并商业化了一种称为(例如，参见专利 EP1169636和EP1531733)的装置。该装置利用申请人所研发的称为“振动控 制瞬时弹性成像”(VCTE)的弹性成像技术测量肝脏的硬度。

在应用VCTE时，肝脏硬度的测量依赖于组织内的瞬时剪切波传播速度的 测量。

为了执行上述测量，已经研发了一种特定的探针。所述探针包括至少一个 电动致动器和安装在所述探针尖端的至少一个超声波换能器。

例如，在探针中，振动器移动超声波换能器，并使其推压病 人身体。该脉冲运动产生在肝脏内部传播的瞬时剪切波。通过在介质内发送高 频超声波短脉冲或冲击，探查传播的剪切波所产生的位移。

由于所使用的有利几何形状(例如，参见图1a)，机械致动 器和超声波换能器共用同一个对称轴，如图1a中的虚线所示。这种几何布置 使得可以避免在测量剪切波传播速度时的系统误差：剪切波和超声波冲击是沿 相同方向传播的。

此外，探针提供了一种能测量探针尖端相对于探针外壳的位移 的运动传感器，例如Hall效应位置传感器。仅当尖端轨迹线遵循预定包络时， 例如一段正弦曲线，测量才有效。在传统的VCTE探针中，只测量探针尖端相 对于探针外壳的相对运动。也就是说，在传统的VCTE探针中，在探针外壳的 参照系中测量探针尖端的运动。

目前可用的VCTE探针中的相关问题是在将瞬时剪切波施加于待检查组 织时的探针尖端的实际运动的控制。例如，当施加剪切波时，探针的反冲力可 被增加至尖端的运动，且所施加的脉冲会变形。该问题涉及操作者的手的反冲 力、以及操作者在保持探针抵靠病人身体时必须施加的力的控制：为了正确使 用根据现有技术的VCTE探针，需要技术人员或有资质的操作者根据。

如果不控制探针的反冲力，就不能知道探针尖端相对于病人身体的实际运 动。测量可能依赖于操作者在产生剪切波期间所施加的力。