[发明专利]基于低频气动激励获得经颅超声脑组织黏弹流性测量装置及方法

权利要求书

1.一种基于低频气动激励获得经颅超声脑组织黏弹流性测量装置，其特征在于，包括低频气动激励装置和经颅超声探测装置；

所述低频气动激励装置包括依次连接的信号发生器，功率放大器和扬声器(1)，扬声器上设置有声罩(2)，声罩通过管道与振动薄膜软(5)连接；

所述经颅超声探测装置包括低频经颅超声探头(6)和与其连接的超声成像设备实现；

测量时，所述振动薄膜(5)和低频经颅超声探头(6)分别用于抵接在经颅两侧的颞窗位置，振动薄膜(5)用于对脑组织产生经颅剪切波，低频经颅超声探头(6)用于产生超声波进行经颅观测。

2.根据权利要求1所述的一种基于低频气动激励获得经颅超声脑组织黏弹流性测量装置，其特征在于，所述声罩(2)为喇叭状，其大端罩设在扬声器的发声口，使声波传播界面无突变。

3.根据权利要求1所述的一种基于低频气动激励获得经颅超声脑组织黏弹流性测量装置，其特征在于，所述振动薄膜(5)通过柔性密封圈(4)与管道的端部连接。

4.根据权利要求3所述的一种基于低频气动激励获得经颅超声脑组织黏弹流性测量装置，其特征在于，所述柔性密封圈(4)为软硅胶垫圈。

5.根据权利要求1所述的一种基于低频气动激励获得经颅超声脑组织黏弹流性测量装置，其特征在于，所述振动薄膜(5)为双向拉伸聚丙烯薄膜，薄膜厚度为0.01-0.03mm。

6.根据权利要求1所述的一种基于低频气动激励获得经颅超声脑组织黏弹流性测量装置，其特征在于，所述管道为硬质管道，其包括相互连通的弧形管和直线管，弧形管的下端与声罩连通，直线管的端部通过柔性密封圈(4)与振动薄膜(5)连接。

7.根据权利要求1所述的一种基于低频气动激励获得经颅超声脑组织黏弹流性测量装置，其特征在于，所述管道的长度根据驻波频率确定,公式如下：

其中，f为声波的振动频率；c为声波在管中传播的速度。

8.一种权利要求1-7任一项所述的一种基于低频气动激励获得经颅超声脑组织黏弹流性测量装置的测量方法，其特征在于，包括以下步骤：

S110、将振动薄膜和低频超声经颅探头分别抵接在经颅两侧的颞窗位置；

S210、低频气动激励装置对经颅产生剪切波使脑组织产生位移，同时低频超声经颅探头发射高帧频平面超声波，并接收回波信号得到射频数据；

S310、利用S210步骤中获取的射频数据进行波束合成，根据合成的波束获取脑组织位移数据，根据位移数据得到剪切波传播速度；

S410、使用不同频率的低频正弦电信号激励低频气动激励装置，重复S210-S310步骤，获取多个低频频率的剪切波传播速度，根据多个低频频率剪切波传播速度确定脑组织的黏性、弹性和流性。

9.根据权利要求8所述的一种基于低频气动激励获得经颅超声脑组织黏弹流性测量装置的测量方法，其特征在于，步骤S310中采用互相关算法对合成的波束计算得到脑组织的位移数据，然后根据相位延迟算法计算剪切波传播速度。

10.根据权利要求8所述的一种基于低频气动激励获得经颅超声脑组织黏弹流性测量装置的测量方法，其特征在于，步骤S410中对多个不同低频频率的剪切波在脑组织中的传播速度采用Kelvin-Voigt分数阶模型进行拟合，得到脑组织的粘性、弹性和流性。