[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

说明书

本发明提供的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，包括低频气动激励装置和经颅超声检测装置，将振动薄膜和低频经颅超声探头分别抵接在经颅两侧的颞窗位置，振动薄膜对经颅产生剪切波，同时采用低频经颅超声探头对经颅产生超声波，通过控制管道长度使得扬声器在不同频率的激励下都可以在管内产生驻波，从而带动振动薄膜进行规律性的简谐振动，即可以获得多频率的剪切波传播速度，解决了传统低频气动激励装置仅能单频率振动，仅能获取单频率的剪切波传播速度的弊端，同时通过控制振动薄膜的材料和厚度能够避免对经颅脑组织振动过程中产生瞬态加速度的情况，提高了低频气动激励装置的安全性。

技术领域

本发明涉及医学超声成像技术领域，具体为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及方法。

背景技术

脑是人体中枢神经系统的重要组成部分。当受到创伤性损伤或脑内发生病变时，如阿尔茨海默症，脑内肿瘤，缺血缺氧性脑病等，脑组织的力学特性会发生明显改变。因此，研究脑组织的黏性，弹性及流性等力学特征对于相关疾病的研究及临床诊断具有重要意义。

目前，磁共振弹性成像技术(MRE)是获取脑组织等生物组织黏性和弹性的重要方法之一，但是临床具有一定的局限性，例如操作时间过长，动态分辨率低。因此对于新生儿脑部疾病很难通过磁共振弹性成像技术进行术前术后等多次的动态脑组织黏性和弹性的诊断。

相较而言，近年来超声剪切波弹性成像技术(SWE)发展迅速，具备更强的实用性。并且SWE早已应用于临床，用于检测肝组织纤维化，乳腺肿块，组织囊肿等疾病，可以弥补MRE动态分辨率较低等缺点，尤其对于新生儿脑部疾病的诊断具有潜在优势。首先新生儿脑B超诊断已经广泛应用于临床诊断。其次新生儿颅骨较薄对于超声的衰减较弱，且前囟尚未完全闭合。由于新生儿颅骨的特殊性，将经颅超声的局限性大大减弱。所以无论是临床需求，还是超声独特优势来言，经颅超声剪切波脑组织黏弹流性成像装置与方法的研究都是有重大意义的。

目前已有的基于声辐射力或通过稳态激振仪的外部激励振动方法实现的超声剪切波黏弹流性成像技术都存在一定的安全问题。声辐射力弹性成像必须将聚焦超声直接作用于生物组织，聚焦超声对脑组织的安全性目前尚不明确。通过稳态激振仪的外部激励振动方法，可能会对经颅脑组织产生瞬态巨大加速度，从而产生冲击波，对脑组织可能存在一定影响。

故而，研发出一种能够安全动态检测脑组织黏弹流性以及流性等参量的装置与方法尤为重要。

发明内容

针对现有技术中存在的问题，本发明提供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及方法，解决了现有装置仅能对脑组织弹性进行成像的局限性。

本发明是通过以下技术方案来实现：

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，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，扬声器上设置有声罩，声罩通过管道与振动薄膜软连接；

所述经颅超声探测装置包括低频经颅超声探头和与其连接的超声成像设备实现；

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

优选的，所述声罩为喇叭状，其大端罩设在扬声器的发声口，使声波传播界面无突变。

优选的，所述振动薄膜通过柔性密封圈与管道的端部连接。

优选的，所述柔性密封圈为软硅胶垫圈。

优选的，所述振动薄膜为双向拉伸聚丙烯薄膜，薄膜厚度为0.01-0.03mm。