[发明专利]用于定量超声装置的体模

说明书

技术领域

一般来说，本文所公开的主题涉及医疗诊断系统，更具体来说，涉及定量超声(QUS：quantitative ultrasound)装置。

背景技术

例如超声密度计和超声测量仪的QUS装置使用超声波来测量骨完整性。QUS装置的有效性是确保允许正确诊断的持续正确测量的一个重要功能。QUS装置必须在许多年保持稳定，以便正确评估骨质疏松症的进展或者监测治疗。因此，例如又称作飞行时间(time-of-flight)的声速(SOS：speed of sound)和宽带超声衰减(BUA：broadband ultrasound attenuation)的测量参数需要随时间进行正确测量。

QUS体模(phantom)用于监测QUS装置稳定性。常规QUS体模使用稳定且表征完善的液体、如水来衰减信号。其它常规QUS体模使用固体材料，例如具有已知超声性质的橡胶。这些QUS体模都没有圆满地模拟骨形态测量。相应地，来自QUS装置的声波和体模的交互没有模仿骨，由此产生可能不是特别准确的模拟。另外，例如水的液体不是完全衰减性的(attenuative)，使得QUS装置工作在最小功率。固体体模还具有老化效应。例如，具有良好BUA特性的材料通常有弹性。用于QUS体模的一种典型材料是氯丁橡胶。随着氯丁橡胶老化，发生材料中分子之间的更大交联(cross-link)。这种交联产生更硬的材料以及声学性质的变化。材料硬度的变化由此降低QUS体模用于长期监测的效用。此外，水和固体QUS体模均具有温度感应漂移或值变化。

发明内容

根据一个实施例，提供用于定量超声装置的体模。该体模包括：空心外壳；设置在空心外壳中的第一声学元件，第一声学元件模拟示范骨的宽带超声衰减(BUA)；以及设置在空心外壳中的第二声学元件，第二声学元件改变传过体模的超声信号的速度，与第一声学元件成直线地设置第二声学元件。

根据另一实施例，提供用于定量超声装置的体模。该体模包括：空心外壳；设置在空心外壳中的多个金属声学元件，金属声学元件模拟示范骨的宽带超声衰减(BUA)；设置在空心外壳中的多个非金属声学元件，多个非金属声学元件中至少之一设置在一对金属声学元件之间，非金属声学元件配置成改变传过体模的超声信号的速度；以及设置在空心外壳中的第三声学元件，第三声学元件形成第一声学元件与第二声学元件之间的声学耦合剂(coupling agent)，第三声学元件包括甘醇和水的二元混合液。在一个优选实施例中，第三声学元件可配置成补偿金属和非金属元件的温度相关变化。

根据再一实施例，提供一种制作用于定量超声装置的体模的方法。该方法包括：确定待模仿骨的一个或多个声学性质；将第一声学元件安装在空心外壳中，第一声学元件模拟待模仿骨的宽带超声衰减(BUA)；以及将第二声学元件安装在空心外壳中，第二声学元件改变传过体模的超声信号的速度，与第一声学元件成直线地设置第二声学元件。

附图说明

图1是示出根据各个实施例构造的与定量超声(QUS)装置配合使用的体模的简化框图。

图2是根据各个实施例构造的示范体模的图解图示。

图3是图2所示体模的端视图。

图4是图2和图3所示体模的分解图。

图5是安装在示范QUS装置中的如图2-4所示的示范体模的图解图示。

图6是根据各个实施例的体模可与其结合使用的QUS装置的透视图。

图7是根据各个实施例的体模可与其结合使用的QUS装置的另一透视图。

具体实施方式

上述发明内容以及对某些实施例的以下详细描述在结合附图阅读时将被更好理解。在附图示出各个实施例中功能块的简图的意义上，功能块不一定指示硬件电路之间的划分。功能块(例如处理器或存储器)中之一或多个可在单个硬件(例如，通用信号处理器或随机存取存储器、硬盘等)或者多个硬件中实现。类似地，程序可以是独立程序，可以作为子例程结合在操作系统中，可以是已安装软件包中的功能，等等。应当理解，各个实施例不限于附图中所示的布置和工具。

本文所使用的未限定数量的要素或步骤应该被理解为不排除多个所述要素或步骤的情况，除非明确说明了这种排除情况。此外，“一个实施例”的说法不是意在解释为排除也结合所述特征的其它实施例的存在。此外，除非相反地明确说明，否则，“包括”或“具有”带特定性质的要素或多个要素的实施例可包括没有那种性质的附加此类要素。