[发明专利]弹性测量的超声成像系统及测量生物组织弹性的方法

权利要求书

1.一种弹性测量的超声成像系统，其特征在于，包括探头、超声成像装置、控制和处理装置以及显示装置；

所述探头包括：

低频振荡驱动装置，用于产生振动并形成从体表向组织内部传播的剪切波；

超声换能器阵列，用于向组织发射超声波信号，并接收组织超声回波信号；

超声成像装置，用于根据所加载的成像参数，驱动所述超声换能器阵列向生物组织发射超声波信号，并接收和处理来自所述超声换能器阵列的超声回波信号；

控制和处理装置，用于控制所述低频振荡驱动装置和超声成像装置，处理来自所述超声成像装置的超声回波信号得到所述组织的二维超声图像及弹性信息；

显示装置，用于显示所述组织的二维超声图像及弹性信息。

2.根据权利要求1所述的弹性测量的超声成像系统，其特征在于，所述超声换能器阵列包含多个超声换能器阵元，且所述超声换能器阵列的中间位置开设通孔，所述低频振荡驱动装置的振动轴穿过所述通孔。

3.根据权利要求2所述的弹性测量的超声成像系统，其特征在于，所述通孔与所述振动轴相匹配。

4.根据权利要求2所述的弹性测量的超声成像系统，其特征在于，所述振动轴穿过所述通孔伸出的长度为0.5～1.5毫米。

5.根据权利要求1所述的弹性测量的超声成像系统，其特征在于，所述低频振荡驱动装置为低频振荡器或电机。

6.根据权利要求1所述的弹性测量的超声成像系统，其特征在于，所述超声换能器阵列为线阵超声换能器、凸阵超声换能器或相控阵超声换能器中的任意一种。

7.根据权利要求1所述的弹性测量的超声成像系统，其特征在于，所述超声成像装置包括超声发射模块、超声接收模块及发射接收开关电路；

所述超声发射模块用于驱动超声换能器阵列发射超声波信号；

所述超声接收模块用于接收和处理所述超声换能器阵列的超声回波信号；

所述发射接收开关电路用于隔离高压。

8.根据权利要求1所述的弹性测量的超声成像系统，其特征在于，所述控制和处理装置还用于对所述低频振荡驱动装置的振动幅度、频率、时间的控制，提供超声成像的参数控制，并处理来自所述超声成像装置的超声回波信号。

9.根据权利要求8所述的弹性测量的超声成像系统，其特征在于，所述超声成像装置加载所述控制和处理装置提供的成像参数，用于驱动所述超声换能器阵列发射超声波信号，接收和处理所述超声换能器阵列超声回波信号并进行波束合成。

10.根据权利要求9所述的弹性测量的超声成像系统，其特征在于，所述超声成像装置经过波束合成后的超声回波信号进入所述控制和处理装置，经过所述控制和处理装置的处理得到组织的实时二维超声图像。

11.一种测量生物组织弹性的方法，包括如下步骤：

利用生物组织的实时二维超声图像进行定位，确定生物组织待检测区域；

控制低频振荡驱动装置产生振动并形成从体表向所述生物组织内部传播的剪切波，诱导所述生物组织发生微小形变；

利用振动轴左右各一部分超声换能器阵元，根据控制和处理装置提供的延迟参数和1kHz～10KHz的高脉冲重复频率发射超声波信号并接收超声回波信号，所述超声回波信号通过波束合成形成沿振动轴中心方向的超声信号序列；

利用弹性成像算法处理和计算所述超声信号序列得到生物组织待检测区域的弹性信息；

显示所述生物组织待检测区域的弹性信息。

12.根据权利要求11所述的弹性成像算法，所述利用弹性成像算法处理和计算所述超声信号序列得到生物组织待检测区域的弹性信息的步骤包括：

对所述超声信号序列进行滤波；

根据所述滤波后的超声信号序列计算由剪切波传播所造成的组织位移；

对所述组织位移进行平滑滤波和匹配滤波；

根据所述组织位移计算组织应变；

由所述组织应变计算得到所述生物组织中剪切波传播速度；

根据所述生物组织中剪切波传播速度以及经验公式计算得到所述生物组织的弹性模量。