[发明专利]手持式医疗超声设备和用于确定断层图像的系统

说明书

一种手持式医疗超声设备(10)，其特别地用于乳房的超声计算断层成像，该医疗超声设备包括超声换能器(1)、反射器(2)和指示器(21，22，311，312)，该指示器使得能够指示换能器和反射器之间的相对位置和/或取向。在第一实施例中，换能器和反射器附接至一机械结构，该机械结构包括第一框架(33)和第二框架(34)，第一和第二框架允许调整换能器和反射器之间的距离(d)，以便适应乳房的形状。在第二实施例中，换能器和反射器不机械地连接，并且提供了位置和/或取向传感器来确定换能器和反射器之间的相对位置和/或取向。在第三实施例中，薄的共振反射器层被应用于在所追踪的反射器信号中引入声波标记。本公开还涉及用于确定断层图像的方法。

技术领域

本发明涉及一种手持式医疗超声设备以及一种医疗超声系统。

背景技术

在传统的B型超声系统中并非总是可以检测到乳腺组织中的肿瘤和某些其他异常。然而，这些病症可能存在关于其他超声特征(例如超声传播速度和衰减)的高对比度。与X射线计算机断层扫描(CT)类似，为了获得这些参数的空间分辨图像，在多个角度取向上传输和记录超声波。目前，这需要高端的专用超声计算机断层扫描(USCT)设备，该设备基于定位在乳房周围的大量静止超声传感器，参见“Breast density measurements withultrasound tomogrtaphy:A comparsion with film and digital mammograoh”，Duric等，Med.Phys.40(1)，2013年1月；或者通过机械地旋转乳房周围的超声传感器，参见“Imaging of Sound Speed Using Reflection Ultrosound Tomography”，Nebeker等，Ultrasound Med 2012,31，第1389-1404页，这两种系统都需要将乳房浸入水箱中并用庞大的定制超声系统进行扫描。尽管结果准确，但这些系统在日常临床使用中是繁重的，其需要在诊所中存在额外空间并且要求专业人员执行，而且通常成本高昂，只能用于给定的特定目的。

已经研究了当前的用于超声声速和衰减成像的X射线乳房照相系统的扩展，例如参见“Limited-angle ultrasonic transmission tomography of the compressedfemale breast.Krueger et al.IEEE Ultrasonics Symposium 1998，第1345-1348页”。在这种情况下，乳房被完全压缩在两块固定压缩板之间，并且超声换能器被定位在压缩板之上和/或之下。在其他实施方式中，消除了其中一块板，并且乳房被压缩在换能器和一固定板之间，参见例如“Reconstruction of ultrasonic sound velocity and attenuationcoefficient using linear arrays:clinical assessment.Chang et al.2007,1681-1687”。根据这些设置对乳房进行压缩导致类似于X射线乳房照相术的痛苦诊断过程。这也降低了灵活性，原因在于超声换能器或为固定的、或被局限平行于压缩板(只能接近冠状面)移动。小尺寸乳房和胸壁附近的超声成像也被证实是难以实施的。对于USCT设备，乳房照相设置仅允许通过有限的角度取向进行传输和记录，这导致如果事先不了解异常(例如肿瘤)的位置和几何结构，则获得的超声图像中存在强烈的伪像。而且，小的气隙在压缩板和乳房之间难以避免，并且在超声图像中引起强烈的伪像。结果，用这些系统获得的诊断质量目前很差，并且因此没有一个达到商业实施的级别。

发明内容

因此，本发明要解决的问题是使得能够广泛使用超声计算机断层扫描设备(USCT)。

通过手持式医疗超声设备来解决该问题，该手持医疗超声设备包括用于发射超声的超声换能器、用于反射所发射的超声的至少一部分的反射器、以及优选地指示器，该指示器使得能够指示换能器和反射器之间的相对位置和/或取向。

该设备不必要包含全尺寸超声计算机断层扫描系统，但是该设备可以是这种系统的断层扫描单元的一部分和/或与其连接。