[发明专利]肌肉力学参数的测量装置及方法、弹性成像方法

说明书

本申请涉及一种肌肉力学参数的测量装置，该装置包括：激励组件，包括至少两个方向的线性阵列超声换能器，用于在肌肉内部发射聚焦的脉冲信号；超声成像组件，与所述激励组件连接，用于对所述脉冲信号在所述肌肉内部激励的剪切波进行超声成像，得到超声成像序列；处理器，与所述超声成像组件连接，用于获取所述超声成像序列，并对所述超声图像序列进行分析，得到所述肌肉两个方向对应的力学参数。由于激励组件包括至少两个方向的线性阵列超声换能器，使得操作人员无需多次改变激励组件的测量方向及测量位置，操作简便，减少了人为操作带来的测量误差，保证肌肉力学参数的测量准确性。本申请还涉及一种肌肉力学参数的测量方法及弹性成像方法。

技术领域

本申请涉及弹性成像技术领域，特别是涉及一种肌肉力学参数的测量装置及方法、弹性成像方法。

背景技术

超声弹性成像方法是一种新兴的成像方法。该方法通过探头发射聚焦超声声束，可以在焦点处施加声辐射力，进而在人体组织内激发剪切波。利用探头可以观察到剪切波在组织内部的传播过程，并测得剪切波传播的速度，其中，剪切波传播的速度能够反映组织剪切模量的大小。该方法具有无创、快速、可测量局部力学性质的特点，在疾病筛查、体检等方面有望发挥重要作用。

例如，骨骼肌是人体最主要的运动器官，主要由纤维状的肌细胞构成。从力学角度来看，肌肉可以看作是典型的横观各向同性材料，如图1所示。图1示出了不可压缩的横观各向同性材料存在三个力学参数：2-3平面内的剪切模量μ_T、1-3平面内的剪切模量μ_L、以及1方向的拉伸模量E_L。近年来，由于超声弹性成像方法的引入，人们有望对这三个参数进行无创的在体快速表征。

然而，在传统的肌肉力学参数的测量过程中，由于肌肉周围复杂的力学环境以及实际操作中某些人为操作的影响，仅μ_L的测量效果较好，μ_T的测量误差较大。因此，如何能够更准确地对肌肉力学参数进行测量，成为本领域人员亟待解决的问题。

发明内容

基于此，有必要针对上述如何能够更准确地对肌肉力学参数进行测量的技术问题，提供一种肌肉力学参数的测量装置及方法、弹性成像方法。

一种肌肉力学参数的测量装置，所述装置包括：

激励组件，包括至少两个方向的线性阵列超声换能器，用于在肌肉内部发射聚焦的脉冲信号，其中，所述至少两个方向的线性阵列超声换能器交叉设置；

超声成像组件，与所述激励组件连接，用于对所述脉冲信号在所述肌肉内部激励的剪切波进行超声成像，得到超声成像序列；

处理器，与所述超声成像组件连接，用于获取所述超声成像序列，并对所述超声图像序列进行分析，得到所述肌肉两个方向对应的力学参数。

在其中一个实施例中，所述至少两个方向的线性阵列超声换能器交叉设置并形成交叉点，所述至少两个方向的线性阵列超声换能器分别以所述交叉点对称设置。

在其中一个实施例中，所述激励组件包括第一方向线性阵列超声换能器和第二方向线性阵列超声换能器，所述第一方向线性阵列超声换能器与所述第二方向线性阵列超声换能器之间的夹角为90度。

在其中一个实施例中，所述激励组件还包括第三方向线性阵列超声换能器，所述第一方向线性阵列超声换能器与所述第三方向线性阵列超声换能器之间的夹角为45度。

在其中一个实施例中，所述激励组件还包括第四方向线性阵列超声换能器，所述第一方向线性阵列超声换能器与所述第四方向线性阵列超声换能器之间的夹角为135度。

在其中一个实施例中，所述至少两个方向的线性阵列超声换能器构成方形结构。