粘弹性介质的粘度参数检测方法和设备的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明属于医疗技术领域，具体是涉及一种粘弹性介质的粘度参数检测方法和设备。
【背景技术】
[0002]肝纤维化通常由于过度的细胞外基质蛋白的沉积造成，并经常性的出现于大多数类型的慢性肝脏疾病患者中。由于早期的肝纤维化或者肝硬化是可逆或者可以控制的，因此肝纤维化的准确有效的早期诊断显得至关重要。
[0003]剪切波弹性成像技术可以通过测量肝脏硬度数值来定量评估肝纤维化和肝硬化的程度。其中最广泛应用于临床进行无创肝纤维化分级检测的是瞬时弹性成像技术。
[0004]因为肝脏是一个粘弹性体即粘弹性介质，其粘度参数的改变与多种肝脏疾病紧密相连。因此肝脏粘度参数属性可以为肝纤维化的早期诊断提供非常有价值的信息。
[0005]目前，为了获取肝脏组织的粘度参数，一般利用粘弹性介质中不同频率的振动导致剪切波速度变化这一现象，以不同频率正弦机械振动激励皮肤的表面，可以获取在不同频率下相应的剪切波速，由于粘弹性介质的粘度参数会影响不同剪切波频率下的剪切波速度，所以通过对不同频率剪切波下剪切波速度的采集和处理可以推导得到粘弹性介质的粘度参数。
[0006]上述方式中，需要施加不同频率的机械振动，从而产生不同频率的剪切波，这个过程需要精密的机械控制，可操作性较差。而且，在低频振动且频率差距不大的情况下，不同的剪切波的速度差比较小，对数据处理的精度要求极高，且粘度参数测量结果准确度较差。
【发明内容】
[0007]针对现有技术中存在的问题，本发明提供一种粘弹性介质的粘度参数检测方法和设备，用以克服现有粘度参数检测方式可操作性差、容易导致粘度参数测量结果准确度不尚的缺陷。
[0008]本发明提供了一种粘弹性介质的粘度参数检测方法，包括:
[0009]对粘弹性介质施加单一预设频率的机械振动，在所述粘弹性介质中产生剪切波；
[0010]向所述粘弹性介质发射超声波，并接收超声回波信号；
[0011]根据所述超声回波信号获取所述剪切波的位移或应变数据，所述位移或应变数据表征了所述剪切波传播到所述粘弹性介质中的不同深度时所述剪切波的振荡幅度；
[0012]根据所述位移或应变数据计算所述剪切波在不同深度时的振荡幅度衰减度量参数；
[0013]拟合所述剪切波在不同深度时的振荡幅度衰减度量参数，获得所述剪切波的振荡幅度衰减曲线，并根据所述振荡幅度衰减曲线的斜率确定所述粘弹性介质的粘度参数。
[0014]本发明提供了一种粘弹性介质的粘度参数检测设备，包括:
[0015]控制主机、探头，所述探头中包含振动器、超声换能器；
[0016]所述振动器在所述控制主机的控制下，对粘弹性介质施加单一预设频率的机械振动，在所述粘弹性介质中产生剪切波；
[0017]所述超声换能器在所述控制主机的控制下，向所述粘弹性介质发射超声波，并接收超声回波信号；
[0018]所述控制主机，包括:
[0019]获取模块，用于根据所述超声换能器传输的所述超声回波信号，获取所述剪切波的位移或应变数据，所述位移或应变数据表征了所述剪切波传播到所述粘弹性介质中的不同深度时所述剪切波的振荡幅度；
[0020]计算模块，用于根据所述位移或应变数据计算所述剪切波在不同深度时的振荡幅度衰减度量参数；
[0021]拟合模块，用于拟合所述剪切波在不同深度时的振荡幅度衰减度量参数，获得所述剪切波的振荡幅度衰减曲线；
[0022]确定模块，用于根据所述振荡幅度衰减曲线的斜率确定所述粘弹性介质的粘度参数。
[0023]本发明提供的粘弹性介质的粘度参数检测方法和设备，对粘弹性介质仅施加一次预设频率的机械振动从而仅在粘弹性介质中产生一种频率的剪切波。在获取该剪切波的位移或应变数据之后，基于该位移或应变数据计算得到表征剪切波传播到不同深度时的振荡幅度衰减情况的度量参数，进而基于该剪切波在不同深度时的振荡幅度衰减度量参数，拟合获得该剪切波的振荡幅度衰减曲线，从而根据该振荡幅度衰减曲线的斜率确定粘弹性介质的粘度参数。该方案中，仅需对粘弹性介质施加一种频率的低频振动，通过获取剪切波振荡幅度衰减曲线的方式获得粘弹性介质的粘度参数，操作方便，粘度参数测量结果准确性较高。
【附图说明】
[0024]图1为本发明粘弹性介质的粘度参数检测方法实施例一的流程图；
[0025]图2为剪切波传播到某深度时的位移曲线示意图；
[0026]图3为剪切波的振荡幅度衰减曲线示意图；
[0027]图4a至图4t为仿真获得的剪切波在不同弹性、粘度参数条件下的振荡幅度衰减曲线不意图；
[0028]图5为本发明粘弹性介质的粘度参数检测设备实施例一的示意图。
【具体实施方式】
[0029]图1为本发明粘弹性介质的粘度参数检测方法实施例一的流程图，本实施例提供的所述方法主要用于检测肝脏组织的粘度参数，可以由一检测设备来执行，该检测设备可以是现有的无创肝纤维化检测仪，但是在该无创肝纤维化检测仪中增加了执行本实施例所述方法所需的处理功能。该检测设备中主要包括控制主机和探头，该探头中包含了用于产生机械振动的振动器以及用于发射和接收超声波的超声换能器。
[0030]如图1所示，该粘弹性介质的粘度参数检测方法可以包括如下步骤:
[0031 ] 步骤101、对粘弹性介质施加单一预设频率的机械振动，在所述粘弹性介质中产生剪切波。
[0032]本实施例中，以检测肝脏组织的粘度参数为例，肝脏组织即是上述的粘弹性介质。对粘弹性介质施加单一预设频率的机械振动，是指对肝脏组织所对应的皮肤表面施加该机械振动。
[0033]具体来说，振动器在该皮肤表面施加一垂直于皮肤表面的正弦机械振动，从而在肝脏组织中产生相应的剪切波，剪切波即在肝脏组织中传播。其中，该机械振动的频率比如可以是50赫兹等低频频率。
[0034]步骤102、向所述粘弹性介质发射超声波，并接收超声回波信号。
[0035]本实施例中，超声换能器在振动器所施加机械振动的位置，向肝脏组织发射低频的超声波信号，并接收超声回波信号。
[0036]其中，可以以一定时间间隔，向肝脏组织发射多帧超声波信号，以跟踪剪切波在肝脏组织中的传播过程。
[0037]举例来说，在施加机械振动前，可以发射超声波信号并接收超声回波信号，在施加机械振动产生剪切波之后的某时刻，再发射超声波信号并接收超声回波信号，两超声回波信号可以反映该时刻，剪切波在肝脏组织中的传播位移或应变等传播情况。
[0038]步骤103、根据所述超声回波信号获取所述剪切波的位移或应变数据，所述位移或应变数据表征了所述剪切波传播到所述粘弹性介质中的不同深度时所述剪切波的振