0的检测信号与剪切波激励装置200对介质表面的瞬时振动信号同步，可以实现对剪切波的跟踪检测，这是由于剪切波产生并存在的时间很短，故超声检测装置300应同步发出对剪切波进行检测的超声波，以避免检测不到剪切波。超声检测装置300中所包括的超声换能器放置于圆环激励的中心轴上(此时超声检测装置300中所包括的超声换能器与激励圆环可处于一个平面，也可以不处于一个平面)，可以实现对圆环激励产生的聚焦旁瓣剪切波成分进行检测。激励信号产生模块100中可以采用电磁振荡器对圆环施加不同频率的瞬时激励信号。超声检测装置300是利用超声技术对剪切波传播数据进行采集。通过弹性分析模块400，可以从超声回波数据中提取剪切波的传播速度，估计出组织的弹性信息。为方便临床操作，可以将剪切波激励装置200和超声检测装置300中的超声换能器整合到一个手柄当中，即所述圆环激励、及所述超声检测装置300中的超声换能器均固定设置在手柄中，且所述超声检测装置300中所包括的超声换能器设置在圆环激励装置200的中心轴上。将剪切波激励装置200和超声检测装置300中所包括的超声换能器整合到一个手柄当中便于使用者操作，而且可以对手柄进行处理后，可确保圆环激励装置200在瞬时振动的同时而超声换能器仍保持静止，提高装置检测的稳定性。
[0028]显然，所述剪切波激励装置200不局限于为所述圆环激励。请参考图3，作为本发明所述基于圆环外部振动的瞬时剪切波激励系统第二实施例，所述剪切波激励装置200为振动点源，所述振动点源对称设置在所述超声换能器两侧。此时，所述超声检测装置300的检测信号与剪切波激励装置200对介质表面的瞬时振动信号同步。第二实施例与第一实施例的本质上相同，这是因为第二实施例中只选取圆环激励中的部分对称的点输入激励信号，而不是在激励圆环上的所有点输入激励信号。
[0029]同时，本发明不仅只是应用于瞬时激励弹性成像，也可以实现连续激励弹性成像，或对激励圆环连续激励，放置中间的超声检测装置中所包括的超声换能器对剪切波进行实时检测，依然也适用。
[0030]由于利用圆环激励或是采用圆环上的有限个对称点激励产生叠加的剪切波模式具有多种独有特性，如剪切波可动态聚焦、可高频、可连续，故利用这些特性进行弹性成像也适用。
[0031]可见，本发明中由对称设置在超声检测装置中所包括的超声换能器两侧的激励装置对待检测的介质表面进行瞬时振动，在超声换能器正下方产生叠加剪切波成分，提高了在待检测的介质中所传播剪切波的能量和深度，从而增加瞬时弹性成像检测穿透深度，以实现深度弹性检测。
[0032]基于上述系统实施例，本发明还提供了一种基于圆环外部振动的瞬时剪切波激励方法。如图5所示，所述一种基于圆环外部振动的瞬时剪切波激励方法，包括以下步骤:
步骤S100、瞬时剪切波激励装置驱动模块产生瞬时低频信号，经放大后驱动电磁振荡器，并通过电磁振荡器带动激励装置振动；
步骤S200、激励装置在电磁振荡器振动的带动下对待检测的介质表面进行瞬时振动，在介质内产生剪切波；
步骤S300、设置在剪切波激励装置中心轴上的超声换能器发出超声波对剪切波中的聚焦旁瓣剪切波成分进行检测；
步骤S400、弹性分析模块对采集的聚焦旁瓣剪切波的数据进行提取，得到聚焦剪切波的传播速度。
[0033]进一步的，在所述基于圆环外部振动的瞬时剪切波激励方法中，所述超声检测装置的检测信号与剪切波激励装置对介质表面的瞬时振动信号同步;具体如上所述。
[0034]进一步的，在所述基于圆环外部振动的瞬时剪切波激励方法中，所述激励装置为圆环激励;具体如上所述。
[0035]进一步的，在所述基于圆环外部振动的瞬时剪切波激励方法中，所述圆环激励、及所述超声检测装置中的超声换能器均固定设置在手柄中，且所述超声检测装置中所包括的超声换能器设置在圆环激励的中心轴上。
[0036]进一步的，在所述基于圆环外部振动的瞬时剪切波激励方法中，所述激励装置为振动点源，所述振动点源对称设置在所述超声检测装置中所包括的超声换能器两侧;具体如上所述。
[0037]综上所述，本发明提供了一种基于圆环外部振动的瞬时剪切波激励系统及方法，包括:瞬时剪切波激励装置驱动模块，用于产生瞬时低频信号，经放大后驱动电磁振荡器，并通过电磁振荡器带动剪切波激励装置振动;剪切波激励装置，用于在电磁振荡器振动的带动下对待检测的介质表面进行瞬时振动，在介质内产生剪切波;超声检测装置，所述超声检测装置中所包括的超声换能器设置在剪切波激励装置的中心轴上，用于发出超声波对剪切波中的聚焦旁瓣剪切波成分进行检测；弹性分析模块，用于对采集的聚焦旁瓣剪切波的数据进行提取，得到聚焦剪切波的传播速度。本发明中由剪切波激励装置对待检测的介质表面进行瞬时振动在其中心轴产生叠加剪切波成分，提高了在待检测的介质中圆环中心轴方向剪切波的能量和深度，从而增加瞬时弹性成像检测穿透深度。
[0038]可以理解的是，对本领域普通技术人员来说，可以根据本发明的技术方案及本发明构思加以等同替换或改变，而所有这些改变或替换都应属于本发明所附的权利要求的保护范围。
【主权项】
1.一种基于圆环外部振动的瞬时剪切波激励系统，其特征在于，包括: 瞬时剪切波激励装置驱动模块，用于产生瞬时低频信号，经放大后驱动电磁振荡器，并通过电磁振荡器带动剪切波激励装置振动； 剪切波激励装置，用于在电磁振荡器振动的带动下对待检测的介质表面进行瞬时振动，在介质内产生剪切波； 超声检测装置，其中所包括的超声换能器设置在剪切波激励装置的中心轴上，用于发出超声波对剪切波中的聚焦旁瓣剪切波成分进行检测； 弹性分析模块，用于对采集的聚焦旁瓣剪切波的数据进行提取，得到聚焦剪切波的传播速度。2.根据权利要求1所述基于圆环外部振动的瞬时剪切波激励系统，其特征在于，所述超声检测装置的检测信号与剪切波激励装置对介质表面的瞬时振动信号同步。3.根据权利要求1所述基于圆环外部振动的瞬时剪切波激励系统，其特征在于，所述剪切波激励装置为圆环激励。4.根据权利要求3所述基于圆环外部振动的瞬时剪切波激励系统，其特征在于，所述圆环激励、及所述超声检测装置中的超声换能器均固定设置在手柄中，且所述超声检测装置中所包括的超声换能器设置在圆环激励装置的中心轴上。5.根据权利要求1所述基于圆环外部振动的瞬时剪切波激励系统，其特征在于，所述激励装置为振动点源，所述振动点源对称设置在所述超声检测装置中所包括的超声换能器两侧。6.—种基于圆环外部振动的瞬时剪切波激励方法，其特征在于，包括以下步骤: A、瞬时剪切波激励装置驱动模块产生瞬时低频信号，经放大后驱动电磁振荡器，并通过电磁振荡器带动剪切波激励装置振动； B、剪切波激励装置在电磁振荡器振动的带动下对待检测的介质表面进行瞬时振动，在介质内产生剪切波； C、设置在剪切波激励装置中心轴上的超声换能器发出超声波对剪切波中的聚焦旁瓣剪切波成分进行检测； D、弹性分析模块对采集的聚焦旁瓣剪切波的数据进行提取，得到聚焦剪切波的传播速度。7.根据权利要求6所述基于圆环外部振动的瞬时剪切波激励方法，其特征在于，所述超声检测装置的检测信号与剪切波激励装置对介质表面的瞬时振动信号同步。8.根据权利要求6所述基于圆环外部振动的瞬时剪切波激励方法，其特征在于，所述激励装置为圆环激励。9.根据权利要求6所述基于圆环外部振动的瞬时剪切波激励方法，其特征在于，所述圆环激励、及所述超声检测装置中的超声换能器均固定设置在手柄中，且所述超声检测装置中所包括的超声换能器设置在圆环激励的中心轴上。10.根据权利要求7所述基于圆环外部振动的瞬时剪切波激励方法，其特征在于，所述激励装置为振动点源，所述振动点源对称设置在所述超声检测装置中所包括的超声换能器两侧。
【专利摘要】本发明提供了一种基于圆环外部振动的瞬时剪切波激励系统及方法，包括瞬时剪切波激励装置驱动模块，用于产生瞬时低频信号，经放大后驱动电磁振荡器，并通过电磁振荡器带动剪切波激励装置振动；剪切波激励装置，用于在电磁振荡器振动的带动下对待检测的介质表面进行瞬时振动，在介质内产生剪切波；超声检测装置，其中所包括的超声换能器设置在剪切波激励装置的中心轴上，用于发出超声波对剪切波中的聚焦旁瓣剪切波成分进行检测；及弹性分析模块。本发明中由剪切波激励装置对待检测的介质表面进行瞬时振动在其中心轴产生叠加剪切波成分，提高了在待检测的介质中圆环中心轴方向剪切波的能量和深度，从而增加瞬时弹性成像检测穿透深度。
【IPC分类】A61B8/00, G01N29/00
【公开号】CN105726063
【申请号】CN201610275908
【发明人】和晓念, 陈昕, 覃正笛, 林浩铭, 陈思平
【申请人】深圳大学
【公开日】2016年7月6日
【申请日】2016年4月29日