JP2010522004A - 生物組織の粘弾性を測定するための装置及びその装置を用いる方法 - Google Patents

生物組織の粘弾性を測定するための装置及びその装置を用いる方法 Download PDF

Info

Publication number
JP2010522004A
JP2010522004A JP2009554062A JP2009554062A JP2010522004A JP 2010522004 A JP2010522004 A JP 2010522004A JP 2009554062 A JP2009554062 A JP 2009554062A JP 2009554062 A JP2009554062 A JP 2009554062A JP 2010522004 A JP2010522004 A JP 2010522004A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
displacement
line
biological tissue
lines
ultrasound
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP2009554062A
Other languages
English (en)
Other versions
JP5430408B2 (ja
Inventor
ローラン・サンドラン
シルヴァイン・ヨン
Original Assignee
エコサンス
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Family has litigation
First worldwide family litigation filed litigation Critical https://patents.darts-ip.com/?family=39047987&utm_source=google_patent&utm_medium=platform_link&utm_campaign=public_patent_search&patent=JP2010522004(A) "Global patent litigation dataset” by Darts-ip is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.
Application filed by エコサンス filed Critical エコサンス
Publication of JP2010522004A publication Critical patent/JP2010522004A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP5430408B2 publication Critical patent/JP5430408B2/ja
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B8/00Diagnosis using ultrasonic, sonic or infrasonic waves
    • A61B8/08Detecting organic movements or changes, e.g. tumours, cysts, swellings
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B8/00Diagnosis using ultrasonic, sonic or infrasonic waves
    • A61B8/48Diagnostic techniques
    • A61B8/485Diagnostic techniques involving measuring strain or elastic properties
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01SRADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S7/00Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00
    • G01S7/52Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00 of systems according to group G01S15/00
    • G01S7/52017Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00 of systems according to group G01S15/00 particularly adapted to short-range imaging
    • G01S7/52023Details of receivers
    • G01S7/52025Details of receivers for pulse systems
    • G01S7/52026Extracting wanted echo signals
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01SRADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S7/00Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00
    • G01S7/52Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00 of systems according to group G01S15/00
    • G01S7/52017Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00 of systems according to group G01S15/00 particularly adapted to short-range imaging
    • G01S7/52023Details of receivers
    • G01S7/52036Details of receivers using analysis of echo signal for target characterisation
    • G01S7/52038Details of receivers using analysis of echo signal for target characterisation involving non-linear properties of the propagation medium or of the reflective target

Landscapes

  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Radiology & Medical Imaging (AREA)
  • Medical Informatics (AREA)
  • Remote Sensing (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Biophysics (AREA)
  • Nuclear Medicine, Radiotherapy & Molecular Imaging (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • Veterinary Medicine (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Heart & Thoracic Surgery (AREA)
  • Radar, Positioning & Navigation (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • Surgery (AREA)
  • Animal Behavior & Ethology (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Public Health (AREA)
  • Nonlinear Science (AREA)
  • Ultra Sonic Daignosis Equipment (AREA)
  • Measurement Of The Respiration, Hearing Ability, Form, And Blood Characteristics Of Living Organisms (AREA)
  • Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Ultrasonic Waves (AREA)

Abstract

本発明は、せん断波が生物組織を走る際に生物組織によって反射される超音波を処理することで生物組織の粘弾性を測定するための装置(30、50)に関する。本装置は、同一のショットから反射された超音波に対する相対的なデータを含むライン(L、L、L)を形成するための手段(M、M、M)と、生物組織とショットを放出するトランスデューサとの間の変位に関する相対的なパラメータ(3b)を求めるための手段と、取得値(3a)を形成するライン(L、L、L)の組から媒体の固有変位(3d)を計算するための手段とを含む。本発明によると、本装置の特徴は、同一の取得値(3a)の第二の超音波ライン(L)を形成する前又は形成中に、相対的なパラメータ(3b)を用いて第一のライン(L、L)を処理して、生物組織の固有変位(3d)を求めるための手段を備えることである。

Description

本発明は、生物組織の粘弾性を測定するための装置及びその装置を用いる方法に関する。
エラストグラフィは、例えば、肝臓等の臓器、皮膚又は血管に関する診断、スクリーニング、その後の治療を可能にするために、生物組織の粘弾性(viscoelastic property,以下、VPと称する)の非侵襲性測定を実施する。
このような方法は、例えば、参照としてその内容が本願に組み込まれるEchosens社の特許文献1(2004年5月3日出願)に記載されている。
図1を参照すると、この方法を実施する装置10の動作は、以下の三段階によって実施される:
‐ 装置10が超音波データを取得しメモリに記憶する第一段階。
このため、一つ以上のトランスデューサによって、超音波を測定される組織へと放出する。
各超音波の放出(以下、ショットと称する)は、放出された超音波が拡散粒子を有する生物組織を伝播すると、反射超音波を発生させる。
反射超音波に対するデータは、装置10によって収集可能であり、ショットi中に反射された超音波からのデータは、専用メモリMに記憶される超音波ラインLを形成する。
一連のショットT、T、T、T、T … Tを備えるVP測定に特有のn個の超音波ラインL、L、L、L、L … Lの組は、メモリM、M、M、M、M … Mを用いて記憶される取得値1Aと称される。
‐ 取得値1Aが第一計算機5に転送される第二段階2。このような転送によって、取得値1Aを、以下で説明する計算専用の構成要素を用いて処理することが可能になる。
‐ 測定された生物組織のVPの値Eを得るために処理計算からの結果を転送する第三段階3。
値Eを得るため、装置10は、超音波の放出(トランスデューサは、500Hz未満の低周波数の運動によって稼動される)及び/又は受信を行うトランスデューサに対する組織の距離に従って、測定された組織の変位のテーブル1Dを得ることを目的とする一連の中間計算4を行う必要がある。
このため、第一計算機5は、測定された組織に対するトランスデューサからの相対的な変位のパラメータのテーブル1Bを求める。
その後、計算機6は、相対的な変位パラメータのテーブル1Bを用いて、取得値1Aを補正し、トランスデューサの相対的な変位を補償する補正取得値1Cが得られる。
最後に、計算機7は、補正取得値1Cに基づいて、測定された組織に特有の組織の変位のテーブル1Dを求める。この組織の変位を、以下、固有変位と称する。
この演算は、自己相関、相互相関として知られる方法によって、より一般的には超音波信号から変位を測定する何らかの方法によって、行うことができる。
ii)固有変位のテーブル1Dから、測定された組織のVPのEの測定が、計算機8によって求められる。
仏国特許出願第2869521号明細書 仏国特許出願第0652140号明細書
本発明は、このような装置10が欠点を有するという知見に因るものである。特に、この装置は、取得値1A、相対的な変位パラメータのテーブル1B、補正取得値1C、及び/又は固有変位のテーブル1Dを記憶するために、比較的大型の多数のメモリMを必要とする。
このような場合、特に、高速データ処理(数メガバイト/秒)用の手段が必要とされるため、それらのメモリのコスト及びサイズは大きくなる。従って、そのようなメモリを備えた装置10のコスト及びサイズも、それに比例して増大する。
更に、装置10に対する、多量のデータ転送を管理する必要がある。このため、装置10は、そのコスト及びサイズを更に増大させてしまう多数のデータ転送手段を備える。
更に、その計算及び転送は、一連の超音波ショットの放出からそれに関連するVP測定の受領までの間にかなりの時間を必要とする。
例えば、取得値1Aの記憶は典型的に、一次元のパルス化エラストグラフィにおける100mmのオーダの最大深さに対して、100msのオーダの期間を必要とする。
更に、装置10内におけるデータの転送及び要求される多様な計算の実施に必要な期間は、単一の深さ軸を考慮する場合、数秒に達する。
最後に、転送されるデータは互いにグループ化されて、典型的には数メガバイトの容量を有する。それらデータグループの高速転送は、高価な高速コネクションの使用を必要とする。低速コネクションを用いたのでは、転送時間が数秒増大する。典型的には、4メガバイトのサイズの取得値1Aの転送2には、10mbpsのコネクションを用いて3.4秒かかる。
本発明は、上述の問題点を少なくとも一つ解決することを目的とする。これが、本発明が、せん断波が生物組織を走る際に生物組織によって反射される超音波の処理を用いて生物組織のVPを測定することを目的とする装置に関係している理由である。本装置は、
‐ 同一のショットの反射から発生する超音波に対する相対的なデータを各超音波ラインが備えるように超音波ラインで取得値を形成するための手段と、
‐ 組織に関する超音波トランスデューサの変位に対する相対的なパラメータを求めるための手段とを備える。本装置は、同一の取得値から第二の超音波ラインを取得する前に、相対的なパラメータを用いて取得値の第一の超音波ラインを処理して、それらの第一のラインから生物組織の固有変位を求めるための手段とを備えることを特徴とする。
このような装置によって、取得中に、つまり、同一の取得値からラインが形成される際に、超音波ラインを処理することが可能になる。
従って、取得値の処理時間が大幅に減少する。何故ならば、本発明による装置は、取得値の第一のラインが形成されるや否や、取得値のラインを処理し始めることができるからである。
思い出して頂きたいのは、従来技術において、取得値の処理は、その取得値の最後のラインが形成された際に、開始されていたということである。
本発明により、取得値の多数のラインが、その取得値の最後のラインが形成される前に処理されるようになった。従って、測定された組織の固有変位の測定値を得るのに必要な時間が大幅に減少する。
一般的に、Δ(計算)を二つのラインの処理時間、nを取得値のラインの数として、データ転送時間をゼロと仮定すると、従来技術で行われる取得は、最短でも、取得の終わりから(n−1)×Δ(計算)よりも長い時間の後に終了するものとなる。
同様の状況下において、本発明による装置は、取得の終わりから数えてΔ(計算)のオーダの時間の後に取得値の処理を完了することができる。
本発明による装置は、ラインの処理に必要なメモリ及びデータ転送の数を大幅に減少させるという利点も有する。
実際、限られた数のメモリのみが少ない数のラインを記憶するために実装され得る。何故ならば、処理及び/又は取得が行われているラインのみを記憶すればいいからである。
実際、既に処理されたラインの記憶は必要ではなく、このような既に処理されたラインに割り当てられたメモリは解放されて、他のラインに割り当てられ得る。
一実施形態では、本装置は、所定の時間及び深さに固有の変位を計算するための手段を備える。
一実施形態によると、本装置は、多様な固有変位を求めて、それらの固有変位で少なくとも一つの時系列的なテーブルを形成するための手段を備える。そのテーブルの各コラムは、固有変位が測定される深さの関数である。
一実施形態では、本装置は、固有変位の計算時間が、二つの連続する超音波ショット間の時間間隔未満であるようにする手段を備える。
一実施形態によると、本装置は、第一の超音波ラインに割り当てられたメモリが、その処理後に、後続の超音波ラインを記憶するために利用可能となるようにする手段を備える。
一実施形態では、本装置は、取得中のライン(Ln+2)と、進行中の固有変位の計算に対応する二つのラインのみが装置によって記憶されるようにする手段を備える。
一実施形態によると、同一の計算機が、超音波ラインの形成に関係する演算及び固有変位の計算に関係する演算を同時に実施する。
一実施形態では、本装置は、処理された超音波ラインが単一の放出/受信素子からのものとなるようにする手段を備える。
一実施形態によると、本装置は、超音波ラインが、複数の素子を備えた少なくとも一つのトランスデューサによる電子の集中によって形成されるようにする手段を備える。
一実施形態では、本発明は、
‐ 所定の基準に対するトランスデューサの位置等の外部的な物理的測定、
‐ 心臓又は呼吸器の速度から得られる信号等の生物物理的測定の成形、又は、
‐ 超音波データから実施される計算
を少なくとも用いることによって、測定された組織に対するトランスデューサの相対的な変位を計算する手段を備える。
一実施形態では、本装置は、固有変位が、変位の測定値、速度、変形速度、変形測定値のうち少なくとも一つを表す又はそれらから派生するようにする手段を備える。
一実施形態によると、本装置は、複数の幾何学軸に対して実施される複数の取得値を同時に処理する手段を備える。
一実施形態では、本装置は、測定を連続的に実施する手段を備える。
また、本発明は、上述の実施形態の一つによる装置を実施するための方法にも関する。
また、本発明は、エラストグラフィによって生物組織のVPを測定するため専用のプローブにも関する。そのプローブは、上述の実施形態の一つによる装置を備える。
本発明の他の特徴及び利点は、添付図面を参照する例示的で非限定的な以下の本発明の実施形態の説明によって明らかになるものである。
従来のVP測定装置の流れ図である。 取得中に実施される様々な時間間隔を示す。 本発明によるVP測定装置の流れ図である。 本発明の第二実施形態によるVP測定装置の流れ図である。 本発明の第二実施形態によるVP測定装置の流れ図である。 本発明のよるVP測定装置の電子回路図である。
本発明による装置は、エラストグラフィによって、つまり、せん断波が生物組織を走る際に生物組織によって反射される超音波の処理を用いて、生物組織のVPを測定する。
図2を参照すると、このような装置は、超音波のショットT、T、T … Tを用い、その超音波の周波数は典型的に1から10MHzの間であり、更に一般的には0.1から40MHzの間である。
ショットは、0.1msから2msの間、更に一般的には0.05msから10msの間の各ショット間の時間間隔Δ(ショット)で行われる。
各ショット後、ショットT、T、T … Tによって反射された波に対するデータを用いて、50から100μsの間、更に一般的には5から1000μsの間の期間Δ(ライン)のラインL、L、L … Lを形成する。
媒体のVP測定は、弾性せん断波の伝播に対する相対的なパラメータ(せん断速度や粘性等)の測定から実施される点にも留意されたい。ここで、その速度は典型的には1から10m/sの間であり、更に一般的には0.1から20m/sの間である。
例として、測定されるVPは、せん断弾性率(μとする)であり、せん断速度(V)の測定から、以下の数式を用いることによって得られる:
μ=ρV
ここで、ρは、対象となる媒体の密度である。
せん断波は、組織表面に配置された電気力学的トランスデューサ、生物物理的な活動(心臓や呼吸器の活動)に関連する組織内部の放出圧力や運動によって遠隔的に組織を変位させるために用いられる超音波トランスデューサ等の手段によって、発生される。
本発明の第一変形例では、本発明による装置が、計算及び転送手段を備えるものとされる。これによって、本装置は、ラインを形成するために必要な時間Δ(ライン)を引いた二つの連続するショット間の時間間隔Δ(ショット)未満の計算時間Δ(計算1)中に、二つの連続的に形成されたラインL1、L2を備えた部分的な取得値から、
‐ 測定された装置に対するトランスデューサの変位に関する相対的なパラメータ、
‐ 補正された部分的な取得値、及び
‐ 固有変位
を求めることができるようになる。
この場合、図2に破線で示されるように、本発明による装置は、二つのメモリM及びMを用いてラインを処理可能であり、各メモリは単一のラインの形成専用となる。
この演算を繰り返すことによって、本発明による装置は、第二の複数のラインが形成される際に二つの第一のラインの固有変位を処理する。
実際、メモリの内容Lは、処理されたラインL及びLに対して続いて形成される新しいラインLに関するデータに置換され得る。従って、ラインL及びLに対しては、ラインL及びLと同様にして、
‐ 変位に関する第二のパラメータ、
‐ 第二の補正された部分的な取得値、及び
‐ 第二の固有変位
を求めることができる。
上述のように、このような演算は、時間を大幅に節約し、少ないデータ処理及び転送手段しか必要としない。何故ならば、ラインは、ライン形成の際に処理されるからである。
本発明の第二変形例では、図2に実線で示されるように、実施される。計算時間Δ(計算2)は、ライン形成時間Δ(ライン)を引いたショット時間間隔Δ(ショット)よりも長い。
この場合、本発明による装置は、三つのメモリM、M及びMで動作して、一つのメモリ内に形成中の一つのラインを記憶する一方、他の二つのメモリは、既に形成されていて処理されている二つのラインを記憶する。
より詳細には、装置30(図3)は、超音波データのラインL、L及びLで部分的な取得値3aを利用する手段を備える。
この部分的な取得値3aには、従来技術による取得値1Aに対して必要とされるメモリよりも小さいサイズのメモリが利用される点には留意されたい。
効果的には、また、本発明によると、第一の超音波ラインL及びLは、この同一の取得値から第二のラインが形成される前に、組織に対するトランスデューサの変位に関する相対的なパラメータ3bによって、処理される。
このため、装置30は、関連する超音波トランスデューサ(一般的には超音波放出/受信トランスデューサ)と測定された組織との間の変位に対する相対的なパラメータ3bを求めることによって、第一のラインL及びLに限定された部分的な取得値3a(L) 3a(L)を処理する計算機35を備える。
更に、装置30は、補正された部分的な取得値3c(L) 3c(L)を求める計算機36を備え、これによって、生物組織の固有変位3d(L)を、計算機37を用いて、時間t及び深さzにおいて得ることができるようになる。
計算機38によってラインを連続的に処理することで、様々な固有変位3d(L)を得ることができ、図1に示される従来技術により形成されるテーブル1Dと同様のテーブル3Dが徐々に形成されるようになる。
より詳細には、テーブル3Dからの各コラムは、同一のショットに対して、つまり、所定の時間tにおいて固有変位3Dが測定される深さzに対して、測定された固有変位を含む。
しかしながら、そのテーブルを得るために必要な計算時間は大幅に減少する。何故ならば、ラインが形成され処理される際に実施されるからである。
更に、既に処理されている第一の超音波ラインLに関するデータを記憶するために用いられていたメモリを、利用可能になる。
一実施形態では、同一の計算機36が、超音波ラインL及びLの記憶に関連する演算及びこれらのラインからの固有変位の計算に関連する演算を同時に実施する。
このため、この計算機は、ラインL及びLに対する相対的なデータ、変位に対する相対的なパラメータ3b(計算機35によって求められる)を同時に受信する。
図4a及び4bを参照して、本発明による超音波ライン処理方法の第二実施形態を説明する。
本方法によると、5つのメモリM、M、M、M及びMを実装して、m個のラインを備える取得値に対するデータのラインLを記憶する。従って、iは1からmまで変化する。
図4aは、ラインLn+4が形成されている際のメモリM、M、M、M、Mの使用を例示する。この段階において:
‐ メモリMは、ラインLn+4の取得又は形成専用である。
‐ メモリM及びMはそれぞれ、ラインL、Ln+1専用である。それらのラインは、補正された部分的な取得値4c(L) 4c(Ln+1)を用いて、固有変位4d(L)を求めるために処理されている。
‐ メモリM及びMはそれぞれ、変位に対する相対的なパラメータ4b(Ln+2)を求めるために処理されているラインLn+2、Ln+3専用である。
計算のこの段階において、変位に対する相対的なパラメータ4b(Ln+1)は、ラインLn+1及びLn+2から前段階中に計算されて記憶されている点には留意されたい。
図4bは、ラインLn+5が形成されている際のメモリM、M、M、M、Mの使用例を例示する。この段階において、ラインLは最早必要ではなく、消去され得て、以下のようになる:
‐ メモリMはラインLn+5の取得専用である。
‐ メモリM及びMはラインLn+1、Ln+2を記憶したままである。ラインLn+1、Ln+2は、以後、これら二つのラインに対して予め計算され記憶されている相対的な変位パラメータ4b(Ln+1)を用いて、固有変位4d(Ln+1)を求めるのに使用される。
‐ メモリM及びMはそれぞれ、ラインLn+3、Ln+4専用である。ラインLn+3、Ln+4は、以後、相対的な変位パラメータ4b(Ln+4)を求めるのに使用される。
計算のこの段階において、ラインLn+2及びLn+3から求められた相対的な変位パラメータは、前段階において計算されて記憶されている。
まとめると、メモリM、M、M、M及びMは、ラインの形成、変位に対する相対的なパラメータを計算するためのそのラインの記憶、又は、固有変位を計算するためのそのラインの記憶に逐次割り当てられる。
本発明による装置は非常に小型である点に留意されたい。これによって、専用ユニット上のプローブからオフセットされなければならない従来技術による装置10とは対照的に、本装置をプローブのヘッド内部に配置することが可能になる。
装置の位置は別にして、ラインを形成するために実装されるトランスデューサは、生物組織によって反射された超音波を電気信号に変換する目的の素子を一つ以上有し得る。
複数の素子を用いる場合、超音波ラインは、複数の素子を備える少なくとも一つのトランスデューサでチャネルを形成することによって得られる電子の集中で、形成され得る。
更に、測定された組織に対するトランスデューサの相対的な変位は、上述の実施形態における超音波データから実施される計算によって得られる。
しかしながら、この相対的な変位は、外部的な物理的測定(所定の基準に対するトランスデューサの位置等)や、生物物理的測定(心臓又は呼吸器の速度から得られる信号等)の成形によっても求めることができる。
多様パラメータにより組織の固有変位を求めることによって、本発明の様々な変形例も可能である。それらの多様なパラメータとしては、変位の測定値、速度、変形速度、変形測定値というパラメータのうちの少なくとも一つや、そのようなパラメータの派生物が挙げられる。
同様に、本発明は、本発明による同一の取得に対する特定のラインを並列システムで処理することによっても実施可能である。この場合、様々な相対的な変位パラメータが、図3に示されるような固有変位3dを得るために、同時に得られる。
その取得時間の減少は、最後のショットが放出されるのと事実上同時にVPを測定することを可能にするようなものである。
このような高速性によって、装置の使用がより容易になり、様々な動作方法を導入することが可能になる。例えば、“逐次”動作方法(装置が、限られた数の取得を実施する)又は“連続”若しくは“実時間”動作方法(装置が測定された組織のVP値を連続的に測定する)を導入することができる。
有利には、本装置は、媒体のVPが表示される視覚的ディスプレイを備える。VPは取得値が様々な形式とされる際にアップデート可能であり、例えば、瞬間的な値を保持することによって、取得の開始時からの中央値又は平均値を保持することによって、固定期間(例えば2秒間)からの中央値又は平均値を保持することによって行われる。
本発明による装置50の線図を図5を用いて以下説明する。
装置50は、単素子超音波トランスデューサ48bの変位を可能にするリニアモータ49bを備える。従って、従来技術において知られているように、超音波トランスデューサは、低周波弾性波を発生させるためのポイントとして、また、超音波によるこの波を可視化するためのツールとして用いられる。電子システムは、弾性波を発生させるのに十分な出力をモータ49bに持たせることを可能にするアンプ49aも含む。
アンプ48aは、トランスデューサ48bが、超音波を発生させるのに十分な出力をトランスデューサ48bに持たせることを可能にする。
また、電子システムは、本発明において上述した超音波ラインを計算機41に提供するために、プリアンプ及びフィルタリングシステム47とアナログ・デジタル変換器46も備える。
計算機41は、同一の物理的構成要素内に以下の素子を集約する:
‐ 一連の超音波ショット及び弾性波の放出を制御可能にする取得コントローラ44、
‐ 本願発明を実現する変位計算機42、
‐ 任意で、42からのデータを用いて所望の弾性測定値を得る弾性計算機43。
任意で、計算機41は、ユーザインターフェース45の管理も行うことができ、装置の全計算機能を非常に小さいサイズ内に集積可能にする。
従って、この装置は、全機能をトランスデューサ自体の近傍に集積することを可能にする。これによって、データの転送及び中間記憶を可能限り限られたものにすることが可能になる。このことは複数の利点を有し、特に、装置の全体的な小型化、測定される信号のコスト又は質に関して利点を有する。
本発明は、特に多様な動作を実施することによって、その変形例が考えられるものであり、連続的又は非連続的である三つ以上のラインによる相対的な変位パラメータの決定等が挙げられる。
一変形例において、本装置は複数のトランスデューサ又は素子を備え、ショットiに対応する超音波ラインが、時間に応じた素子の様々なグループから受信されたデータによって形成されたマトリクスになる。
一変形例において、本装置は、本願において参照としてその内容が組み込まれるEchosen社の特許文献2(2006年6月15日出願)のようなトランスデューサと関連付けられる。
このような装置は、複数の幾何学軸に対して同時に行われる複数の取得値を処理する。
本発明を、上述の例により説明してきた。当業者は、人間又は動物の臓器の弾性を測定するための装置及び方法の様々な変形例を、特に、上述の装置及び/又は方法を内視鏡検査、腹腔鏡検査又は生検装置及び/又は方法と組み合わせたり、本願の範囲から必ずしも逸脱しないタイプの他の装置又は方法と組み合わせたりすることによって、実行することのできる立場にあるということを理解されたい。
30 装置
35、36、37、38 計算機
41 計算機
42 変位計算機
43 弾性計算機
44 取得コントローラ
45 ユーザインターフェース
46 アナログ・デジタル変換器
47 プリアンプ及びフィルタリングシステム
48a、49a アンプ
48b トランスデューサ
49b モータ
50 装置

Claims (15)

  1. せん断波が生物組織を走る際に生物組織によって反射される超音波を処理することで生物組織の粘弾性を測定するための装置(30、50)であって、
    データのライン(L、L、L)を形成して、各ライン(L、L、L)が同一のショット(T、T、T)から反射された超音波に対する相対的なデータを備えるようにするための手段(M、M、M)と、
    前記生物組織と前記ショット(T、T、T)を放出するトランスデューサとの間の変位に関する相対的なパラメータ(3b)を求めるための手段(35)と、
    取得値(3a)を形成するライン(L、L、L)の組から媒体の固有変位を計算するための手段(37)とを備え、
    同一の取得値(3a)から第二の超音波ライン(L)を形成する前又は形成中に、前記相対的なパラメータ(3b)を用いて第一のライン(L、L)を処理して、前記第一のラインから前記生物組織の固有変位(3d(L))を求めるための手段(36)を備えることを特徴とする装置(30、50)。
  2. 所定の時間及び所定の深さに対する前記固有変位(3d(L))を計算するための手段を備えることを特徴とする請求項1に記載の装置(30、50)。
  3. 複数の固有変位(3d(L))を用いて時系列によるテーブル(3D)を形成し、該テーブル(3D)の各コラム又はラインが前記固有変位(3d(L))が測定される深さの関数となるようにするための手段を備えることを特徴とする請求項1又は2に記載の装置(30、50)。
  4. 固有変位(3d(L))の計算時間(Δ(計算1))が二つの連続する超音波ショット(T、T)間の時間間隔(Δ(ショット))未満であるようにするための手段を備えることを特徴とする請求項3に記載の装置(30、50)。
  5. 第一の超音波ライン(L)に割り当てられたメモリ(M)を、その処理後に、後続の第二の超音波ライン(L)を記憶するために利用可能にする手段を備えることを特徴とする請求項4に記載の装置(30、50)。
  6. 固有変位の計算専用の二つの第一のメモリ(M、M)及び取得されているライン(L)を記憶する第三のメモリ(M)で超音波を処理する手段を備えることを特徴とする請求項5に記載の装置(30、50)。
  7. 同一の計算機が超音波ラインの形成及び固有変位の計算に関係する演算を同時に実施することを特徴とする請求項1から6のいずれか一項に記載の装置(30、50)。
  8. 超音波ライン(L、L、L)が同一の放出/受信素子からのものとなるようにする手段を備えることを特徴とする請求項1から7のいずれか一項に記載の装置(30、50)。
  9. 複数の素子を備えた少なくとも一つのトランスデューサによる電子の集中によって超音波ラインが形成されるようにする手段を備えることを特徴とする請求項1から8のいずれか一項に記載の装置(30、50)。
  10. 所定の基準に対する前記トランスデューサの位置等の外部的な物理的測定、
    心臓又は呼吸器の速度から得られる信号等の生物物理的測定値の成形、又は、
    超音波データから実施される計算
    を少なくとも用いることによって、測定された前記生物組織に対する前記トランスデューサの相対的な変位を計算する手段を備えることを特徴とする請求項1から9のいずれか一項に記載の装置(30、50)。
  11. 前記固有変位(3d(L))が、変位の測定値、速度、変形速度、変形測定値のうち少なくとも一つを表すか又はそれらから派生するようにする手段を備えることを特徴とする請求項1から10のいずれか一項に記載の装置(30、50)。
  12. 複数の幾何学軸に対して実施される複数の取得値を同時に処理する手段を備えることを特徴とする請求項1から11のいずれか一項に記載の装置(30、50)。
  13. 連続的な測定を実施する手段を備えることを特徴とする請求項1から12のいずれか一項に記載の装置(30、50)。
  14. せん断波が生物組織を走る際に生物組織によって反射される超音波を処理することで生物組織の粘弾性を測定するための方法であって、請求項1から13のいずれか一項に記載の装置が使用され、
    データのライン(L、L、L)を形成して、各ライン(L、L、L)が同一のショット(T、T、T)から反射された超音波に対する相対的なデータを備えるようにするための手段(M、M、M)を用いる段階と、
    前記生物組織と前記ショット(T、T、T)を放出するトランスデューサとの間の変位に関する相対的なパラメータ(3b)を求めるための手段(35)を用いる段階と、
    取得値(3a)を形成するライン(L、L、L)の組から媒体の固有変位を計算するための手段(37)を用いる段階と、
    同一の取得値(3a)から第二の超音波ライン(L)を形成する前又は形成中に、前記相対的なパラメータ(3b)を用いて二つの第一のライン(L、L)を処理して、前記第一のラインから前記生物組織の固有変位(3d(L))を求めるための手段(36)を用いる段階とを備えた方法。
  15. エラストグラフィによる生物組織の粘弾性測定専用のプローブであって、
    請求項1から13のいずれか一項に記載の装置を備えたプローブ。
JP2009554062A 2007-03-21 2008-03-20 生物組織の粘弾性を測定するための装置及びその装置を用いる方法 Active JP5430408B2 (ja)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FR0702050A FR2913875B1 (fr) 2007-03-21 2007-03-21 Dispositif pour mesurer des proprietes viscoelastiques de tissus biologiques et procede utilisant ce dispositif
FR07/02050 2007-03-21
PCT/FR2008/000374 WO2008135659A2 (fr) 2007-03-21 2008-03-20 Dispositif pour mesurer des propriétés viscoélastiques de tissus biologiques et procédé utilisant ce dispositif.

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2010522004A true JP2010522004A (ja) 2010-07-01
JP5430408B2 JP5430408B2 (ja) 2014-02-26

Family

ID=39047987

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2009554062A Active JP5430408B2 (ja) 2007-03-21 2008-03-20 生物組織の粘弾性を測定するための装置及びその装置を用いる方法

Country Status (10)

Country Link
US (1) US8419642B2 (ja)
EP (1) EP2129296B1 (ja)
JP (1) JP5430408B2 (ja)
CN (1) CN101657159B (ja)
BR (1) BRPI0809029B8 (ja)
ES (1) ES2545387T3 (ja)
FR (1) FR2913875B1 (ja)
PL (1) PL2129296T3 (ja)
PT (1) PT2129296E (ja)
WO (1) WO2008135659A2 (ja)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20140020486A (ko) * 2012-08-08 2014-02-19 삼성전자주식회사 초음파를 이용하여 조직의 탄성을 분석하는 방법 및 장치

Families Citing this family (30)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2008051639A2 (en) 2006-10-25 2008-05-02 Maui Imaging, Inc. Method and apparatus to produce ultrasonic images using multiple apertures
US9282945B2 (en) 2009-04-14 2016-03-15 Maui Imaging, Inc. Calibration of ultrasound probes
US10226234B2 (en) 2011-12-01 2019-03-12 Maui Imaging, Inc. Motion detection using ping-based and multiple aperture doppler ultrasound
WO2010120907A2 (en) 2009-04-14 2010-10-21 Maui Imaging, Inc. Multiple aperture ultrasound array alignment fixture
CN102667522B (zh) * 2009-11-25 2014-10-08 皇家飞利浦电子股份有限公司 采用聚焦扫描线波束形成的超声剪切波成像
JP6274724B2 (ja) * 2010-02-18 2018-02-07 マウイ イマギング,インコーポレーテッド 多開口超音波撮像を用いた点音源送信及び音速補正
US20110245668A1 (en) 2010-04-05 2011-10-06 Tadashi Tamura Methods and apparatus for ultrasound imaging
JP5562704B2 (ja) * 2010-04-12 2014-07-30 株式会社東芝 超音波診断装置
US9668714B2 (en) 2010-04-14 2017-06-06 Maui Imaging, Inc. Systems and methods for improving ultrasound image quality by applying weighting factors
KR101581369B1 (ko) * 2010-04-20 2015-12-30 수퍼 소닉 이매진 전단파를 이용한 이미징 방법 및 기기
JP6092109B2 (ja) 2010-10-13 2017-03-08 マウイ イマギング,インコーポレーテッド 凹面超音波トランスデューサ及び3dアレイ
EP2676143B1 (en) 2011-02-15 2023-11-01 Hemosonics, Llc Characterization of blood hemostasis and oxygen transport parameters
US9265484B2 (en) 2011-12-29 2016-02-23 Maui Imaging, Inc. M-mode ultrasound imaging of arbitrary paths
CN104135937B (zh) 2012-02-21 2017-03-29 毛伊图像公司 使用多孔超声确定材料刚度
CN104620128B (zh) 2012-08-10 2017-06-23 毛伊图像公司 多孔径超声探头的校准
CN104582582B (zh) 2012-08-21 2017-12-15 毛伊图像公司 超声成像系统存储器架构
KR20140036650A (ko) 2012-09-17 2014-03-26 삼성전자주식회사 1차원 초음파 프로브를 이용하여 조직의 탄성을 분석하는 방법, 장치 및 시스템.
CN103800038B (zh) * 2012-11-12 2016-09-21 通用电气公司 改善的系统和装置以用于确定目标组织的机械特性
CN103054552B (zh) * 2012-12-24 2014-12-10 深圳先进技术研究院 生物组织粘弹性测量方法和系统
WO2014136502A1 (ja) * 2013-03-05 2014-09-12 日立アロカメディカル株式会社 超音波診断装置、及び送受信方法
US9510806B2 (en) 2013-03-13 2016-12-06 Maui Imaging, Inc. Alignment of ultrasound transducer arrays and multiple aperture probe assembly
WO2014208199A1 (ja) * 2013-06-26 2014-12-31 オリンパスメディカルシステムズ株式会社 超音波観測システム、超音波観測システムの作動方法
US9883848B2 (en) 2013-09-13 2018-02-06 Maui Imaging, Inc. Ultrasound imaging using apparent point-source transmit transducer
CN106794007B (zh) 2014-08-18 2021-03-09 毛伊图像公司 基于网络的超声成像系统
US20190090851A1 (en) * 2014-11-26 2019-03-28 General Electric Company Ultrasonic diagnostic apparatus and program
US9726647B2 (en) 2015-03-17 2017-08-08 Hemosonics, Llc Determining mechanical properties via ultrasound-induced resonance
EP3277190B1 (en) * 2015-03-31 2020-08-05 Koninklijke Philips N.V. Calibration of ultrasonic elasticity-based lesion-border mapping
CN113729764A (zh) 2016-01-27 2021-12-03 毛伊图像公司 具有稀疏阵列探测器的超声成像
FR3054123B1 (fr) * 2016-07-25 2021-11-26 Echosens Procede de mesure d’un parametre viscoelastique d’un organe humain ou animal
CN112702953A (zh) * 2018-09-06 2021-04-23 深圳迈瑞生物医疗电子股份有限公司 一种剪切波弹性成像方法和装置、及计算机存储介质

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH11206770A (ja) * 1998-01-20 1999-08-03 Fujitsu Ltd 超音波診断装置
JP2000014667A (ja) * 1998-07-03 2000-01-18 Aloka Co Ltd 超音波診断装置
JP2002538911A (ja) * 1999-03-15 2002-11-19 ソシエテ・デラストグラフィ・アンピュルショネル・プール・レ・システム・ドゥ・メジュール・ドゥ・レラスティシテ(エスウイエスエムウ) 剪断波を用いたイメージング方法および装置
JP2003530941A (ja) * 2000-04-26 2003-10-21 コーニンクレッカ フィリップス エレクトロニクス エヌ ヴィ 剪断波パラメター評価のための超音波方法およびシステム
JP2006500089A (ja) * 2002-09-02 2006-01-05 サントル・ナショナル・ドゥ・ラ・レシェルシュ・サイエンティフィーク−セ・エン・エール・エス− 光集積回路内に提供される光増幅機構およびその機構を集積した増幅装置
US20060207343A1 (en) * 2005-03-16 2006-09-21 Brown University Methods and apparatus for measuring the viscoelastic response of vocal fold tissues and scaffolds across a frequency range

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6315731B1 (en) * 1999-03-31 2001-11-13 Olympus Optical Co., Ltd. Ultrasonic diagnostic apparatus capable of functional addition
US7374538B2 (en) * 2000-04-05 2008-05-20 Duke University Methods, systems, and computer program products for ultrasound measurements using receive mode parallel processing
US6508768B1 (en) * 2000-11-22 2003-01-21 University Of Kansas Medical Center Ultrasonic elasticity imaging
FR2843290B1 (fr) * 2002-08-08 2005-06-24 Echosens Dispositif et procede pour la mesure de l'elasticite d'un organe humain ou animal
CN1738575A (zh) * 2003-02-18 2006-02-22 松下电器产业株式会社 超声波多普勒血流测量装置
FR2869521B1 (fr) 2004-05-03 2007-02-02 Echosens Sa Dispositif pour la mesure de l'elasticite d'un organe humain ou animal au travers d'un conduit
US7766836B2 (en) * 2005-01-04 2010-08-03 Hitachi Medical Corporation Ultrasound diagnostic apparatus, program for imaging an ultrasonogram, and method for imaging an ultrasonogram

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH11206770A (ja) * 1998-01-20 1999-08-03 Fujitsu Ltd 超音波診断装置
JP2000014667A (ja) * 1998-07-03 2000-01-18 Aloka Co Ltd 超音波診断装置
JP2002538911A (ja) * 1999-03-15 2002-11-19 ソシエテ・デラストグラフィ・アンピュルショネル・プール・レ・システム・ドゥ・メジュール・ドゥ・レラスティシテ(エスウイエスエムウ) 剪断波を用いたイメージング方法および装置
JP2003530941A (ja) * 2000-04-26 2003-10-21 コーニンクレッカ フィリップス エレクトロニクス エヌ ヴィ 剪断波パラメター評価のための超音波方法およびシステム
JP2006500089A (ja) * 2002-09-02 2006-01-05 サントル・ナショナル・ドゥ・ラ・レシェルシュ・サイエンティフィーク−セ・エン・エール・エス− 光集積回路内に提供される光増幅機構およびその機構を集積した増幅装置
US20060207343A1 (en) * 2005-03-16 2006-09-21 Brown University Methods and apparatus for measuring the viscoelastic response of vocal fold tissues and scaffolds across a frequency range

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20140020486A (ko) * 2012-08-08 2014-02-19 삼성전자주식회사 초음파를 이용하여 조직의 탄성을 분석하는 방법 및 장치
KR101984824B1 (ko) 2012-08-08 2019-05-31 삼성전자주식회사 초음파를 이용하여 조직의 탄성을 분석하는 방법 및 장치

Also Published As

Publication number Publication date
EP2129296B1 (fr) 2015-05-20
JP5430408B2 (ja) 2014-02-26
FR2913875A1 (fr) 2008-09-26
CN101657159B (zh) 2013-11-27
PT2129296E (pt) 2015-10-05
US8419642B2 (en) 2013-04-16
PL2129296T3 (pl) 2015-12-31
ES2545387T3 (es) 2015-09-10
WO2008135659A3 (fr) 2009-07-23
BRPI0809029A2 (pt) 2014-09-23
WO2008135659A2 (fr) 2008-11-13
FR2913875B1 (fr) 2009-08-07
CN101657159A (zh) 2010-02-24
BRPI0809029B8 (pt) 2021-06-22
US20100130865A1 (en) 2010-05-27
BRPI0809029B1 (pt) 2019-05-07
EP2129296A2 (fr) 2009-12-09

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5430408B2 (ja) 生物組織の粘弾性を測定するための装置及びその装置を用いる方法
US9168021B2 (en) Method and apparatus for measuring heart contractility
US10172527B2 (en) Method and apparatus for measuring a physical parameter in mammal soft tissues by propagating shear waves
JP4864547B2 (ja) 超音波診断装置およびその制御処理プログラム
JP4473543B2 (ja) 超音波診断装置
JP2004073287A (ja) 超音波診断装置、超音波画像表示装置および超音波画像表示方法
CN103126724A (zh) 超声波诊断装置以及图像处理方法
CN102283681A (zh) 超声波诊断装置及超声波诊断装置控制方法
CN111655154B (zh) 一种超声成像方法以及超声成像系统
CN110604598B (zh) 一种超声成像方法以及超声成像系统
JP5998197B2 (ja) 生体の血管径連続測定装置
JP2017504435A (ja) 異方性柔軟媒体を特性評価するための方法及び超音波デバイス、並びにそのような特性評価デバイス用の超音波プローブのセット
CN111110275A (zh) 血管力学性能的测量方法、装置、系统及存储介质
CN103153197B (zh) 超声波诊断装置、图像处理装置以及图像处理方法
CN101933820A (zh) 超声波诊断装置及超声波诊断辅助信息提供方法
JPWO2007080870A1 (ja) 超音波診断装置
JP5462474B2 (ja) 超音波診断装置
CN115802949A (zh) 超声成像设备和弹性参数的显示方法
JP2020199162A (ja) 超音波診断装置、および、超音波診断装置の制御方法
CN114748095A (zh) 一种多模态超声弹性成像方法及其系统

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20110223

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20121206

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20130129

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20130426

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20131105

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20131203

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

Ref document number: 5430408

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250