JP4451309B2 - 人間または動物の器官の弾性測定装置および方法 - Google Patents
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Description
・媒体における深い固定エリアから超音波エコーを送ることが必要である。
・媒体が完全に固定されていないので精度に欠け、低周波機械応力が適切に決定されない。
・追加アルゴリズムを有するので、計算時間が長い。
・媒体の表面が、与えられた衝撃に対して一定の抵抗を有し、低周波パルスの実際の形状は、操作者が付与する圧力に依存する。
場合に応じて所望のエリアの画像モードごとに位置特定し、エコーライン用の超音波信号の収集を1秒間当り線約50本の速度で行うステップと、
低周波数の機械応力を発生して超音波信号を収集し、弾性測定の収集を100Hz〜100000Hzの高速で実施するステップと、
振動子の相対的な移動を補償するステップと、
媒体内での組織速度、すなわち収集と収集との間の移動を計算するステップと、
組織変形の速度を計算するステップと、
弾性波の速度を計算するステップと、
弾性を計算するステップとを含むことを特徴とする。
1)必要に応じて所望のエリアの画像モード毎に位置特定し、超音波信号の収集を、すなわちエコーライン用に、1秒当り約50本の線の速度で実施可能であるステップ
2)低周波機械応力を発生して超音波信号を収集し、弾性測定の収集が100Hz〜100000Hzの高速で実施されるステップ
3)振動子の相対的な移動を補償するステップ
4)媒体内での組織速度、すなわち収集と収集との間の移動を計算するステップ
5)組織変形の速度を計算するステップ
6)弾性波の速度を計算するステップ
7)弾性を計算するステップ
−マイコン用のマウスで使用されているタイプの位置センサ。その場合には、ホイール11を用いたシステム、いわゆる《光学》マウスのような光学システムを選択できる。
−患者の身体に配置された少なくとも3個の超音波受信機13と、センサに配置された少なくとも一つの送信機14とからなる低周波(一般に100kHz)の超音波位置決めシステム12(位置は、三角測量により得られる。)。
−または、CPUに接続される他のあらゆる移動測定システム。
1. 図5aに示したように、超音波検査装置は、標準の超音波検査センサ16に加えて、「プローブ」タイプのセンサ17を含む。プローブ17は、図4に示したように、生検用の幾つかのガイドシステムまたは旧式の連続ドップラー効果システムと同様のやり方で、超音波検査バー(図示せず)の周囲に取り付け可能である。
2. また、超音波バー自体が、弾性撮影アルゴリズム用に用いられる超音波信号の収集を行うように検討することもできる。
・Shattuckが開示する方法(「a parrallel processing technique for high speed ultrasound imaging with linear phased arrays」J.Acoust.Soc.Am。75(4)、1273-1282頁1984年)
・2本、4本、さらには8本の線を同時に収集する、図5b〜5dに示したようなコームタイプの技術。図5dの例では、線iとi+64とが同時に得られる。
・仏国特許出願第9903157号明細書に記載されたような遅延総和アルゴリズムを用いた線の超高速形成技術と、たとえば空間周波数のスペース技術のような他のタイプの「beamforming」。
2 超音波トランスデューサ
3 電気力学的なアクチュエータ
4 位置センサ
5 薄膜
6 保護キャップ
7 動作開始押しボタン
8 位置センサの電子装置群
9 ケーブル
10 英数字ディスプレイ装置
11 ホイール
12 超音波位置決めシステム
13 超音波受信機
14 送信機
15 超音波検査装置
16 標準超音波検査センサ
17 「プローブ」タイプのセンサ
Claims (27)
- 人間または動物の器官、特に肝臓または、より一般的には、超音波照射後に超音波信号を有する粘弾性の全ての媒体の弾性測定装置であって、超音波トランスデューサ(2)と、少なくとも一つの位置センサ(4)と、有線接続により電源に接続されて前記弾性測定装置を始動するアクチュエータとを有する少なくとも一つのプローブ(1)を含んでおり、
前記超音波トランスデューサ(2)に固定されて、過渡的な低周波機械応力を発生可能な、電気力学的な自動制御アクチュエータ(3)を含み、
前記電気力学的な自動制御アクチュエータ(3)が発生可能な前記過渡的な低周波機械応力が、周波数範囲1Hz〜5000Hzであり、
前記自動制御アクチュエータの時間的な変位に基づく前記超音波トランスデューサの時間的な変位を考慮して前記媒体の弾性測定を行うことを特徴とする装置。 - 前記媒体の弾性測定を、前記位置センサを用いて前記自動制御アクチュエータの時間的な変位を検出し、前記超音波トランスデューサの相対的な移動を補償することによって行うことを特徴とする請求項1に記載の装置。
- コンピュータ、マイコン、またはCPU(中央処理装置)等の、少なくとも一つの制御装置を含むことを特徴とする請求項1または2に記載の装置。
- 前記プローブ(1)が、柔軟で気密な薄膜(5)を含むことを特徴とする請求項1から3のいずれかに記載の装置。
- 前記プローブ(1)が、前記超音波トランスデューサ(2)を保護するための保護装置(6)を含むことを特徴とする請求項1から4のいずれかに記載の装置。
- 前記プローブ(1)が、互いに通信可能な自動制御モジュールと超音波収集モジュールとに結合されることを特徴とする請求項1から5のいずれかに記載の装置。
- 前記制御装置が、前記自動制御モジュールおよび前記超音波収集モジュールと通信可能であることを特徴とする請求項3から6のいずれかに記載の装置。
- 前記制御装置に接続されたユーザインターフェースを含むことを特徴とする請求項3から7のいずれかに記載の装置。
- 前記プローブ(1)が少なくとも一つの超音波検査装置(15)に接続され、得られた画像がスクリーンにディスプレイ可能であることを特徴とする請求項1から8のいずれかに記載の装置。
- 線形に配置された複数のトランスデューサを備える超音波画像バーが、前記装置に取り付けられて、超音波信号の収集を行うことを特徴とする請求項9に記載の装置。
- 患者の体に配置された少なくとも3個の受信機と、プローブ(1)に配置された少なくとも一つの送信機(14)とから構成される超音波位置決めシステム(12)を含むことを特徴とする請求項1から10のいずれかに記載の装置。
- 低周波の波動に対して超音波を透過する弾性の中間媒体(18)を含むことを特徴とする請求項1から11のいずれかに記載の装置。
- 前記中間媒体(18)は、弾性係数を変化させるように前記中間媒体(18)を圧縮することによって、調査される媒体に近い弾性を有することを特徴とする請求項12に記載の装置。
- 前記制御装置および前記ユーザインターフェースが、少なくとも一つの電池により給電されることを特徴とする請求項8から13のいずれかに記載の装置。
- 深度に応じて人間または動物の器官に取り付けられる移動計算手段を含むことを特徴とする請求項1から14のいずれかに記載の装置。
- 前記超音波トランスデューサの少なくとも一端が、長さ2〜20ミリメートルで好適には約11ミリメートル、幅1〜10ミリメートルで好適には約5ミリメートルの、細長い形状、たとえば横長、矩形、楕円形の形状を有することを特徴とする請求項1から15のいずれかに記載の装置。
- 前記超音波トランスデューサが、角度10〜80度の円錐形または円錐台形の形状を有することを特徴とする請求項1から16のいずれかに記載の装置
- 人間または動物の器官、特に肝臓または、より一般的には、超音波照射後に超音波信号を有する粘弾性の全ての媒体の弾性測定装置であって、超音波トランスデューサ(2)と、少なくとも一つの位置センサ(4)と、有線接続により電源に接続されて前記弾性測定装置を始動するアクチュエータとを有する少なくとも一つのプローブ(1)を含んでおり、前記超音波トランスデューサ(2)に固定されて、過渡的な低周波機械応力を発生可能な、電気力学的な自動制御アクチュエータ(3)を含み、
前記電気力学的な自動制御アクチュエータ(3)が発生可能な前記過渡的な低周波機械応力が、周波数範囲1Hz〜5000Hzであり、
さらに、ポリアクリルアミド型合成ポリマー等の、低周波の波動に対して超音波を透過する弾性の中間媒体(18)を含み、
前記中間媒体(18)は、たとえば弾性係数を変化させるように前記中間媒体(18)を圧縮することによって、調査される媒体、すなわち調査すべき人間または動物の器官に近い弾性を有することを特徴とする装置。 - 少なくとも一つの超音波トランスデューサ(2)と、少なくとも一つの位置センサ(4)と、有線接続により電源に接続される電気力学的な自動制御アクチュエータ(3)とを含む装置の作動方法及び弾性の計算方法であって、
低周波振動を生成して前記低周波振動に応じた超音波信号を取得するステップと、
振動子の相対的な移動を補償するステップと、
媒体内での組織速度、すなわち取得と取得との間の移動を計算するステップと、
組織変形の速度を計算するステップと、
弾性波の速度を計算するステップと、
弾性を計算するステップとを含み、
前記低周波振動の周波数(f)が1Hz〜5000Hzであることを特徴とする方法。 - 所望のエリアの画像モードごとに事前に位置特定するステップを含み、エコーライン用の超音波信号の取得が、たとえば1秒間当り線約50本の速度で行われることを特徴とする請求項19に記載の弾性の計算方法。
- 弾性を計算するステップにより得られた結果が、たとえば異なる色レベルとしてエコーラインに重ねられることを特徴とする請求項19または20に記載の弾性の計算方法。
- 前記低周波振動の持続時間が1/2f〜20/fであることを特徴とする請求項19から21のいずれかに記載の弾性の計算方法。
- 組織速度の計算ステップが、ドップラー効果、自己相関、または他のあらゆる移動測定技術により実施されることを特徴とする請求項19に記載の弾性の計算方法。
- 組織変形速度が、深度による組織速度から導出されることを特徴とする請求項19から23のいずれかに記載の弾性の計算方法。
- 弾性測定のための取得が、100Hz〜100000Hzの高速で実施されることを特徴とする請求項19に記載の弾性の計算方法。
- 人間または動物の器官の事前走査ステップを含み、この走査ステップが、ステッピングモータ、または他のあらゆる自動制御電磁アクチュエータにより実施可能であることを特徴とする請求項19に記載の弾性の計算方法。
- たとえば超音波後方散乱係数等の組織パラメータの計算による調査媒体の自動認識ステップを含むことを特徴とする、請求項19から25のいずれかに記載の弾性の計算方法。
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