一种测量粘弹性介质弹性的位移估计方法及应用方法技术

本发明专利技术涉及一种测量粘弹性介质弹性的位移估计方法，所述测量装置中所述振动器固定在所述超声波换能器上，所述振动器向所述粘弹性介质发出频率为1Hz至500Hz的瞬时低频冲击，所述粘弹性介质经过超声波照射后返回超声波信号，所述粘弹性介质的位移估计方法包括如下步骤：发出低频冲击、采集超声波信号、信号分段、互相关运算、获取位移估计。本发明专利技术位移估计方法通过将采集的超声波信号数据沿深度方向分成多段，通过每一小段与相邻的超声波信号数据作互相关运算即可得到组织的位移随深度和时间的变化，根据互相关运算结果建立位移与深度和时间的关系，从而获得位移估计，所述组织的位移由互相关函数的峰值确定。本发明专利技术结构简单、方法简便。

Displacement estimation method for measuring elasticity of viscoelastic medium and application method

The invention relates to a method for estimating the displacement measurement of elastic viscoelastic medium, the measuring device in the vibrator is fixed on the ultrasonic transducer, the vibrator to the instantaneous frequency of a viscoelastic medium low frequency 1Hz to 500Hz the impact of the viscoelastic medium after ultrasonic irradiation to ultrasonic signal the displacement, the viscoelastic medium estimation method comprises the following steps: a low frequency ultrasonic signal, signal acquisition, impact segmentation, cross-correlation and obtain displacement estimation. The present invention estimates displacement method by ultrasonic signal data acquisition along the depth direction is divided into a plurality of sections, the change of tissue displacement with depth and time by ultrasonic signal data of each segment and the adjacent cross-correlation computation can, according to the mutual correlation between calculation results and establish displacement depth and time, so as to obtain the displacement estimation the peak displacement of the organization by cross-correlation function determination. The invention is simple in structure and simple in method.

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种弹性的位移估计方法及应用方法，尤其涉及一种测量粘弹性介质 弹性的位移估计方法及应用该位移估计方法测量粘弹性介质弹性的方法。
技术介绍
慢性肝病常常伴随长期的肝纤维化过程，最终可导致肝硬化。肝纤维化或肝硬化 直接导致肝脏弹性发生改变，即逐渐变硬。通过测量肝脏弹性可以得知肝纤维化的程度，从 而可以检测出肝脏的病变程度。现有技术中，对于肝脏这种粘弹性组织弹性的测量，通过超 声的方法进行探测。中国专利03819132. 6披露了一种带超声换能器的触头，通过在触头上 设置致动器产生低频振动进行组织的弹性测量，但是该技术方案需要依靠位置传感器对粘 弹性组织因致动器低频振动而产生的位移进行测量，通过位置传感器来计算粘弹性组织在 低频振动作用下的位移。由于致动器振动频率快，对位置传感器要求比较高，因此，位置传 感器的成本比较高，同时，采用位置传感器传感的位移，其计算方法复杂。
技术实现思路
本专利技术解决的技术问题是构建一种测量粘弹性介质弹性的位移估计方法及应用 该位移估计方法测量粘弹性介质弹性的方法，克服现有技术中需要高精度的位置传感器导 致成本高，计算方法复杂的技术问题。本专利技术的技术方案是提供一种测量粘弹性介质弹性的位移估计方法，包括至少 一个测量装置，所述测量装置包括至少一个产生机械振动的振动器，至少一个带超声波换 能器的触头，所述振动器固定在所述超声波换能器上，所述振动器向所述粘弹性介质发出 频率为IHz至500Hz的瞬时低频冲击，所述粘弹性介质经过超声波照射后返回超声波信号， 所述粘弹性介质的位移估计方法包括如下步骤发出低频冲击所述超声波换能器照射向被测量粘弹性介质区域发出超声波信号的同 时，所述振动器向被测量粘弹性介质发出瞬时低频冲击；采集超声波信号采集所述粘弹性介质经过超声波照射后返回超声波信号数据； 信号分段将采集的超声波信号数据沿深度方向分成多段；互相关运算将每一段的超声波信号数据与相邻段的超声波信号数据作互相关运算。获取位移估计根据互相关运算结果建立位移与深度和时间的关系，从而获得位 移估计。本专利技术的进一步技术方案是在发出低频冲击步骤中，所述瞬时低频冲击的频率 为 IHz 至 500Hz ο本专利技术的进一步技术方案是在信号分段步骤中，将采集的超声波信号数据沿深 度方向等分成0. 01毫米至5毫米的多段。本专利技术的进一步技术方案是在信号分段步骤中，将采集的超声波信号数据沿深度方向等分成0. 05毫米的多段。本专利技术的进一步技术方案是在信号分段步骤中，所述分段超声波信号数据中存在重叠，重叠率在30%至90%。本专利技术的进一步技术方案是在互相关运算步骤中，采用快速互相关算法权利要求1.一种测量粘弹性介质弹性的位移估计方法，其特征在于，包括至少一个测量装置， 所述测量装置包括至少一个产生机械振动的振动器，至少一个带超声波换能器的触头，所 述振动器固定在所述超声波换能器上，所述振动器向所述粘弹性介质发出频率为IHz至 500Hz的瞬时低频冲击，所述粘弹性介质经过超声波照射后返回超声波信号，所述粘弹性介 质的位移估计方法包括如下步骤发出低频冲击所述超声波换能器照射向被测量粘弹性介质区域发出超声波信号的同 时，所述振动器向被测量粘弹性介质发出瞬时低频冲击；采集超声波信号采集所述粘弹性介质经过超声波照射后返回超声波信号数据； 信号分段将采集的超声波信号数据沿深度方向分成多段；互相关运算将每一段的超声波信号数据与相邻段的超声波信号数据作互相关运算； 获取位移估计根据互相关运算结果建立位移与深度和时间的关系，从而获得位移估计。2.根据权利要求1所述测量粘弹性介质弹性的位移估计方法，其特征在于，在发出低 频冲击步骤中，所述瞬时低频冲击的频率为IHz至500Hz。3.根据权利要求1所述测量粘弹性介质弹性的位移估计方法，其特征在于，在信号分 段步骤中，将采集的超声波信号数据沿深度方向分成0. 01毫米至5毫米的多段。4.根据权利要求3所述测量粘弹性介质弹性的位移估计方法，其特征在于，在信号分 段步骤中，将采集的超声波信号数据沿深度方向等分成0. 05毫米的多段。5.根据权利要求1所述测量粘弹性介质弹性的位移估计方法，其特征在于，在信号分 段步骤中，所述分段超声波信号数据中存在重叠，重叠率在30%至90%。6.根据权利要求1所述测量粘弹性介质弹性的位移估计 方法，其特征在于，在互相关运算步骤中，采用快速互相关算法1 W-IR(n) = — Y x(m)y(m+ η)进行运算，其中，R (rO为互相关值；N为积分区间的数据总数；η为位移的取值序列，η的取值间隔与超声信号深度方向采样间隔相同。7.一种应用上述任一权利要求所述测量粘弹性介质弹性的位移估计方法测量粘弹性 介质弹性的方法，其特征在于，包括对粘弹性介质发射超声波信号及产生低频振动的测量 装置，测量粘弹性介质弹性的方法包括如下步骤获取超声波信号对被测量粘弹性介质产生低频脉冲冲击，并对被测量粘弹性介质进 行超声波照射，被测量粘弹性介质经超声波照射后返回超声波信号，获取被测量粘弹性介 质返回的超声波信号数据；位移估计对粘弹性介质因振动而产生的位移进行估计； 应变估计对粘弹性介质因振动而产生的弹性应变进行估计； 获取弹性剪切波速度根据应变与时间的关系获取弹性剪切波速度； 计算弹性模量计算出粘弹性介质的弹性模量。8.根据权利要求7所述测量粘弹性介质弹性的方法，其特征在于，在应变估计步骤中， 在位移估计的基础上对位移沿深度方向求微分获取应变估计。9.根据权利要求7所述测量粘弹性介质弹性的方法，其特征在于，在应变估计步骤中，将获得的应变估计结果按应变大小用灰度等级表示。10.根据权利要求7所述测量粘弹性介质弹性的方法，其特征在于，还包括将弹性测量 结果以图像输出。全文摘要本专利技术涉及一种测量粘弹性介质弹性的位移估计方法，所述测量装置中所述振动器固定在所述超声波换能器上，所述振动器向所述粘弹性介质发出频率为1Hz至500Hz的瞬时低频冲击，所述粘弹性介质经过超声波照射后返回超声波信号，所述粘弹性介质的位移估计方法包括如下步骤发出低频冲击、采集超声波信号、信号分段、互相关运算、获取位移估计。本专利技术位移估计方法通过将采集的超声波信号数据沿深度方向分成多段，通过每一小段与相邻的超声波信号数据作互相关运算即可得到组织的位移随深度和时间的变化，根据互相关运算结果建立位移与深度和时间的关系，从而获得位移估计，所述组织的位移由互相关函数的峰值确定。本专利技术结构简单、方法简便。文档编号A61B8/08GK102078205SQ20111005247公开日2011年6月1日 申请日期2011年3月4日 优先权日2011年3月4日专利技术者余誉民, 吴睿, 孟庆前, 张志斌, 张晓峰, 王慧海, 肖俊, 钟锋, 陈琦 申请人:深圳市一体医疗科技股份有限公司本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种测量粘弹性介质弹性的位移估计方法，其特征在于，包括至少一个测量装置，所述测量装置包括至少一个产生机械振动的振动器，至少一个带超声波换能器的触头，所述振动器固定在所述超声波换能器上，所述振动器向所述粘弹性介质发出频率为１Ｈｚ至５００Ｈｚ的瞬时低频冲击，所述粘弹性介质经过超声波照射后返回超声波信号，所述粘弹性介质的位移估计方法包括如下步骤：发出低频冲击：所述超声波换能器照射向被测量粘弹性介质区域发出超声波信号的同时，所述振动器向被测量粘弹性介质发出瞬时低频冲击；采集超声波信号：采集所述粘弹性介质经过超声波照射后返回超声波信号数据；信号分段：将采集的超声波信号数据沿深度方向分成多段；互相关运算：将每一段的超声波信号数据与相邻段的超声波信号数据作互相关运算；获取位移估计：根据互相关运算结果建立位移与深度和时间的关系，从而获得位移估计。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：张晓峰，王慧海，孟庆前，吴睿，陈琦，余誉民，张志斌，肖俊，钟锋，
申请(专利权)人：深圳市一体医疗科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：94