專利名稱：提供彈性圖像的系統(tǒng)和技術(shù)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明通常涉及醫(yī)學成像，特別涉及用來產(chǎn)生彈性圖像的方法 和系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
磁共振彈性成像(MRE)是一種基于磁共振成像(MRI)的方 法，用來對組織的機械特性進行成像。此技術(shù)被用來描述骨骼肌、腦組織、 乳腺組織、肝組織、前列腺組織等的張力空間分布。在此技術(shù)里，驅(qū)動器， 如氣壓驅(qū)動器或電機驅(qū)動器，被用來在諸如人體的腦、乳腺、肝、前列腺 等區(qū)域產(chǎn)生剪切波(shearwave),而人體位于磁共振成像系統(tǒng)(MRI)內(nèi)。 在有些情況下，剪切波是通過施加機械運動到人體目標區(qū)域表面產(chǎn)生的。 一種機械驅(qū)動器被放置到人體上，并提供與磁共振成像序列同步的周期運 動。另一種在組織內(nèi)產(chǎn)生剪切波的方法是使用壓電陶瓷彎曲元件。在其它 情況下，將針插入到動物或人體組織內(nèi)，通過振動該針而產(chǎn)生剪切波。有 關(guān)壓電陶瓷驅(qū)動器的更多信息，請參照Chan, Q.C.C. et al., "Localized Application of Shear Waves to Tissues for MR Elastography via a Needle Device (通過針設(shè)備局部應用剪切波到組織而進行磁共振彈性成像)，" Proceedings of the 13th ISM固，F(xiàn)lorida, USA May 7-13, 2005; Chan, C.C., et al" "Shear Waves Induced by Moving Needle in MR Elastography (在磁共振 彈性成像里移動針而引起剪切波)，"Proceedings of the 26th Annual International Conference of the IEEE EMBS, San Francisco, CA USA， September 1-5， 2004， pg. 1-3; Chan, Q.C.C" et al. "Needle Shear Wave Driver for Magnetic Resonance Elastography (用于磁共振彈性成像的針剪切波驅(qū)動器)，"Magnetic Resonance in Medicine 55:1175-1179 (2006); Chen, Jun, et al., "Imaging Mechanical Shear Waves Induced by Piezoelectric Ceramics in Magnetic Resonance Elastography (在磁共振彈性成像中由壓電陶瓷引起的 機械剪切波成像)，"http:〃scholar.ilib.cn/Abstract.aspx A=kxtb-e200606016, (downloaded 06-19-08);在此其披露通過引用被合并到本發(fā)明。 —種被稱為超聲彈性成像(USE)的技術(shù)類似于以上所述的 MRE技術(shù)，但它不使用磁共振成像設(shè)備，此技術(shù)使用超聲成像設(shè)備，獲取
在病人組織內(nèi)產(chǎn)生的剪切波。收集數(shù)據(jù)并產(chǎn)生顯示組織彈性的彈性圖像。 雖然超聲圖像通常沒有磁共振圖像好，但是當決定是否進行下一步(如活 體檢査)時，超聲通常已經(jīng)足夠好。彈性圖像可以被用來作為一種診斷工 具和一種篩選工具。使用彈性圖像的目的通常是通過檢測組織的硬度或彈 性特征，早期檢測肝硬化、乳腺癌和早期的老年癡呆癥。通常乳房X光造 影被用來早期檢測和診斷婦女的乳腺疾病，而彈性圖像是一個可能的替代 選擇。例如，乳房X光造影通常比超聲彈性圖像有更高的假陽性比率。被 用來檢測肝硬化的纖維掃描，也可能將被彈性圖像替代。但是，彈性成像 技術(shù)尚處于早期發(fā)展階段，而且彈性成像設(shè)備通常還局限于研究者造的實 驗室用的儀器，而不是其它獨立的實驗室裝置。目前，市場上還沒有獨立 的彈性成像設(shè)備。
發(fā)明概述本發(fā)明的各個實施例包括彈性成像設(shè)備，其將波激發(fā)功能、自 動后期處理功能、顯示和監(jiān)控系統(tǒng)合并到一個商用產(chǎn)品內(nèi)。 一些實施例是 便攜式的，并能夠與各種成像系統(tǒng)、磁共振和超聲系統(tǒng)進行接合，并激勵 各種驅(qū)動器，如氣壓驅(qū)動器、液壓驅(qū)動器、壓電陶瓷驅(qū)動器和電機驅(qū)動器。依照一個實施例，系統(tǒng)被集成到一個便攜式設(shè)備內(nèi)，可以在房 間之間和建筑物之間甚至是健康保健機構(gòu)之間任意搬動。該系統(tǒng)有驅(qū)動控 制器，其包括波形發(fā)生器，該波形發(fā)生器能夠在一定的脈沖串計數(shù)和頻率 范圍內(nèi)產(chǎn)生任何種類的波形。波形發(fā)生器也包括用于控制波形發(fā)生器的用 戶輸入/輸出(I/O)組件，該用戶I/0組件包括，如鍵盤或其它設(shè)備用來輸 入信息，以及用來顯示系統(tǒng)設(shè)置和產(chǎn)生波的實時顯象的屏幕。波形發(fā)生器 還包括一個輸入，用來從成像源如磁共振設(shè)備或超聲設(shè)備接收同步信息。同步使得彈性成像設(shè)備能夠協(xié)調(diào)驅(qū)動器產(chǎn)生的剪切波和成像設(shè)備的成像采 集。波形發(fā)生器也包括波形放大器組件，其接收來自波形發(fā)生器的波以驅(qū) 動多個類型的驅(qū)動器。在此示范實施例里，系統(tǒng)還包括成像引擎，其有彈性圖像處理 器，具有兼容磁共振系統(tǒng)和兼容超聲系統(tǒng)的輸入，從成像源接收波動圖像。 通過轉(zhuǎn)換波動圖像以導出并可視化彈性信息，彈性圖像處理器由波動圖像 產(chǎn)生彈性圖像。系統(tǒng)也包括用戶輸入輸出組件，其有呈現(xiàn)彈性圖像的顯示 器以及提供多個選擇選項的用戶界面，選項包括控制波形發(fā)生器并產(chǎn)生彈 性圖像的選擇參數(shù)(如系統(tǒng)設(shè)置、檢測組織的屬性等)。依照另一個實施例，存在一種使用彈性成像系統(tǒng)的技術(shù)。彈性 成像系統(tǒng)與成像源通信連接，用于接收波動圖像并接收同步信息。成像源 的類型被識別出，使得彈性成像系統(tǒng)存儲描述成像源的數(shù)據(jù)(磁共振、超 聲)。當成像源產(chǎn)生出組織的圖像數(shù)據(jù)時，波形發(fā)生器激勵驅(qū)動器以觸診 (palpate)組織。當對經(jīng)歷剪切波的組織進行成像時，成像源的輸出可以 稱為"波動圖像數(shù)據(jù)"或簡稱"波動圖像"。波動圖像數(shù)據(jù)被彈性成像設(shè)備 接收，并連同一個或多個上述參數(shù)被提供給后期處理工具。后期處理工具 使用波動圖像數(shù)據(jù)和接收的參數(shù)而產(chǎn)生彈性圖像。然后，系統(tǒng)在如計算機 監(jiān)控器或其它顯示器設(shè)備上呈現(xiàn)彈性圖像。前述已經(jīng)相當廣泛地概括了本發(fā)明的特征和技術(shù)優(yōu)勢，以便能夠 更好地理解以下對本發(fā)明的詳細描述。構(gòu)成本發(fā)明權(quán)利要求的主題的其它特 征和優(yōu)勢將以隨后進行描述。本領(lǐng)域技術(shù)人員應該注意到，可以容易地利用 在此披露的概念和具體實施例，作為基礎(chǔ)用來修改或設(shè)計能夠執(zhí)行本發(fā)明相 同目的的其它結(jié)構(gòu)。本領(lǐng)域技術(shù)人員也應該認識到，這種等同構(gòu)造沒有違反 在所附權(quán)利要求內(nèi)闡述的本發(fā)明精神和范圍。本發(fā)明的新穎性特征，有關(guān)其 組織和運作方法，與未來目標和長處一起，結(jié)合附圖從以下的描述可以更好 地理解。但是，應該深刻地認識到，在此提供的每個附圖僅是用作描述和說 明用途，并不是意在作為限制本發(fā)明的定義。


為了更全面地理解本發(fā)明，現(xiàn)結(jié)合附圖參照以下的描述，其中
圖l描述本發(fā)明一個實施例的示范系統(tǒng)；
圖2描述本發(fā)明一個實施例的示范系統(tǒng)；
圖3描述本發(fā)明一個實施例的示范鍵盤控制器；
圖4是本發(fā)明一個實施例的示范鍵盤控制器的組件框圖；和
圖5描述本發(fā)明一個實施例的用來產(chǎn)生彈性圖像的示范方法。 發(fā)明詳述圖1描述本發(fā)明實施例的典型系統(tǒng)100。系統(tǒng)100是一個集成 的、便攜式的彈性成像設(shè)備，包括驅(qū)動控制器101，其輸出放大波形到一 個或多個驅(qū)動器，該驅(qū)動器施加剪切波到組織。這個驅(qū)動器也可被稱為"致 動器"，為便于描述未在圖1內(nèi)顯示。系統(tǒng)100也包括彈性圖像處理器102， 其接收來自磁共振(MRI)系統(tǒng)和/或超聲(US)系統(tǒng)的成像系統(tǒng)輸出，并 由此產(chǎn)生彈性圖像。彈性圖像處理器102可以接收并處理任何各種類型的 磁共振和超聲數(shù)據(jù)，包括B-掃描超聲數(shù)據(jù)和多普勒超聲數(shù)據(jù)。具體地，對磁共振彈性成像(MRE)和超聲彈性成像(USE) 來說，系統(tǒng)100使得驅(qū)動器提供可控的剪切波到檢測目標內(nèi)。各種參數(shù)， 如波形形狀和頻率，可以自動或手動設(shè)置。波形可以與磁共振或超聲掃描 儀同歩，并且可以實時顯示應用波形的示波圖給用戶觀看以驗證操作適當。 另外，系統(tǒng)100包括用戶I/O組件103，其顯示彈性圖像給用戶，并與用 戶交互以輸出其它信息和接收用戶輸入。以下將詳細描述系統(tǒng)100的各個 功能單元。圖2描述本發(fā)明實施例的典型系統(tǒng)200。系統(tǒng)200是集成的彈 性成像設(shè)備，其與磁共振系統(tǒng)280和/或超聲系統(tǒng)209以及一個或多個驅(qū)動 器270進行通信連接。系統(tǒng)200包括個人計算機(PC)控制器210，其允許用戶與系統(tǒng)200交互作用，并控制系統(tǒng)200的操作。在此例子里，PC控制器210 包括一個直觀且用戶友好的界面，其允許在操作模式之間進行選擇。在一 個示例模式里，在此被稱為"臨床"模式，用戶可以輸入用戶已知的參數(shù)， 如組織類型(如腦、肝、乳腺)和驅(qū)動器類型(如壓電陶瓷、氣壓、液壓、 電機、或牌子/型號)，PC控制器210顯示選項和/或多個建議的設(shè)置給系 統(tǒng)200和/或自動執(zhí)行所建議的設(shè)置?？梢杂捎脩糨斎?yún)?shù)確定的系統(tǒng)200 的設(shè)置范例包括激勵波頻率、激勵波脈沖串計數(shù)、脈沖序列、和用于驅(qū) 動器270的輸出電流和/或電壓。另一個模式，在此被稱為"研究"模式， 包括系統(tǒng)設(shè)置的人工輸入。例如，當用戶期望不在臨床模式里進入系統(tǒng)設(shè) 置時，可以使用研究模式。另外，還有一個演示模式供測試之用；在演示 模式下，PC控制器210在沒有同步信號下持續(xù)地產(chǎn)生信號以激勵驅(qū)動器 270。 PC控制器210不限于使用個人計算機，其它實施例可以利用任何各 種具有合適的用戶界面的計算設(shè)備。鍵盤控制器220是由磁共振系統(tǒng)280和/或超聲系統(tǒng)290配置 的，其中任意一個提供同步信號285到鍵盤控制器220，從而產(chǎn)生的波形 與相應的磁共振或超聲控制臺的操作同歩。鍵盤控制器220包括信號產(chǎn)生 器223，以便提供波形信號而激勵驅(qū)動器270，其在檢測目標260內(nèi)產(chǎn)生機 械剪切波。信號產(chǎn)生器223的輸出是一個波，其被切換開關(guān)224選擇路徑 到電壓波形放大器225或電流波形放大器226的其中一個。波形放大器 225、 226各自提供一個合適的放大波去激勵驅(qū)動器270。 一些類型的驅(qū)動 器更合適通過電壓波形放大器(如壓電陶瓷驅(qū)動器)來激勵，而其它類型 的驅(qū)動器(如電機、氣壓和液壓驅(qū)動器)更合適通過電流波形放大器來激 勵。因此，系統(tǒng)200包括波形放大器225和226以激勵各個類型的驅(qū)動器。此外，各個實施例不限于每次使用單個驅(qū)動器。例如， 一些實 施例可以按比例地在目標上激勵兩個、四個、六個或更多的驅(qū)動器，以便 產(chǎn)生有關(guān)目標的更完整的數(shù)據(jù)。驅(qū)動器可以被放置在組織的不同部分，并 同時被驅(qū)動，并可以進行同歩，使得剪切波在相同位置上是相加的 (additive)。多驅(qū)動器的實施例可以同時驅(qū)動兩個或多個相同類型的驅(qū)動 器。鍵盤控制器220的另一個特征是按鍵控制板221，其允許用戶率、輸出電壓和電流、和脈沖串計數(shù)(burst covmt)。用戶也可以選擇演示或觸發(fā)模式。演示模式如上所述。觸發(fā)模式 與實際成像源同步運行。因此，鍵盤控制器220的功能至少在某些方面與 PC控制器210的功能有些重疊。系統(tǒng)設(shè)置和輸入可以通過顯示屏222顯示 給用戶。示波器227顯示連接到驅(qū)動器的輸出信號的實時波形。示波器227 可以被用戶用來診斷系統(tǒng)問題，如波形里的間隙。 一些實施例可以合適地 包括監(jiān)控系統(tǒng)和警報器，當其檢測到系統(tǒng)問題(如波形里的間隙)時警示 系統(tǒng)200的用戶。系統(tǒng)200與各種磁共振系統(tǒng)(如磁共振系統(tǒng)280)和各種超聲 系統(tǒng)(如超聲系統(tǒng)290)兼容。如圖2所示，系統(tǒng)200與磁共振系統(tǒng)280 和/或超聲系統(tǒng)290進行通信連接而由此接收波動圖像數(shù)據(jù)286。具體地， 磁共振系統(tǒng)280和超聲系統(tǒng)290產(chǎn)生圖像數(shù)據(jù)，其包括在檢測目標260里 傳播的剪切波的可視化信息。波動圖像數(shù)據(jù)286由自動后期處理工具230 接收，其將波動圖像數(shù)據(jù)286轉(zhuǎn)換成彈性圖像。例如，在許多實施例里， 波動圖像數(shù)據(jù)286是相應的磁共振或超聲系統(tǒng)的專用格式，顯示在檢測目 標里傳播的剪切波。接著，自動后期處理工具230將圖像數(shù)據(jù)286轉(zhuǎn)換成 標準格式，如醫(yī)學數(shù)據(jù)成像和通信格式(DICOM)。接著，重定格式后的 圖像被轉(zhuǎn)換，從而導出組織的彈性圖像信息，并以人們所能理解的方式進 行描述(如使用顏色來顯示彈性程度)。然后，彈性圖像被呈現(xiàn)在顯示器 240上，其包括諸如液晶顯示器(LCD)、計算機監(jiān)控器或其它顯示器設(shè)備。如上所述，系統(tǒng)200適應地與各種不同的成像系統(tǒng)一起使用。 通常對不同制造商的成像設(shè)備來說，同步信號是不同的。再者，超聲和磁 共振系統(tǒng)通常使用不同的同步信號，并且不同的高場和低場磁共振設(shè)備使 用不同的同步信號。因此，通過協(xié)調(diào)各種同步信號、圖像數(shù)據(jù)格式等，本 發(fā)明的不同實施例包括能夠與各種成像機器交互作用的硬件和/或軟件。一 些實施例包括軟件形式的交互作用功能，其不同于硬件，是可變的且可升 級的，以便能夠最大化與不同的和有些新的成像系統(tǒng)的適應能力。圖3描述本發(fā)明一個實施例的典型鍵盤控制器300。鍵盤控制 器300顯示一種實施圖2鍵盤控制器200的方式。鍵盤控制器300包括輸 入301，其能適應性地接收來自任何各種磁共振系統(tǒng)和超聲系統(tǒng)的同步信號，以便正確地同步波形產(chǎn)生器而激勵驅(qū)動器310。鍵盤控制器300也包括輸出302，用來提供放大波形以激勵驅(qū) 動器310。在一些實施例里，驅(qū)動器310被包括在彈性成像系統(tǒng)內(nèi)作為一 個整體部分。在其它實施例里，彈性成像系統(tǒng)容納任何各種不同類型的可 交換的驅(qū)動器。盡管圖3未顯示，應該理解， 一些實施例可以包括多個輸 出端口以驅(qū)動多個驅(qū)動器。輸入/輸出303與PC控制器(如圖2的210) 進行通信連接，從而PC控制器可以顯示從鍵盤控制器300接收的系統(tǒng)設(shè) 置信息，反之亦然。用戶輸入/輸出設(shè)備包括屏幕304和鍵盤305,盡管任何類型的 顯示信息給用戶和接收用戶輸入的輸入/輸出設(shè)備，都適用于各種實施例。 例如，鍵盤305可以被替換成一個觸摸屏，其或者與顯示器304集成在一 起或者與之分開。鍵盤305允許用戶輸入系統(tǒng)設(shè)置，如波形形狀、頻率、 脈沖串計數(shù)等。顯示器304可視化顯示系統(tǒng)設(shè)置和示波器信息。圖4是典型鍵盤控制器400的組件的模塊圖。圖4描述一種實 施鍵盤控制器的方式，如鍵盤控制器220 (圖2)，在一些實施例里進行各 種替換、省略、增加和重新配置是可以理解的。鍵盤控制器400包括顯示器401和鍵盤402，其共同形成用戶 界面組件。用戶界面組件是由處理器403控制，其也執(zhí)行其它功能，如示 波器功能。波形產(chǎn)生器404執(zhí)行波形處理、選擇路徑和波形放大器控制。 當光信號穿過光耦合器405時，波形產(chǎn)生器404接收同步信號。由波形產(chǎn)生器404提供的波通過信號路徑407，其間受到濾波 和預放大處理。切換開關(guān)408是由鍵盤控制器400控制用以選擇信號波形 放大器409和410。如上所述， 一些驅(qū)動器更適合由電流波形放大器激勵， 而其它驅(qū)動器更適合由電壓波形放大器激勵，而鍵盤控制器400提供可選 擇波形放大器，這便于使用任何各種不同類型的驅(qū)動器。鍵盤控制器400 也包括反饋路徑411，允許處理器403執(zhí)行控制功能。如圖4所示，有至少兩個方法來實施波形產(chǎn)生器—404。第一選
13擇如波形產(chǎn)生器404a所示，其采用高性能的現(xiàn)場可編程門陣列(FPGA) 421。在此實施例里，存儲器422被用來存儲波形信息，如普通波形庫或存 儲其它可讀計算機代碼以提供波形產(chǎn)生功能。第二選擇如波形產(chǎn)生器404b所示，其采用直接式數(shù)字合成 (DDS)芯片431和FPGA432，其可以是比FPGA421較低性能的FPGA。 FPGA421采用DDS芯片431以輸出期望的波形?？刂七壿?33包括計算 機可讀的代碼以控制波形產(chǎn)生，也可以包括一個保存的波形庫。本發(fā)明的 各種實施例不限于上述這兩種選擇。實際上，各種實施例可以包括現(xiàn)在已 知的或以后開發(fā)的任何波形產(chǎn)生技術(shù)。圖5描述本發(fā)明一個實施例的典型方法500，用來產(chǎn)生彈性圖 像。在模塊501，從成像系統(tǒng)接收波動圖像。例如，當檢測目標正被成像 時，檢測目標接受來自驅(qū)動器的機械波。成像系統(tǒng)產(chǎn)生的最終圖像信息被 彈性成像系統(tǒng)接收。在模塊502，波動圖像和有關(guān)成像系統(tǒng)的信息以及彈性圖像參 數(shù)被提供給后期處理工具。彈性圖像參數(shù)包括系統(tǒng)設(shè)置(如剪切波的頻率、 磁共振或超聲、磁共振的磁場強度)，和組織類型以及任何有助于將波動圖 像轉(zhuǎn)換成彈性圖像的其它信息。后期處理工具可以以硬件或軟件形式實施， 通過處理器執(zhí)行存儲在可讀計算機媒介上的代碼，當執(zhí)行時，處理器能夠 執(zhí)行方法500的一個或多個動作。后期處理工具可以使用專用計算機或通 用計算機來實施，當通用計算機執(zhí)行后期處理程序的動作時，其變成專門 用途的計算機。在模塊503，其識別波動圖像是否是可被轉(zhuǎn)換成彈性圖像的格 式。在有些情況下，波動圖像可能是某種專有格式，雖然可被轉(zhuǎn)換，但是 還沒有被轉(zhuǎn)換成標準格式下的波動圖像。例如，專有格式下的波動圖像在 被轉(zhuǎn)換成模塊505里的彈性圖像之前，可以被改換格式成模塊504里的醫(yī) 學數(shù)據(jù)成像和通信格式(DICOM)。模塊505包括將波動圖像轉(zhuǎn)換成彈性圖像。在一些例子里，波 動圖像包括一系列逐幀的圖像，其顯示在檢測目標(如人體組織)中傳播的剪切波。后期處理工具逐幀地比較波動圖象，并在多個點上導出檢測目 標的彈性。例如，當組織的硬度增加時，組織中傳播的剪切波長將增加。 彈性成像設(shè)備內(nèi)的硬件和/或軟件將分析整個掃描過程中的波長變化，并由
此產(chǎn)生彈性信息。當進行轉(zhuǎn)換時，模塊505考慮各種信息，如圖像類型(如 超聲或磁共振)和圖像屬性以及系統(tǒng)設(shè)置。在一個例子里，后期處理工具 (要么手動要么自動的)接收有關(guān)視野(FOV)、矩陣、切片厚度、切片數(shù) 目和磁共振相位圖像數(shù)目的信息?？梢允褂玫念~外信息包括剪切波的頻率、 檢測目標的類型和/或密度的信息等，所有這些信息可以以手動或者自動方 式輸入。除了以上提到的各種圖像數(shù)據(jù)功能之外，模塊505也可以包括例 如濾波的各種圖像數(shù)據(jù)功能。在一些實施例里，模塊505也包括將圖像用顏色圖表示。例如， 紅色可能顯示較高的彈性，黃色可能表示較低的彈性，而綠色可能表示更 低的彈性。能完全感知顏色的用戶可以輕易地識別哪部分組織或器官顯示 增加的彈性(通常是一個疾病預兆)。在模塊506，后期處理工具將彈性圖 像呈現(xiàn)在顯示器上。在一些實施例里，當接收到波動圖像時，彈性圖像可 以被實時呈現(xiàn)給用戶。圖像轉(zhuǎn)換可以通過硬件和/或軟件進行。各種實施例都具有比現(xiàn)有技術(shù)系統(tǒng)更好的優(yōu)勢。例如，使用 MRE或USE而不是X光成像可以降低對病人露出部分的放射性輻射量。 此優(yōu)勢對常見的乳房X光造影檢測特別顯著，因為其遭受較高的放射性接 觸。另外，越來越多的證據(jù)顯示MRE和USE在識別一些病理時的 功效勝過磁共振、超聲、或X光，特別是針對一些腫瘤和肝硬化。例如， 本發(fā)明的各種實施例比傳統(tǒng)的纖維掃描過程能更早期的檢測肝硬化。同時， 可以想象到，本發(fā)明的一些實施例可以用來早期的檢測老年癡呆癥，特別 是在認知障礙初期，和早期檢測肺病以及心臟病。事實上，本發(fā)明的不同 實施例可以適應地提供被掃描的人體和動物身體上的任何軟組織的彈性圖 I像，以便進行病理診斷。盡管已經(jīng)詳細地描述了本發(fā)明及其優(yōu)勢，但應該 解，在沒有 脫離附加權(quán)利要求所定義的本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)，可以對其作出各種變化、替換和更改。此外，本發(fā)明的范圍不受限于在說明書里描述的過程、 機器、制造、物質(zhì)合成、途經(jīng)、方法和步驟的特別實施例。從本發(fā)明的披 露，本領(lǐng)域技術(shù)人員將容易理解，可以依照本發(fā)明利用在此所述的對應實 施例，現(xiàn)有的或以后將要開發(fā)的過程、機器、制造、物質(zhì)合成、途經(jīng)、方 法或步驟能夠執(zhí)行相同的功能或取得相同的結(jié)果。所以，附加權(quán)利要求意 在包括這種過程、機器、制造、物質(zhì)合成、途經(jīng)、方法或步驟在其范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.設(shè)備包括驅(qū)動控制器，包括波形發(fā)生器；和波形放大器組件，其接收來自波形發(fā)生器的波，激勵驅(qū)動器以觸診方式檢測目標，該波形放大器組件和至少一個氣壓驅(qū)動器、至少一個液壓驅(qū)動器、至少一個壓電陶瓷驅(qū)動器和至少一個電機驅(qū)動器兼容；彈性圖像處理器，其從成像源接收檢測目標的波動圖像，并由該波動圖像產(chǎn)生彈性圖像；和用戶輸入輸出組件，包括呈現(xiàn)彈性圖像的顯示器；和用戶界面，其提供多個選擇選項，選項包括用于控制波形發(fā)生器和產(chǎn)生彈性圖像的可選參數(shù)。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其中波形放大器組件包括電流波形放大器；和電壓波形放大器。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其中控制波形發(fā)生器的可選參數(shù)包括以下一個或多個頻率、脈沖串計數(shù)和波形放大器組件的輸出功率。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其中產(chǎn)生彈性圖像的可選參數(shù)包括以下一個或多個組織類型、驅(qū)動器類型、手動模式和自動模式。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其中彈性圖像處理器接收一個或多個控制波形發(fā)生器的參數(shù)，并使用接收到的一個或多個用來控制波形發(fā)生器的參數(shù)產(chǎn)生彈性圖像。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的設(shè)備，被集成到單個便攜式裝置內(nèi)。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其中彈性圖像處理器包括兼容磁共振成像(MRI)系統(tǒng)和超聲系統(tǒng)的接收波動圖像的輸入。
8. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其中驅(qū)動控制器包括示波顯示器，顯示從波形發(fā)生器接收到的波。
9. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的設(shè)備，其中驅(qū)動控制器包括監(jiān)控器，識別從波形發(fā)生器接收到的波的錯誤。
10. 使用彈性成像設(shè)備產(chǎn)生并顯示彈性圖像的方法，彈性成像設(shè)備包括提供放大后波形的波形發(fā)生器，控制彈性成像設(shè)備的用戶輸入輸出組件，和接收成像信息并建立彈性圖像的后期處理工具，彈性成像設(shè)備被通信連接到與檢測目標相連的驅(qū)動器，并被通信連接到對檢測目標進行成像的成像設(shè)備，此方法包括從成像設(shè)備接收波動圖像數(shù)據(jù)，波動圖像數(shù)據(jù)包括當檢測目標被驅(qū)動器激勵出機械波時，檢測目標的圖像數(shù)據(jù)；通過后期處理工具自動獲取一個或多個系統(tǒng)設(shè)置；和至少部分地基于波動圖像數(shù)據(jù)和獲取的系統(tǒng)設(shè)置，自動產(chǎn)生彈性圖像。
11. 根據(jù)權(quán)利要求IO所述的方法，還包括識別專有格式的波動圖像數(shù)據(jù)，將波動圖像數(shù)據(jù)改換成標準格式。
12. 根據(jù)權(quán)利要求IO所述的方法，還包括識別驅(qū)動器的類型；和依照驅(qū)動器類型，選擇多個波形放大器中的某一個波形放大器。
13. 根據(jù)權(quán)利要求12所述的方法，還包括將驅(qū)動器替換成另一個驅(qū)動器；識別另一個驅(qū)動器的類型；依照另一個驅(qū)動器類型，選擇多個波形放大器中的另一個波形放大器。
14. 根據(jù)權(quán)利要求10所述的方法，還包括識別成像設(shè)備的類型，并且產(chǎn)生彈性圖像包括-至少部分地基于識別的成像設(shè)備類型，產(chǎn)生彈性圖像。
15. 根據(jù)權(quán)利要求10所述的方法，其中成像設(shè)備選自超聲設(shè)備；和磁共振成像設(shè)備。
16. 根據(jù)權(quán)利要求10所述的方法，其中獲取的系統(tǒng)設(shè)置包括一個或多個波脈沖串計數(shù)、波頻率、波形發(fā)生器的輸出電壓、波形發(fā)生器的輸出電流和波形類型。
17. 根據(jù)權(quán)利要求10所述的方法，其中后期處理工具還獲取組織特征信息，并使用組織特征信息來產(chǎn)生彈性圖像。
18. 根據(jù)權(quán)利要求10所述的方法，其中產(chǎn)生彈性圖像包括轉(zhuǎn)換波動圖像數(shù)據(jù)以導出并顯示彈性信息；以及通過顏色變化來顯示彈性程度。
19. 集成的彈性成像設(shè)備，包括驅(qū)動控制器，包括波形發(fā)生器；和波形放大器組件，其從波形發(fā)生器接收波以激勵驅(qū)動器來提供機械波到檢測目標；用戶界面，其提供多個選擇選項，選項包括控制波形發(fā)生器和產(chǎn)生彈性圖像的可選參數(shù)；成像引擎，包括彈性圖像處理器，其自動接收至少一個可選參數(shù)，并自動從成像 源接收的檢測目標的波動圖像數(shù)據(jù)和接收的可選參數(shù)產(chǎn)生彈性圖像；和 顯示器，顯示彈性圖像。
20. 根據(jù)權(quán)利要求19所述的集成式彈性成像設(shè)備，其中可選參數(shù)包 括一個或多個波的脈沖串計數(shù)、頻率、波形發(fā)生器的輸出電壓、波形發(fā)生 器的輸出電流、和波形類型。
21. 根據(jù)權(quán)利要求19所述的集成的彈性成像設(shè)備，其中彈性圖像處 理器包括計算機處理器，其執(zhí)行程序以將波動圖像數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成彈性圖像。
22. 根據(jù)權(quán)利要求19所述的集成的彈性成像設(shè)備，其中彈性圖像表 現(xiàn)人體組織內(nèi)多個位置的彈性。
23. 彈性成像系統(tǒng)，包括彈性圖像處理引擎，其與磁共振成像(MRI)系統(tǒng)和超聲成像系統(tǒng)兼 容，接收來自成像源的波動圖像，彈性圖像引擎將從成像源接收的波動圖 像轉(zhuǎn)換成彈性圖像；和顯示器，其被通信連接到彈性圖像處理引擎，并顯示彈性圖像。
24. 根據(jù)權(quán)利要求23所述的彈性成像系統(tǒng)，還包括 驅(qū)動控制器，包括產(chǎn)生波形的裝置；和從波形發(fā)生裝置接收波形、并放大接收到的波形、并利用放大后 的接收波形激勵驅(qū)動器的裝置。
25. 根據(jù)權(quán)利要求24所述的彈性成像系統(tǒng)，其中驅(qū)動器觸診 (palpate)成像源上的檢測組織。
26.根據(jù)權(quán)利要求24所述的彈性成像系統(tǒng)，被集成到單個便攜式裝置內(nèi)。
全文摘要
人體組織及器官之彈性成像儀由三個部分組成1)驅(qū)動控制器，包括波形發(fā)生器和波形放大器，波形放大器從波形發(fā)生器接收波用來驅(qū)動一個或多個同類驅(qū)動器，目前有四類驅(qū)動器壓電陶瓷驅(qū)動器、氣壓驅(qū)動器、液壓驅(qū)動器、和電機驅(qū)動器；2)彈性圖像處理器，其從成像源接收波動圖像，并由波動圖像產(chǎn)生彈性圖像；以及3)用戶輸入輸出組件，其包括顯示彈性圖像的顯示器和提供多個選擇項目的用戶界面，選擇項目包含波發(fā)生控制器和產(chǎn)生彈性圖像的可選參數(shù)。
文檔編號A61B5/055GK101632583SQ20091015921
公開日2010年1月27日 申請日期2009年7月27日 優(yōu)先權(quán)日2009年6月30日
發(fā)明者耕 李, 楊雄哲, 穎 鄭 申請人:香港應用科技研究院有限公司