激光Doppler监测脉冲声辐射力剪切波定量估计HIFU损伤粘弹性的系统和方法

    公开(公告)号:CN108732240A

    公开(公告)日:2018-11-02

    申请号:CN201810387740.3

    申请日:2018-04-26

    Abstract: 本发明公开一种激光Doppler监测脉冲声辐射力剪切波定量估计HIFU损伤粘弹性的系统和方法,系统中:同步信号控制系统连接任意波形发生器和高速数据采集卡,任意波形发生器通过功率放大器、阻抗匹配网络连接高强度聚焦超声换能器;高强度聚焦超声换能器设置于水箱外部,被测仿体组织设置于水箱内部且连接一个三维移动装置;激光Doppler设备设置于水箱外部,且连接另一个三维移动装置;激光Doppler设备的输出端经高速数据采集卡连接PC机。本发明采用单脉冲作用于仿体组织,有效减少超声作用时间和超声辐射剂量;利用激光Doppler跟踪声辐射力剪切波,并使用2D-FT的算法得到了剪切波波速和衰减系数,进一步解析出剪切弹性模量和剪切粘性系数,克服了现有SDUV方法的不足。

    激光Doppler监测脉冲声辐射力剪切波定量估计HIFU损伤粘弹性的系统和方法

    公开(公告)号:CN108732240B

    公开(公告)日:2020-06-19

    申请号:CN201810387740.3

    申请日:2018-04-26

    Abstract: 本发明公开一种激光Doppler监测脉冲声辐射力剪切波定量估计HIFU损伤粘弹性的系统和方法,系统中:同步信号控制系统连接任意波形发生器和高速数据采集卡,任意波形发生器通过功率放大器、阻抗匹配网络连接高强度聚焦超声换能器;高强度聚焦超声换能器设置于水箱外部,被测仿体组织设置于水箱内部且连接一个三维移动装置;激光Doppler设备设置于水箱外部,且连接另一个三维移动装置;激光Doppler设备的输出端经高速数据采集卡连接PC机。本发明采用单脉冲作用于仿体组织,有效减少超声作用时间和超声辐射剂量;利用激光Doppler跟踪声辐射力剪切波,并使用2D‑FT的算法得到了剪切波波速和衰减系数,进一步解析出剪切弹性模量和剪切粘性系数,克服了现有SDUV方法的不足。

    两阶段百微秒脉冲聚焦超声组织毁损方法

    公开(公告)号:CN106267593A

    公开(公告)日:2017-01-04

    申请号:CN201610590957.5

    申请日:2016-07-25

    CPC classification number: A61N7/02 A61N2007/0073

    Abstract: 本发明公开一种两阶段百微秒脉冲聚焦超声组织毁损方法,包括:1)采用监控引导系统对样品靶组织进行定位,并调节靶组织的位置至HIFU换能器的焦点;2)第一阶段毁损:利用百微秒长度脉冲聚焦超声波激励的冲击波及其所产生的沸腾气泡和惯性空化以形成松散的局部组织结构;3)第二阶段毁损:利用百微秒长度脉冲聚焦超声波进一步的机械粉碎和均匀化损伤区域的组织,实现组织毁损。本发明充分利用了相对较高占空比脉冲兼顾热效应和机械效应,低占空比脉冲具有良好的机械效应的特点。通过控制先后产生两阶段的单个脉冲持续时间百微秒的相对较高占空比与低占空的脉冲高强度超声序列作用于靶组织,实现对组织的高效毁损。

    基于LK光流法的HIFU损伤剪切波弹性特性估计方法

    公开(公告)号:CN106214182A

    公开(公告)日:2016-12-14

    申请号:CN201610531806.2

    申请日:2016-07-06

    Abstract: 本发明公开一种基于LK光流法的HIFU损伤剪切波弹性特性估计方法,在HIFU作用于组织仿体的过程中用高速摄影机获得损伤形成及振动的连续图像,运用图像金字塔的Lucas-Kanade光流法获得损伤的振动位移曲线,再运用峰值时间法,即TTP(time-to-peak)法计算得到损伤上在HIFU作用下产生的声辐射力剪切波的传播速度,根据介质密度、介质中剪切波波速和介质剪切弹性模量之间的关系式即可对损伤的剪切弹性模量进行定量估计,进而实现对治疗过程中靶区组织的弹性特性进行实时监控并评价治疗效果。

    基于声辐射力脉冲响应的激光测振监测HIFU损伤粘弹性方法

    公开(公告)号:CN106840362B

    公开(公告)日:2019-08-23

    申请号:CN201710166704.X

    申请日:2017-03-20

    Abstract: 本发明公开一种基于声辐射力脉冲响应的激光测振监测HIFU损伤粘弹性方法,包括以下步骤:1)控制HIFU换能器产生激励脉冲作用于被测组织内部的激励点;激光测振设备对被测组织内部检测点的振动进行跟踪;记录每个检测点的振动曲线;2)根据振动曲线,计算剪切波速度及频率,然后进行粘弹性拟合。本发明采用单脉冲对透明组织内部进行激励以产生剪切波运动,利用激光测振设备对剪切波传播方向上点的振动进行跟踪,通过分析每个标记点的运动信息即剪切波速及频率来进行粘弹性估计,进而实现对透明组织内部HIFU损伤的实时监控与评价。

    基于声辐射力脉冲响应的激光测振监测HIFU损伤粘弹性的方法

    公开(公告)号:CN106840362A

    公开(公告)日:2017-06-13

    申请号:CN201710166704.X

    申请日:2017-03-20

    Abstract: 本发明公开一种基于声辐射力脉冲响应的激光测振监测HIFU损伤粘弹性的方法,包括以下步骤:1)控制HIFU换能器产生激励脉冲作用于被测组织内部的激励点;激光测振设备对被测组织内部检测点的振动进行跟踪;记录每个检测点的振动曲线;2)根据振动曲线,计算剪切波速度及频率,然后进行粘弹性拟合。本发明采用单脉冲对透明组织内部进行激励以产生剪切波运动,利用激光测振设备对剪切波传播方向上点的振动进行跟踪,通过分析每个标记点的运动信息即剪切波速及频率来进行粘弹性估计,进而实现对透明组织内部HIFU损伤的实时监控与评价。

    共焦谐波叠加百微秒脉冲超声组织毁损模式控制方法

    公开(公告)号:CN106730424B

    公开(公告)日:2018-10-30

    申请号:CN201611180724.4

    申请日:2016-12-19

    Abstract: 本发明公开一种共焦谐波叠加百微秒脉冲超声组织毁损模式控制方法,包括:1)采用监控引导系统对靶组织进行定位,并调节靶组织的位置至换能器的焦点;2)进行第一阶段的毁损:控制共焦谐波叠加百微秒脉冲超声所形成的冲击波作用于焦区的空化核,且负声压超过空化阈值,发生惯性空化以产生沸腾气泡,实现组织部分均匀化;3)进行第二阶段毁损:控制共焦谐波叠百微秒脉冲序列同时辐射靶区,进一步地机械粉碎和均匀化靶组织。本发明可以显著降低组织毁损方法所需要的峰值声压,减少对焦点外周围组织的影响,实现对组织的高效毁损,并保证安全性。

    基于LK光流法的HIFU损伤剪切波弹性特性估计方法

    公开(公告)号:CN106214182B

    公开(公告)日:2017-08-01

    申请号:CN201610531806.2

    申请日:2016-07-06

    Abstract: 本发明公开一种基于LK光流法的HIFU损伤剪切波弹性特性估计方法,在HIFU作用于组织仿体的过程中用高速摄影机获得损伤形成及振动的连续图像,运用图像金字塔的Lucas‑Kanade光流法获得损伤的振动位移曲线,再运用峰值时间法,即TTP(time‑to‑peak)法计算得到损伤上在HIFU作用下产生的声辐射力剪切波的传播速度,根据介质密度、介质中剪切波波速和介质剪切弹性模量之间的关系式即可对损伤的剪切弹性模量进行定量估计,进而实现对治疗过程中靶区组织的弹性特性进行实时监控并评价治疗效果。

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