Способ обработки морфологической информации и информации об эластичности тканей и устройство определения эластичности

Группа изобретений относится к медицине. Устройство для определения эластичности содержит: процессор, формирователь изображения, первый ультразвуковой преобразователь, второй ультразвуковой преобразователь, устройство пространственного позиционирования и пункционное устройство. Получают морфограмму первым ультразвуковым преобразователем и эластограммы ткани вторым ультразвуковым преобразователем. Морфограмма содержит морфологическую информацию о ткани, а эластограмма содержит информацию об эластичности ткани. Проводят пространственное позиционирование первого ультразвукового преобразователя и второго ультразвукового преобразователя относительно друг друга устройством пространственного позиционирования и выполнение согласования таким образом, что первый ультразвуковой преобразователь и второй ультразвуковой преобразователь соответствуют одной и той же плоскости сканирования ткани. Объединяют и отображают эластограмму на морфограмме. Определяют места пункции в соответствии с контролем по этому объединенному изображению. Проводят пространственное позиционирование пункционного устройства таким образом, что пространственное положение и пространственный угол пункционного устройства совпадает с пространственным положением и пространственным углом первого ультразвукового преобразователя и второго ультразвукового преобразователя относительно тканей. Группа изобретений позволяет получить информацию об эластичности и морфологическую информацию о ткани, что позволяет использовать эту информацию для контроля места пункции, с наложением и объединением эластограммы с морфограммой, тем самым точно определяя положение пораженных тканей и существенно улучшая надежность аспирационной биопсии. 2 н. и 8 з.п. ф-лы, 4 ил.

 

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ

[0001] Настоящее изобретение относится к области техники обработки данных и в частности к способу обработки морфологической информации и информации об эластичности тканей и устройству для определения эластичности.

УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ

[0002] Анализ морфологических характеристик органов и тканей может обеспечить дополнительную поддержку в работе врачей для диагностики и лечения заболеваний. Например, аспирационная биопсия тканей - это способ, широко используемый в клинической практике, в котором образец ткани получают, используя биопсийную иглу, с последующим анализом срезов для определения патологии среза ткани, чтобы определить масштаб патологического изменения ткани и в конечном счете обеспечить дополнительную поддержку в определении патогенеза и очага патологического процесса. В целом, чтобы более точно определить положение образца тканей, аспирационную биопсию обычно проводят в сочетании с визуальным контролем ткани и структуры.

[0003] Традиционные способы медицинской визуализации, такие как компьютерная томография, ультразвуковая визуализация и т.д., позволяют получить информацию о структурной морфологии в двухмерном или трехмерном представлении на основе различных принципов. Если ткани поражены, то их структурная морфология, как правило, будет изменена. Поэтому местоположение прокалываемой ткани контролируют и обозначают, используя визуализацию структурной морфологии, такая визуализация крайне важна в клинической практике.

[0004] Аспирационная биопсия тканей - это «золотой стандарт» диагностики состояния для многих тканей и органов, и в настоящее время аспирационную биопсию выполняют с использованием способов медицинской визуализации структурной морфологии тканей, при этом отбор проб тканей методом аспирационной биопсии выполняют с ультразвуковым контролем и используют этот метод для патологического анализа, чтобы получить основу для диагностики и лечения исходя из результатов патологического анализа тканей. Однако поражения тканей не обязательно проявляются с изменениями морфологии, особенно на ранних стадиях. Поэтому контролируемое пункционное вмешательство на основе традиционной информации, полученной методами визуализации структурной морфологии, не способно обеспечить точный контроль при некоторых видах поражения и, таким образом, невозможно получить точную информацию о поражении тканей и получить дополнительную информацию для окончательного диагноза и лечения.

СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ

[0005] Чтобы решить проблемы предшествующего уровня техники, в варианте осуществления настоящего изобретения предложен способ обработки морфологической информации и информации об эластичности ткани и устройство для определения эластичности. Настоящее изобретение может быть использовано для точного определения местоположения патологической ткани посредством эффективного сочетания морфологической информации с информацией об эластичности ткани, чтобы преодолеть недостаток предшествующего уровня техники, состоящий в том, что определение местоположения патологической ткани, только исходя из морфологической информации, является ненадежным.

[0006] В соответствии с первым объектом настоящего изобретения предложен способ обработки морфологической информации и информации об эластичности ткани, содержащий:

[0007] получение морфограммы и эластограммы ткани, причем морфограмма содержит характерную морфологическую информацию о ткани, а эластограмма содержит характерную информацию об эластичности ткани;

[0008] объединение и отображение эластограммы на морфограмме;

[0009] определение места пункции чтобы выполнить пункцию с контролем по объединенному изображению и взять образец ткани.

[0010] В первой возможной форме осуществления изобретения по первому объекту получение морфограммы и эластограммы содержит:

[0011] формирование ультразвуковой волны в ткани первым ультразвуковым преобразователем, получение характерной морфологической информации в соответствии с возвращаемой ультразвуковой волной и выполнение визуализаци морфологии в соответствии с характерной морфологической информацией, чтобы получить морфограмму в оттенках серого; и

[0012] формирование упругой сдвиговой волны в ткани вторым ультразвуковым преобразователем с определением характерной информации об эластичности, создаваемой тканью под воздействием сдвиговой волны, и выполнение визуализации эластичности в соответствии с характерной информацией об эластичности, чтобы получить эластограмму в оттенках серого или в цветном представлении; при этом первый ультразвуковой преобразователь и второй ультразвуковой преобразователь - это одно и то же устройство или разные устройства.

[0013] В соответствии с первой возможной формой осуществления изобретения по первому объекту во второй возможной форме осуществления изобретения по первому объекту первый ультразвуковой преобразователь и второй ультразвуковой преобразователь - это разные ультразвуковые преобразователи, а способ дополнительно содержит:

[0014] пространственный выбор положения первого ультразвукового преобразователя и второго ультразвукового преобразователя, используя устройство пространственного позиционирования, и выравнивание устройств относительно друг друга таким образом, что первый ультразвуковой преобразователь и второй ультразвуковой преобразователь соответствуют одной и той же плоскости сканирования ткани.

[0015] В соответствии с первой или второй возможной формой осуществления изобретения по первому объекту в третьей возможной форме осуществления по первому объекту изобретения на эластограмме в оттенках серого различные оттенки серого использованы для представления характерной информации об эластичности, соответствующей различным участкам ткани; на цветной эластограмме различные цвета использованы для представления характерной информации об эластичности, соответствующей различным участка ткани; и

[0016] на морфограмме в оттенках серого различные оттенки серого использованы для представления характерной морфологической информации, соответствующей различным участкам ткани.

[0017] В соответствии с третьей возможной формой осуществления по первому объекту изобретения в четвертой возможной форме осуществления по первому объекту изобретения объединение и отображение эластограммы на морфограмме содержит:

[0018] отображение на морфограмме в оттенках серого характерной информации об эластичности, представленной различными оттенками серого или различными цветами на эластограмме в оттенках серого или на цветной эластограмме.

[0019] В соответствии со вторым объектом настоящего изобретения предложено устройство для определения эластичности, содержащее:

[0020] процессор, формирователь изображения, ультразвуковой преобразователь, и пункционное устройство;

[0021] ультразвуковой преобразователь соединен с процессором и выполнен с возможностью определения и получения характерной морфологической информации и характерной информации об эластичности ткани;

[0022] формирователь изображения соединен с процессором и выполнен с возможностью получения морфограммы и эластограммы тканей в соответствии с характерной морфологической информацией и характерной информацией об эластичности соответственно, под управлением процессора, и с возможностью объединения и отображения эластограммы на морфограмме; и

[0023] пункционное устройство соединено с процессором и выполнено с возможностью определения места пункции, выполнения пункции и отбора образца ткани с контролем по этому объединенному изображению.

[0024] В первой возможной форме осуществления по второму объекту изобретения количество ультразвуковых преобразователей - один или два.

[0025] В соответствии с первой возможной формой осуществления по второму объекту изобретения во второй возможной форме осуществления по второму объекту изобретения ультразвуковой преобразователь содержит первый ультразвуковой преобразователь и второй ультразвуковой преобразователь, при этом первый ультразвуковой преобразователь и второй ультразвуковой преобразователь соответственно соединены с процессором;

[0026] первый ультразвуковой преобразователь выполнен с возможностью формирования ультразвуковой волны в ткани и получения характерной морфологической информации в соответствии с возвращаемой ультразвуковой волной;

[0027] процессор выполнен с возможностью управления формирователем изображения, чтобы осуществлять визуализацию морфологии в соответствии с характерной морфологической информацией для получения морфограммы в оттенках серого;

[0028] второй ультразвуковой преобразователь выполнен с возможностью формирования упругой сдвиговой волны в ткани и определения характерной информации об эластичности, создаваемой тканью под воздействием сдвиговой волны; и

[0029] процессор выполнен с возможностью управления формирователем изображения, чтобы осуществлять визуализацию эластичности в соответствии с характерной информацией об эластичности для получения эластограммы в оттенках серого или цветной эластограммы.

[0030] В соответствии с второй возможной формой осуществления по второму объекту изобретения в третьей возможной форме осуществления по второму объекту изобретения устройство определения эластичности дополнительно содержит устройство пространственного позиционирования, соединенное с процессором; и

[0031] устройство пространственного позиционирования выполнено с возможностью пространственного позиционирования первого ультразвукового преобразователя и второго ультразвукового преобразователя относительно друг друга таким образом, что первый ультразвуковой преобразователь и второй ультразвуковой преобразователь соответствуют одной и той же плоскости сканирования ткани.

[0032] В соответствии с третьей возможной формой осуществления по второму объекту изобретения в четвертой возможной форме осуществления по второму объекту изобретения устройство пространственного позиционирования содержит электромагнитный локатор или оптический локатор.

[0033] В соответствии с второй, третьей или четвертой возможной формой осуществления по второму объекту изобретения в пятой возможной форме осуществления по второму объекту изобретения на эластограмме в оттенках серого различные оттенки серого представляют характерную информацию об эластичности, соответствующую различным участкам ткани; на цветной эластограмме различные цвета представляют характерную информацию об эластичности, соответствующую различным участкам ткани; и

[0034] на морфограмме в оттенках серого различные оттенки серого представляют характерную морфологическую информацию, соответствующую различным участкам ткани.

[0035] В соответствии с пятой возможной формой осуществления по второму объекту изобретения в шестой возможной форме осуществления по второму объекту изобретения формирователь изображения в частности выполнен с возможностью:

[0036] отображения на морфограмме в оттенках серого характерной информации об эластичности, представленной различными оттенками серого или различными цветами на эластограмме в оттенках серого или на цветной эластограмме.

[0037] В соответствии со способом обработки морфологической информации и информации об эластичности ткани и устройством для определения эластичности, предложенными в вариантах осуществления настоящего изобретения, характерная информация об эластичности и характерная морфологическая информация о ткани может быть получена, используя устройство для определения эластичности, с тем, чтобы предоставить контроль для локализации местоположения пункции, с накладыванием и объединением эластограммы с морфограммой, тем самым точно определяя местоположение пораженной ткани и существенно улучшая надежность аспирационной биопсии.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ

[0038] На Фиг. 1 представлена блок-схема первого варианта осуществления способа обработки морфологической информации и информации об эластичности тканей в соответствии с настоящим изобретением;

[0039] На Фиг. 2 представлена блок-схема второго варианта осуществления способа обработки морфологической информации и информации об эластичности тканей в соответствии с настоящим изобретением;

[0040] На Фиг. 3 представлено схематическое изображение первого варианта осуществления устройства для определения эластичности в соответствии с настоящим изобретением;

[0041] На Фиг. 4 представлено схематическое изображение второго варианта осуществления устройства для определения эластичности в соответствии с настоящим изобретением.

ОПИСАНИЕ ВАРИАНТОВ ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ ИЗОБРЕТЕНИЯ

[0042] Для того чтобы прояснить цели, технические решения и преимущества вариантов осуществления настоящего изобретения, технические решения вариантов осуществления настоящего изобретения будут четко и всесторонне раскрыты со ссылкой на соответствующие чертежи вариантов осуществления настоящего изобретения. Очевидно, что описанные варианты осуществления являются скорее не всеми вариантами осуществления настоящего изобретения, а только их частью. Все прочие варианты осуществления, полученные специалистами в данной области техники на основе этих вариантов осуществления настоящего изобретения без творческой работы, входят в объем настоящего изобретения.

[0043] На Фиг. 1 представлена блок-схема способа обработки морфологической информации и информации об эластичности тканей в соответствии с первым вариантом осуществления настоящего изобретения. Как показано на Фиг. 1, способ содержит:

[0044] Шаг 101, получение морфограммы (изображение морфологии) и эластограммы (изображение эластичности) тканей, причем морфограмма содержит характерную морфологическую информацию о тканях, а эластограмма содержит характерную информацию об эластичности тканей.

[0045] Эластичность биологических тканей тесно связана с биологическими характеристиками очага и важна для диагностики заболевания. Однако традиционные способы медицинской визуализации, в том числе рентгенография, ультразвуковая визуализация, магнитно-резонансная томография (МРТ) и компьютерная томография (КТ) не способны непосредственно предоставлять информацию об эластичности - базовом механическом свойстве тканей.

[0046] В настоящем варианте осуществления изобретения технология визуализации эластичности осуществлена, чтобы количественно определить характерную информацию об эластичности тканей. Базовый принцип состоит в применении внутреннего (включая собственное) или внешнего динамического / статического / квазистатического возбуждения тканей, ткани формируют отклик в соответствии с законами поведения упругих материалов, биомеханики и других законов физики. Поскольку различные ткани (в том числе здоровые и патологические) обладают различными коэффициентами эластичности (напряжение/деформация), то они демонстрируют различные уровни деформации при воздействии внешних сил. Характерные параметры эластичности тканей получают посредством обработки ультразвуковых сигналов / изображений, полученных до и после деформации тканей, затем значения характерных параметров эластичности тканей переносят на изображения в оттенках серого или на цветные изображения, чтобы определить пораженные участки.

[0047] В настоящем варианте осуществления изобретения помимо определения характерной информации об эластичности тканей в существующее устройство определения эластичности тканей интегрирована функция определения характерной морфологической информации, чтобы совместно использовать информацию об эластичности и морфологическую информацию для более точного контроля местоположения при выполнении аспирационной биопсии тканей. Это не только позволяет определять эластичность тканей, но и контролировать аспирационную биопсию тканей, благодаря определению эластичности, позволяя получить преимущество интеграции и специализации устройства и повысить точность аспирационной биопсии.

[0048] В частности, в настоящем варианте осуществления изобретения характерная информация об эластичности и характерная морфологическая информация о ткани может быть получена одним или двумя ультразвуковыми преобразователям, тем самым получая морфограмму и эластограмму в соответствующей плоскости сканирования.

[0049] Для морфограммы ультразвуковой преобразователь использует пьезоэлектрический эффект, чтобы передавать ультразвуковую волну. Отражение, рассеивание, дифракция и другие физические явления возникают, когда ультразвуковая волна проходит через ткани. Ультразвуковой преобразователь получает отраженный и обратнорассеянный ультразвук, т.е. отраженный ультразвуковой сигнал. Затем ультразвуковой преобразователь трансформирует полученную ультразвуковую волну в электрические сигналы, используя обратный пьезоэлектрический эффект. После этого процессор в устройстве определения эластичности управляет формирователем изображения для визуализации морфологии тканей, используя модуль обработки сигналов, такой как выборка АЦП, формирование луча, детектирование огибающей и логарифмическое сжатие, и таким образом можно выполнить изображение в оттенках серого для получения морфограмм тканей в оттенках серого.

[0050] Для получения эластограммы ткани на эту ткань воздействуют внутренним (в том числе собственным) или внешним динамическим / статическим / квазистатическим возбуждением, при этом происходит деформация ткани под действием возбуждения, степень деформации связана с собственной плотностью ткани, т.е. с эластичностью. Ультразвуковой преобразователь определяет отраженный ультразвуковой сигнал до и после деформации, и если эти сигналы принять за S1 и S2 соответственно, то между сигналом S1 и сигналом S2 имеет место временной сдвиг, частотный сдвиг или фазовый сдвиг. Процессор в устройстве определения эластичности способен определять временной сдвиг / частотный сдвиг / фазовый сдвиг, используя методы обработки сигналов, такие как взаимная пространственно-временная корреляция, взаимная спектральная корреляция, сумма квадратов ошибок, отслеживание точек, отслеживание масштабно-инвариантных характерных точек, динамическое программирование, отслеживание перехода через ноль и поиск пиковых значений, с тем, чтобы измерить деформацию ткани, т.е. смещение, деформацию и прочую информацию, затем эмпирическую формулу используют для получения характерных значений эластичности тканей, характерные значения эластичности включают в себя смещение, деформацию, скорость сдвиговой волны, коэффициент затухания сдвиговой волны, модуль сдвига, модуль Юнга и т.д. Наконец, процессор переносит характерное значение эластичности на эластограмму в оттенках серого или цветную эластограмму, управляя формирователем изображения, чтобы получить эластограмму в оттенках серого или цветную эластограмму тканей.

[0051] В этом случае, когда использован один и тот же ультразвуковой преобразователь, то, поскольку один и тот же преобразователь соответствует одной и той же плоскости сканирования тканей, возможно синхронное получение эластограммы, совпадающей с морфограммой.

[0052] Случай, с использованием двух отдельных ультразвуковых преобразователей, т.е. первого ультразвукового преобразователя и второго ультразвукового преобразователя, раскрыт в последующих вариантах осуществления и пропущен в данном случае.

[0053] Шаг 102, объединение и отображение эластограммы на морфограмме.

[0054] Эластограмма ткани объединена и показана на морфограммах. Характерная информация об эластичности тканей, например, значения эластичности, отображена в форме эластограммы в оттенках серого или цветной эластограммы, где оттенки серого или цвета представляют собой характерную информацию об эластичности, соответствующую различным участкам тканей. Морфограммы показаны в оттенках серого, где различные оттенки серого представляют собой характерную морфологическую информацию, соответствующую различным участкам ткани таким, как точки контурной маркировки ткани. Характерная информация об эластичности на эластограмме в оттенках серого или на цветной эластограмме наложена и показана на морфограмме в оттенках серого, чтобы реализовать объединение и отображение характерной морфологической информации и характерной информации об эластичности.

[0055] Шаг 3, определение места пункции в соответствии с объединенным изображением, выполнение пункции и взятие образца тканей.

[0056] Преимущество объединения двух изображений состоит в том, что, как характерная морфологическая информация, так и характерная информация об эластичности могут быть отображены на морфограмме для более точной визуализации ткани. Например, если на морфограмме границы тканей не отчетливые, то эластограмма может компенсировать этот недостаток; в другом примере, когда влияние отдельного объема приводит к тому, что на морфограмме невозможно точно различить некоторые ткани, эластограмма может быть использована в качестве вспомогательного средства, потому что характерные значения эластичности различных тканей обладают разными отличительными признаками. Кроме того, на эластограмме может быть показано распределение плотности в тканях, это важно для контроля прохождения пункционной иглы через ткани во время выполнения биопсии.

[0057] Следует отметить, что результат объединения состоит в том, что характерная морфологическая информация и характерная информация об эластичности отображены одновременно на одном и том же изображении, т.е. морфограмма и эластограмма отображены объединенными. Кроме того, перед объединением и отображением необходимо убедиться, что положения тканей на двух изображениях совпадают друг с другом. Это условие легко выполнимо, если характерная информация об эластичности и характерная морфологическая информация о ткани получена одним и тем же ультразвуковым преобразователем. Если характерная информация об эластичности и характерная морфологическая информация о ткани получена двумя разными ультразвуковыми преобразователями, необходимо убедиться в том, что пространственные положения и углы двух ультразвуковых преобразователей относятся к одной и той же сканируемой плоскости.

[0058] В настоящем варианте осуществления изобретения посредством получения характерной информации об эластичности и характерной морфологической информации о ткани морфограмма и эластограмма получены посредством визуализации, таким образом, они могут служить руководством для определения местоположения при пункции в соответствии с результатом наложения и объединения эластограммы и морфограммы, позволяя точно определить положение пораженных тканей, тем самым существенно повышая надежность аспирационной биопсии.

[0059] На Фиг. 2 представлена блок-схема второго варианта осуществления способа обработки морфологической информации и информации об эластичности ткани в соответствии с настоящим изобретением. Как показано на Фиг. 2, на основе варианта осуществления показанного на Фиг. 1, шаг 101 может быть осуществлен, в частности, следующими шагами:

[0060] шаг 201, создание ультразвуковой волны в ткани первым ультразвуковым преобразователем, получение характерной морфологической информации о ткани в соответствии с возвращенной ультразвуковой волной и визуализация морфологии в соответствии с характерной морфологической информацией для получения морфограммы в оттенках серого; и

[0061] шаг 202, создание упругой сдвиговой волны в ткани вторым ультразвуковым преобразователем, определение характерной информации об эластичности, генерируемой тканями под действием упругой сдвиговой волны, и визуализация эластичности в соответствии с характерной информацией об эластичности для получения эластограммы в оттенках серого или цветной эластограммы; причем первый ультразвуковой преобразователь и второй ультразвуковой преобразователь - это разные ультразвуковые преобразователи.

[0062] Следует отметить, что (i) в визуализации эластичности возбуждение, воздействующее на ткани, включает в себя статическое возбуждение и динамическое возбуждение. Статическое возбуждение содержит статическое или квазистатическое давление и, таким образом, второй ультразвуковой преобразователь использован для надавливания на поверхность тканей, вследствие чего происходит деформация тканей. Динамическое возбуждение включает в себя активное и пассивное динамическое возбуждение. Активное динамическое возбуждение содержит низкочастотную вибрацию и силу акустического излучения (сила звукового давления), причем низкочастотная вибрация может быть достигнута следующими путями: низкочастотная кратковременная вибрация, прилагаемая к внешней поверхности ткани, создаваемая вибратором, или создание акустической волны на внешней поверхности тканей с использованием микрофона; сила акустического излучения может быть достигнута посредством фокусировки ультразвуковой волны, излучаемой вторым ультразвуковым преобразователем, внутрь тканей, чтобы создать силу акустического излучения. Пассивное динамическое возбуждение содержит дыхательные движения и биение сердца, (ii) Ткани создают отклики в ответ на возбуждение в соответствии с собственными механическими свойствами. Отклик содержит смещение, деформацию, скорость сдвига и т.д. Эти параметры могут быть использованы для расчета параметров эластичности ткани, в том числе модуля Юнга, модуля сдвига, упругости сдвига, сдвиговой вязкости, механического сопротивления, времени механической релаксации, анизотропии и т.д. Поэтому ультразвуковая визуализация эластичности может быть использована для визуализации разнообразной характерной информации об эластичности, (iii) Ультразвуковой отраженный сигнал или ультразвуковое изображение, генерируемое тканью в различные моменты отклика, могут быть получены вторым ультразвуковым преобразователем. В данном случае ультразвуковое изображение относится к ультразвуковому изображению В-режима, полученному таким же путем, аналогично первому ультразвуковому преобразователю. Затем процессор обрабатывает ультразвуковые сигналы / изображения в различные моменты, чтобы получить характерную информацию об эластичности тканей.

[0063] Если первый ультразвуковой преобразователь и второй ультразвуковой преобразователь - это разные ультразвуковые преобразователи, перед шагом 102 дополнительно предусмотрен следующий шаг:

[0064] шаг 203, пространственное позиционирование первого ультразвукового преобразователя и второго ультразвукового преобразователя относительно друг друга устройством пространственного позиционирования и выполнение согласования таким образом, что первый ультразвуковой преобразователь и второй ультразвуковой преобразователь соответствуют одной и той же плоскости сканирования ткани.

[0065] Когда первый ультразвуковой преобразователь использован для получения морфограммы ткани, а второй ультразвуковой преобразователь использован для получения эластограммы ткани, необходимо выполнить пространственное согласование первого ультразвукового преобразователя и второго ультразвукового преобразователя, чтобы они соответствовали одной и той же плоскости сканирования ткани.

[0066] В частности, пространственное позиционирование двух ультразвуковых датчиков может быть осуществлено устройством пространственного позиционирования, таким как электромагнитный локатор / оптический локатор. Когда пространственное положение двух ультразвуковых преобразователей соответствует одной и той же плоскости сканирования, пространственное согласование между морфограммой и эластограммой осуществлено. Электромагнитный локатор / оптический локатор и прочие устройства пространственного позиционирования способны обеспечивать пространственное позиционирование с 6 степенями свободы, в том числе пространственное положение и пространственный угол.

[0067] Кроме того, вышеуказанное устройство пространственного позиционирования может быть использовано для пространственного позиционирования пункционного устройства, такого как пункционная игла, во время выполнения биопсии тканей пункционным устройством в соответствии с контрольной информацией на объединенном изображении таким образом, что пространственное положение и пространственный угол пункционного устройства совпадает с пространственным положением и пространственным углом двух вышеуказанных ультразвуковых преобразователей относительно тканей, тем самым достигая более высокой точности контроля пункции.

[0068] На Фиг. 3 представлена схема устройства определения эластичности в соответствии с первым вариантом осуществления настоящего изобретения. Как показано на Фиг. 3, устройство определения эластичности содержит:

[0069] процессор 1, формирователь 2 изображения, ультразвуковой преобразователь 3, и пункционное устройство 4;

[0070] причем ультразвуковой преобразователь 3, соединен с процессором 1 и выполнен с возможностью определения и получения характерной морфологической информации и характерной информации об эластичности тканей;

[0071] формирователь 2 изображения соединен с процессором 1 и выполнен с возможностью получения морфограммы и эластограммы ткани в соответствии с характерной морфологической информацией и характерной информацией об эластичности, соответственно, под управлением процессора 1, и с возможностью объединения и отображения эластограммы на морфограмме; и

[0072] пункционное устройство 4 соединено с процессором 1 и выполнено с возможностью определения места пункции в соответствии с контрольной информацией объединенного изображения и выполнения пункции и отбора образца тканей.

[0073] В частности, количество ультразвуковых преобразователей -один или два.

[0074] Устройство определения эластичности в соответствии с настоящим вариантом осуществления может быть выполнено с возможностью реализации технического решения по варианту осуществления способа, показанному на Фиг. 1, и принципы их реализации, как и технические результаты, аналогичны и не будут здесь повторяться.

[0075] На Фиг. 4 представлена схема устройства определения эластичности в соответствии со вторым вариантом осуществления настоящего изобретения. Как показано на Фиг. 4, на основе варианта осуществления, показанного на Фиг. 3, в некоторых вариантах осуществления ультразвуковой преобразователь 3 содержит первый ультразвуковой преобразователь 31 и второй ультразвуковой преобразователь 32, при этом первый ультразвуковой преобразователь 31 и второй ультразвуковой преобразователь 32 соединены с процессором 1;

[0076] первый ультразвуковой преобразователь 31 выполнен с возможностью создания ультразвуковой волны в ткани и получения характерной морфологической информации в соответствии с возвращаемой ультразвуковой волной;

[0077] процессор 1 выполнен с возможностью управления формирователем изображения, чтобы осуществлять визуализацию в оттенках серого в соответствии с характерной морфологической информацией для получения морфограммы в оттенках серого;

[0078] второй ультразвуковой преобразователь 32 выполнен с возможностью создания упругой сдвиговой волны в ткани и определения характерной информации об эластичности, создаваемой тканью под воздействием этой сдвиговой волны; и

[0079] процессор 1 выполнен с возможностью управления формирователем изображения, чтобы осуществлять визуализацию эластичности в соответствии с характерной информацией об эластичности для получения эластограммы в оттенках серого или цветной эластограммы.

[0080] Далее, устройство определения эластичности дополнительно содержит устройство 5 пространственного позиционирования, соединенное с процессором 1.

[0081] Устройство 5 пространственного позиционирования выполнено с возможностью пространственного позиционирования первого ультразвукового преобразователя 31 и второго ультразвукового преобразователя 32 относительно друг друга таким образом, что первый ультразвуковой преобразователь 31 и второй ультразвуковой преобразователь 32 соответствуют одной и той же плоскости сканирования тканей.

[0082] В частности, устройство 5 пространственного позиционирования содержит электромагнитный локатор или оптический локатор.

[0083] В этом случае на эластограмме в оттенках серого различные оттенки серого представляют собой характерную информацию об эластичности, соответствующую различным участкам ткани; и на цветной эластограмме различные цвета представляют характерную информацию об эластичности, соответствующую различным участка ткани.

[0084] На морфограмме в оттенках серого различные оттенки серого представляют характерную морфологическую информацию, соответствующую различным участкам ткани.

[0085] В частности, формирователь 2 изображения выполнен с возможностью:

[0086] отображения на морфограмме в оттенках серого характерной информации об эластичности, представленной различными оттенками серого или различными цветами на эластограмме в оттенках серого или на цветной эластограмме.

[0087] Устройство определения эластичности в соответствии с настоящим вариантом осуществления может быть выполнено с возможностью реализации технического решения по варианту осуществления способа, показанному на Фиг. 2, и принципы их реализации, как и технические результаты, аналогичны и не будут здесь повторяться.

[0088] Специалистам в данной области техники следует понимать, что шаги реализации вариантов осуществления способа, частично или полностью, раскрытые выше, могут быть выполнены с использованием программно аппаратного обеспечения, программа может быть сохранена на машиночитаемом носителе. Во время исполнения программы программа исполняет шаги, включенные в раскрытые выше варианты осуществления способа; а вышеуказанный носитель содержит различные носители данных, способные хранить программный код, такие как ОЗУ, ПЗУ, магнитный диск или оптический диск.

[0089] Наконец, следует понимать, что вышеуказанные варианты осуществления предназначены только для наглядной иллюстрации технических решений в соответствии с настоящим изобретением, и их не следует толковать в качестве ограничивающих; несмотря на то, что настоящее изобретение подробно раскрыто со ссылкой на вышеуказанные варианты осуществления, специалистам в данной области техники следует понимать, что возможны модификации технических решений, раскрытых в вышеуказанных вариантах осуществления, или эквивалентная замена некоторых или всех технических признаков этих вариантов осуществления. Эти модификации и замены не приводят к отклонению сущности соответствующих технических решений от объема технических решений вариантов осуществления настоящего изобретения.

1. Способ обработки морфологической информации и информации об эластичности ткани, содержащий:

получение морфограммы первым ультразвуковым преобразователем и эластограммы ткани вторым ультразвуковым преобразователем, где морфограмма содержит морфологическую информацию о ткани, а эластограмма содержит информацию об эластичности ткани;

пространственное позиционирование первого ультразвукового преобразователя и второго ультразвукового преобразователя относительно друг друга устройством пространственного позиционирования и выполнение согласования таким образом, что первый ультразвуковой преобразователь и второй ультразвуковой преобразователь соответствуют одной и той же плоскости сканирования ткани;

объединение и отображение эластограммы на морфограмме; и

определение места пункции в соответствии с контролем по этому объединенному изображению;

пространственное позиционирование пункционного устройства таким образом, что пространственное положение и пространственный угол пункционного устройства совпадает с пространственным положением и пространственным углом первого ультразвукового преобразователя и второго ультразвукового преобразователя относительно тканей.

2. Способ по п. 1, в котором получение морфограммы и эластограммы тканей содержит:

формирование ультразвуковой волны в ткани первым ультразвуковым преобразователем, получение морфологической информации в соответствии с возвращенной ультразвуковой волной и визуализацию морфологии в соответствии с морфологической информацией для получения морфограммы в оттенках серого;

формирование упругой сдвиговой волны в ткани вторым ультразвуковым преобразователем, определение информации об эластичности, создаваемой тканями под действием упругой сдвиговой волны, и визуализацию эластичности в соответствии с информацией об эластичности для получения эластограммы в оттенках серого или цветной эластограммы; причем первый ультразвуковой преобразователь и второй ультразвуковой преобразователь – это либо один и тот же, либо разные ультразвуковые преобразователи.

3. Способ по п. 2, в котором первый ультразвуковой преобразователь и второй ультразвуковой преобразователь являются разными ультразвуковыми преобразователями.

4. Способ по п. 2 или 3, в котором на эластограмме в оттенках серого различные оттенки серого представляют собой информацию об эластичности, соответствующую различным участкам ткани; а на цветной эластограмме различные цвета представляют информацию об эластичности, соответствующую различным участкам ткани; а

на морфограмме в оттенках серого различные оттенки серого представляют морфологическую информацию, соответствующую различным участкам ткани.

5. Способ по п. 4, в котором объединение и отображение эластограммы на морфограмме содержит:

отображение на морфограмме в оттенках серого информации об эластичности, представленной различными оттенками серого или различными цветами на эластограмме в оттенках серого или на цветной эластограмме.

6. Устройство для определения эластичности, содержащее:

процессор, формирователь изображения, первый ультразвуковой преобразователь, второй ультразвуковой преобразователь, устройство пространственного позиционирования, и пункционное устройство, в котором

первый ультразвуковой преобразователь и второй ультразвуковой преобразователь соединены с процессором и выполнены с возможностью определения и получения морфологической информации и информации об эластичности ткани;

устройство пространственного позиционирования соединено с процессором и выполнено с возможностью пространственного позиционирования первого ультразвукового преобразователя и второго ультразвукового преобразователя относительно друг друга таким образом, что первый ультразвуковой преобразователь и второй ультразвуковой преобразователь соответствуют одной и той же плоскости сканирования ткани;

формирователь изображения соединен с процессором и выполнен с возможностью получения морфограммы и эластограммы ткани в соответствии с морфологической информацией и информацией об эластичности соответственно под управлением процессора и с возможностью объединения и отображения эластограммы на морфограмме; и

пункционное устройство соединено с процессором и выполнено с возможностью определения места пункции, выполнения пункции и отбора образца тканей в соответствии с контролем по этому объединенному изображению; и

устройство пространственного позиционирования выполнено с возможностью пространственного позиционирования пункционного устройства таким образом, что пространственное положение и пространственный угол пункционного устройства совпадают с пространственным положением и пространственным углом первого ультразвукового преобразователя и второго ультразвукового преобразователя относительно тканей.

7. Устройство для определения эластичности по п. 6, в котором ультразвуковой преобразователь содержит первый ультразвуковой преобразователь и второй ультразвуковой преобразователь, при этом первый ультразвуковой преобразователь и второй ультразвуковой преобразователь соединены с процессором;

первый ультразвуковой преобразователь выполнен с возможностью формирования ультразвуковой волны в ткани и получения морфологической информации в соответствии с возвращаемой ультразвуковой волной;

процессор дополнительно выполнен с возможностью управления формирователем изображения, чтобы осуществлять визуализацию морфологии в соответствии с морфологической информацией для получения морфограммы в оттенках серого;

второй ультразвуковой преобразователь выполнен с возможностью формирования упругой сдвиговой волны в ткани и определения информации об эластичности, создаваемой тканью под воздействием сдвиговой волны; и

процессор дополнительно выполнен с возможностью управления формирователем изображения, чтобы осуществлять визуализацию эластичности в соответствии с информацией об эластичности для получения эластограммы в оттенках серого или цветной эластограммы.

8. Устройство для определения эластичности по п. 6, в котором устройство пространственного позиционирования содержит электромагнитный локатор или оптический локатор.

9. Устройство для определения эластичности по любому из пп. 7 или 8, в котором на эластограмме в оттенках серого различные оттенки серого представляют собой информацию об эластичности, соответствующую различным участкам ткани; и на цветной эластограмме различные цвета представляют информацию об эластичности, соответствующую различным участкам ткани; и на морфограмме в оттенках серого различные оттенки серого представляют морфологическую информацию, соответствующую различным участкам ткани.

10. Устройство определения эластичности по п. 9, в котором формирователь изображения выполнен с возможностью:

отображения на морфограмме в оттенках серого информации об эластичности, представленной различными оттенками серого или различными цветами на эластограмме в оттенках серого или на цветной эластограмме.