(57)【要約】  ハーモニックエラストグラフィにより誘導される超音波減衰パラメータを測定するための方法であって、粘弾性媒体と接触したプローブに含まれる振動子を使用した、粘弾性媒体内で弾性波を発生する連続低周波振動の印加、および、弾性波の伝播中、粘弾性媒体と接触した超音波トランスデューサを使用した、超音波取得系列の発生のステップ（ＣＷ）を含み、前記超音波取得系列は、ある繰返し率で発生される超音波取得群を含み、各超音波取得群は、少なくとも１回の取得を含み；  超音波減衰パラメータは、連続低周波振動の印加中に実現される超音波取得から測定される、方法。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ハーモニックエラストグラフィにより誘導される超音波減衰パラメータを測定するための方法であって、粘弾性媒体と接触したプローブに含まれる振動子を使用した、粘弾性媒体内で弾性波を発生する連続低周波振動の印加、および、弾性波の伝播中、粘弾性媒体と接触した超音波トランスデューサを使用した、超音波取得系列の発生のステップ（ＣＷ）を含み、前記超音波取得系列は、ある繰返し率（ＬＰＲＦ）で発生される超音波取得群を含み、各超音波取得群は少なくとも１回の取得を含み、
超音波減衰パラメータは超音波取得から測定される、方法。
【請求項２】
超音波取得系列からの、粘弾性媒体内の弾性波の伝播の少なくとも１つの特性の決定のステップ（ＣＷ＿Ｐ）をさらに含む、請求項１に記載のハーモニックエラストグラフィにより誘導される超音波減衰パラメータを測定するための方法。
【請求項３】
粘弾性媒体内の弾性波の伝播の特性が、調査する粘弾性媒体と比べられたプローブのリアルタイム配置インディケータ（ＲＴ＿ＩＰ）を計算するために使用されることを特徴とする、請求項２に記載のハーモニックエラストグラフィにより誘導される超音波減衰パラメータを測定するための方法。
【請求項４】
リアルタイム配置インディケータ（ＲＴ＿ＩＰ）をリアルタイムで表示するステップをさらに含むことを特徴とする、請求項３に記載のハーモニックエラストグラフィにより誘導される超音波減衰パラメータを測定するための方法。
【請求項５】
測定された弾性波の伝播特性が、弾性波の振幅、弾性波の位相、弾性波の位相速度、粘弾性媒体の弾性、粘弾性媒体のヤング率および粘弾性媒体の剪断弾性率から選択されることを特徴とする、請求項２から４のいずれか一項に記載のハーモニックエラストグラフィにより誘導される超音波減衰パラメータを測定するための方法。
【請求項６】
振動子と粘弾性媒体との間の接触力が所定の下側閾値を上回る場合のみ、連続低周波振動の印加のステップがトリガされることを特徴とする、請求項１から５のいずれか一項に記載のハーモニックエラストグラフィにより誘導される超音波減衰パラメータを測定するための方法。
【請求項７】
振動子と粘弾性媒体との間の接触力が所定の下側閾値を上回り、および所定の上側閾値を下回る場合のみ、連続低周波振動の印加のステップがトリガされることを特徴とする、請求項１から６のいずれか一項に記載のハーモニックエラストグラフィにより誘導される超音波減衰パラメータを測定するための方法。
【請求項８】
超音波取得系列が、５００Ｈｚと１０ｋＨｚの間に含まれる群内繰返し率（ＨＰＲＦ）および１０Ｈｚと１０ｋＨｚの間に含まれる繰返し率（ＬＰＲＦ）を有する少なくとも２回の超音波取得を含む群の繰返しにより形成されることを特徴とする、請求項１から７のいずれか一項に記載のハーモニックエラストグラフィにより誘導される超音波減衰パラメータを測定するための方法。
【請求項９】
繰返し率（ＬＰＲＦ）が連続振動の周波数（ｃＳＷＦ）よりも低いことを特徴とする、請求項１から８のいずれか一項に記載のハーモニックエラストグラフィにより誘導される超音波減衰パラメータを測定するための方法。
【請求項１０】
超音波減衰パラメータが瞬時パラメータであり、瞬時超音波減衰パラメータの測定と関連する品質係数が、粘弾性媒体内の弾性波の伝播の特性および／または超音波の特性から計算されることを特徴とする、請求項１から９のいずれか一項に記載のハーモニックエラストグラフィにより誘導される超音波減衰パラメータを測定するための方法。
【請求項１１】
平均超音波減衰パラメータが、複数の瞬時超音波減衰パラメータおよび各瞬時超音波減衰パラメータと関連する品質係数から計算されることを特徴とする、請求項１０に記載のハーモニックエラストグラフィにより誘導される超音波減衰パラメータを測定するための方法。
【請求項１２】
ハーモニックエラストグラフィにより誘導される超音波減衰パラメータを測定するためのプローブであって、
−  粘弾性媒体内で弾性波を発生する連続低周波振動を粘弾性媒体に印加するように構成された振動子、
−  超音波取得系列を放射するように構成された超音波トランスデューサ、
−  超音波取得系列から決定される弾性波の伝播特性から計算されるプローブの配置インディケータを、リアルタイムで計算および表示するための手段
を含み、前記超音波取得系列は、ある繰返し率で発生される超音波取得群を含み、各超音波取得群は、少なくとも１回の取得を含み、
超音波減衰パラメータは、連続低周波振動の印加中に実現される超音波取得から測定される、プローブ。
【請求項１３】
前記プローブは、プローブと粘弾性媒体との間の接触力が所定の値を上回るとき、連続振動を印加するようにさらに構成されている、請求項１２に記載のハーモニックエラストグラフィにより誘導される超音波減衰パラメータを測定するためのプローブ。
【請求項１４】
トランスデューサが振動子によって担われることを特徴とする、請求項１６または１７に記載のハーモニックエラストグラフィにより誘導される超音波減衰を測定するためのプローブ。
【請求項１５】
多数の瞬時超音波減衰パラメータと、瞬時超音波減衰パラメータと関連する品質係数とから計算される平均超音波減衰パラメータを計算するように構成された、請求項１３から１５のいずれか一項に記載のハーモニックエラストグラフィにより誘導される超音波減衰を測定するためのプローブ。
【請求項１６】
−  請求項１１または１２に記載のハーモニックエラストグラフィにより誘導される超音波減衰を測定するためのプローブ（ＰＲ）、
−  プローブ（ＰＲ）に接続され、反射された超音波信号を処理するための計算手段、表示手段（ＳＣ）、ならびに制御および／または入力手段（ＥＮＴ）を少なくとも含む、中央ユニット（ＵＣ）
を含む、ハーモニックエラストグラフィにより誘導される超音波減衰を測定するためのデバイス。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、超音波減衰の測定の分野に属し、さらに具体的には、超音波照射後の超音波信号を有する、媒体の超音波減衰の決定を誘導するハーモニックエラストグラフィの使用に属する。本発明は第１に、ハーモニックエラストグラフィにより誘導される超音波減衰パラメータを測定するための方法に関する。本発明は第２に、ハーモニックエラストグラフィにより誘導される超音波減衰パラメータを測定するためのプローブに関する。本発明は第３に、ハーモニックエラストグラフィにより誘導される超音波減衰を測定するためのデバイスに関する。ハーモニックエラストグラフィにより誘導される超音波減衰を測定するための方法は、ヒトまたは動物の肝臓などの粘弾性媒体の特性の決定に特に適している。
【背景技術】
【０００２】
超音波減衰は、肝臓に含まれる脂肪の量と相関性があることが既知である。したがって、超音波減衰は、肝臓内の脂肪症の量を測定するために使用されることができる。
【０００３】
本出願人は、ＣＡＰと呼ばれる超音波減衰を非侵襲的に定量化するデバイスを開発および商品化した。使用される技術は、振動制御トランジェントエラストグラフィ（ＶＣＴＥ）により誘導される超音波減衰の測定である。ＶＣＴＥ技術は、Ｕｌｔｒａｓｏｕｎｄ  ｉｎ  Ｍｅｄｉｃｉｎｅ  ａｎｄ  Ｂｉｏｌｏｇｙ，Ｖｏｌ．２９，ｐａｇｅｓ  １７０５−１７１３，２００３に公開されたＬ．Ｓａｎｄｒｉｎらの文書“Ｔｒａｎｓｉｅｎｔ  Ｅｌａｓｔｏｇｒａｐｈｙ：ａ  ｎｅｗ  ｎｏｎ−ｉｎｖａｓｉｖｅ  ｍｅｔｈｏｄ  ｆｏｒ  ａｓｓｅｓｓｍｅｎｔ  ｏｆ  ｈｅｐａｔｉｃ  ｆｉｂｒｏｓｉｓ”に説明されている。弾性を測定するために取得された超音波信号の調査は、以下の文書に説明されているように、媒体の超音波減衰に遡ることを可能にする：
・Ｃｌｉｎｉｃａｌ  Ｒｅｓｅａｒｃｈ  ｉｎ  Ｈｅｐａｔｏｌｏｇｙ  ａｎｄ  Ｇａｓｔｒｏｅｎｔｅｒｏｌｏｇｙ，２０１１に公開されたＭ．Ｓａｓｓｏらの“Ｔｈｅ  ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｄ  ａｔｔｅｎｕａｔｉｏｎ  ｐａｒａｍｅｔｅｒ（ＣＡＰ）：Ａ  ｎｏｖｅｌ  ｔｏｏｌ  ｆｏｒ  ｔｈｅ  ｎｏｎ−ｉｎｖａｓｉｖｅ  ｅｖａｌｕａｔｉｏｎ  ｏｆ  ｓｔｅａｔｏｓｉｓ  ｕｓｉｎｇ  Ｆｉｂｒｏｓｃａｎ（Ｒ）”；
・Ｕｌｔｒａｓｏｕｎｄ  ｉｎ  Ｍｅｄｉｃｉｎｅ  ａｎｄ  Ｂｉｏｌｏｇｙ，２０１０に公開されたＭ．Ｓａｓｓｏらの“Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｄ  Ａｔｔｅｎｕａｔｉｏｎ  Ｐａｒａｍｅｔｅｒ（ＣＡＰ）：Ａ  Ｎｏｖｅｌ  ＶＣＴＥ（ＴＭ）Ｇｕｉｄｅｄ  Ｕｌｔｒａｓｏｎｉｃ  Ａｔｔｅｎｕａｔｉｏｎ  Ｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔ  ｆｏｒ  ｔｈｅ  Ｅｖａｌｕａｔｉｏｎ  ｏｆ  Ｈｅｐａｔｉｃ  Ｓｔｅａｔｏｓｉｓ：Ｐｒｅｌｉｍｉｎａｒｙ  Ｓｔｕｄｙ  ａｎｄ  Ｖａｌｉｄａｔｉｏｎ  ｉｎ  ａ  Ｃｏｈｏｒｔ  ｏｆ  Ｐａｔｉｅｎｔｓ  ｗｉｔｈ  Ｃｈｒｏｎｉｃ  Ｌｉｖｅｒ  Ｄｉｓｅａｓｅ  ｆｒｏｍ  Ｖａｒｉｏｕｓ  Ｃａｕｓｅｓ”；
・Ｕｌｔｒａｓｏｕｎｄ  ｉｎ  Ｍｅｄｉｃｉｎｅ  ａｎｄ  Ｂｉｏｌｏｇｙ，２０１５に公開されたＭ．Ｓａｓｓｏらの“Ｌｉｖｅｒ  ｓｔｅａｔｏｓｉｓ  ａｓｓｅｓｓｅｄ  ｂｙ  ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｄ  ａｔｔｅｎｕａｔｉｏｎ  ｐａｒａｍｅｔｅｒ（ｃａｐ）ｍｅａｓｕｒｅｄ  ｗｉｔｈ  ｔｈｅ  ｘｌ  ｐｒｏｂｅ  ｏｆ  ｔｈｅ  Ｆｉｂｒｏｓｃａｎ：ａ  ｐｉｌｏｔ  ｓｔｕｄｙ  ａｓｓｅｓｓｉｎｇ  ｄｉａｇｎｏｓｔｉｃ  ａｃｃｕｒａｃｙ”。
【０００４】
Ｆｉｂｒｏｓｃａｎ（Ｒ）と呼ばれる、この技術を実施するデバイスは、迅速に、非侵襲的に、および再現可能にヒト肝臓の弾性および超音波減衰を測定することができる。Ｆｉｂｒｏｓｃａｎでは、超音波減衰（ＣＡＰ）の測定は、弾性の測定により検証され：弾性の測定が有効であるとき、関連するＣＡＰ値は有効と見なされる。したがって、測定は、誘導をアプリオリに伴うのではなく、検証をアポステリオリに含む。超音波減衰を精密に測定するために、Ｆｉｂｒｏｓｃａｎは、パルスエラストグラフィの結果からＣＡＰの測定を検証する。
【０００５】
そのようなトランジェントエラストグラフィデバイスでは、パルス剪断波は、特性評価する媒体と接触して置かれた振動子により発生される。次に、剪断波の伝播が、高い繰返し率で超音波トランスデューサにより実現される超音波取得系列を使用して監視される。各超音波取得は、少なくとも１回の超音波放射に対応する。各超音波放射は、定義された範囲の深さについて、調査される媒体中に存在する反射性粒子により発生されたエコーの検出およびオンザゴー（ｏｎ  ｔｈｅ  ｇｏ）の記録と関連されることができる。反射された超音波信号は、時間および媒体中の位置に応じて、剪断波の伝播により発生された組織の動きに遡る相関により処理される。これらの動きの調査が、粘弾性媒体内の剪断波の伝播速度に、次いで、弾性に遡ることを可能にする。
【０００６】
ＶＣＴＥ技術によるＣＡＰ（超音波減衰）の測定は、いくつかの制約を有する。
【０００７】
ＶＣＴＥ技術によるＣＡＰ（超音波減衰）の測定の第１の欠点は、プローブが肝臓に向いて効果的に置かれたことを予測することの困難さである。実際、超音波減衰の測定値を得るためにパルスエラストグラフィによる有効な測定を実行することが必要である。
【０００８】
ＶＣＴＥ技術によるＣＡＰの測定の第２の欠点はデバイスのコストであり、これはパルス振動の使用を必要とし、そのコストは高い。
【０００９】
ＶＣＴＥ技術によるＣＡＰの測定の第３の欠点は、個々の持続時間が計算時間を含めて少なくとも１秒のパルスエラストグラフィによる弾性測定をおよそ１０回ほど実行する必要があることであり、これは、およそ１分の検査時間につながる。
【００１０】
今日、超音波を使用して、トランジェントエラストグラフィ用振動子の配置を誘導することが可能である。例えば、超音波イメージング、または欧州特許出願公開第２７３９２１１（Ａ１）号明細書に説明されたものなどのターゲティングツールを使用することが可能である。しかし、これらの解決策は、調査される器官に向いてプローブが正確に配置されていることを直接予測することを可能にしないため、満足のいくものではない。さらに、これらの技術は非常にオペレータに依存している。最後に、超音波信号が肝臓にあまり特異的ではないことが判明することもある。
【００１１】
さらに、いわゆるハーモニックエラストグラフィ技術が存在する。これらの技術は、３０Ｈｚと１００Ｈｚの間に含まれる周波数を有する連続振動の印加に基づく。媒体内に作り出された弾性波は、剪断波と圧縮波との重ね合わせである準定常波であり、粘弾性特性の精密な測定にはパルスエラストグラフィ技術ほど効率的ではないが、それでも剪断波を使用し、その伝播を測定することができる。
【００１２】
最後に、低周波剪断波は肝臓内をよく伝播することが既知である。この観察は、パルスおよびハーモニック剪断波に当てはまる。
【００１３】
さらに、ハーモニックエラストグラフィ技術は治療法を誘導するために使用されることができる。これは、例えば、ハーモニックエラストグラフィ技術により位置特定された腫瘍を温熱療法型の方法により治療することを伴う。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１４】
【特許文献１】欧州特許出願公開第２７３９２１１号明細書
【非特許文献】
【００１５】
【非特許文献１】Ｕｌｔｒａｓｏｕｎｄ  ｉｎ  Ｍｅｄｉｃｉｎｅ  ａｎｄ  Ｂｉｏｌｏｇｙ，Ｖｏｌ．２９，ｐａｇｅｓ  １７０５−１７１３，２００３に公開されたＬ．Ｓａｎｄｒｉｎらの文書“Ｔｒａｎｓｉｅｎｔ  Ｅｌａｓｔｏｇｒａｐｈｙ：ａ  ｎｅｗ  ｎｏｎ−ｉｎｖａｓｉｖｅ  ｍｅｔｈｏｄ  ｆｏｒ  ａｓｓｅｓｓｍｅｎｔ  ｏｆ  ｈｅｐａｔｉｃ  ｆｉｂｒｏｓｉｓ”
【非特許文献２】Ｃｌｉｎｉｃａｌ  Ｒｅｓｅａｒｃｈ  ｉｎ  Ｈｅｐａｔｏｌｏｇｙ  ａｎｄ  Ｇａｓｔｒｏｅｎｔｅｒｏｌｏｇｙ，２０１１に公開されたＭ．Ｓａｓｓｏらの“Ｔｈｅ  ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｄ  ａｔｔｅｎｕａｔｉｏｎ  ｐａｒａｍｅｔｅｒ（ＣＡＰ）：Ａ  ｎｏｖｅｌ  ｔｏｏｌ  ｆｏｒ  ｔｈｅ  ｎｏｎ−ｉｎｖａｓｉｖｅ  ｅｖａｌｕａｔｉｏｎ  ｏｆ  ｓｔｅａｔｏｓｉｓ  ｕｓｉｎｇ  Ｆｉｂｒｏｓｃａｎ（Ｒ）”
【非特許文献３】Ｕｌｔｒａｓｏｕｎｄ  ｉｎ  Ｍｅｄｉｃｉｎｅ  ａｎｄ  Ｂｉｏｌｏｇｙ，２０１０に公開されたＭ．Ｓａｓｓｏらの“Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｄ  Ａｔｔｅｎｕａｔｉｏｎ  Ｐａｒａｍｅｔｅｒ（ＣＡＰ）：Ａ  Ｎｏｖｅｌ  ＶＣＴＥ（ＴＭ）Ｇｕｉｄｅｄ  Ｕｌｔｒａｓｏｎｉｃ  Ａｔｔｅｎｕａｔｉｏｎ  Ｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔ  ｆｏｒ  ｔｈｅ  Ｅｖａｌｕａｔｉｏｎ  ｏｆ  Ｈｅｐａｔｉｃ  Ｓｔｅａｔｏｓｉｓ：Ｐｒｅｌｉｍｉｎａｒｙ  Ｓｔｕｄｙ  ａｎｄ  Ｖａｌｉｄａｔｉｏｎ  ｉｎ  ａ  Ｃｏｈｏｒｔ  ｏｆ  Ｐａｔｉｅｎｔｓ  ｗｉｔｈ  Ｃｈｒｏｎｉｃ  Ｌｉｖｅｒ  Ｄｉｓｅａｓｅ  ｆｒｏｍ  Ｖａｒｉｏｕｓ  Ｃａｕｓｅｓ”
【非特許文献４】Ｕｌｔｒａｓｏｕｎｄ  ｉｎ  Ｍｅｄｉｃｉｎｅ  ａｎｄ  Ｂｉｏｌｏｇｙ，２０１５に公開されたＭ．Ｓａｓｓｏらの“Ｌｉｖｅｒ  ｓｔｅａｔｏｓｉｓ  ａｓｓｅｓｓｅｄ  ｂｙ  ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｄ  ａｔｔｅｎｕａｔｉｏｎ  ｐａｒａｍｅｔｅｒ（ｃａｐ）ｍｅａｓｕｒｅｄ  ｗｉｔｈ  ｔｈｅ  ｘｌ  ｐｒｏｂｅ  ｏｆ  ｔｈｅ  Ｆｉｂｒｏｓｃａｎ：ａ  ｐｉｌｏｔ  ｓｔｕｄｙ  ａｓｓｅｓｓｉｎｇ  ｄｉａｇｎｏｓｔｉｃ  ａｃｃｕｒａｃｙ”
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【００１６】
超音波減衰を測定するためのいかなる技術も、特性評価する組織に関して使用される超音波プローブのリアルタイムの最適な誘導を保証しない。結果は、調査される器官がプローブに向いて正確に据えられていることを確認できないことを考えると、測定は実行することが困難であると判明することもあるというものである。これは、小型で使いやすいデバイスでの実施に好ましくない。
【００１７】
これらの問題を少なくとも部分的に解決するために、本発明では、ハーモニックエラストグラフィにより誘導される超音波減衰パラメータを測定するための新規な技術について説明する。
【００１８】
本発明は第１に、ハーモニックエラストグラフィにより誘導される超音波減衰パラメータを測定するための方法であって、粘弾性媒体と接触したプローブに含まれる振動子を使用した、粘弾性媒体内で弾性波を発生する連続低周波振動の印加、および、弾性波の伝播中、粘弾性媒体と接触した超音波トランスデューサを使用した、ある超音波取得系列の発生のステップを含み、前記超音波取得系列は、ある繰返し率で発生される超音波取得群を含み、各超音波取得群は、少なくとも１回の取得を含み；
超音波減衰パラメータは超音波取得から測定される、方法に関する。
【００１９】
１つの実施形態によれば、超音波取得は、連続低周波振動の印加中に実現される。
【００２０】
ハーモニックエラストグラフィにより誘導される超音波減衰の測定は、連続振動の印加の少なくとも１つのステップと、超音波減衰を反映するパラメータを測定するステップとを含む方法を意味すると理解される。言い換えれば、本発明による方法は、ハーモニックエラストグラフィ技術に特徴的である連続振動の発生と、超音波減衰を反映するパラメータの測定の両方を含む。
【００２１】
超音波減衰は、超音波減衰を反映する任意のパラメータ：広帯域超音波減衰（ＢＵＡ、ｄＢ／ｃｍ／ＭＨｚにおいて）、特定周波数で測定された減衰（ｄＢ／ｃｍにおいて）、制御減衰パラメータ（ＣＡＰ）などを意味すると理解される。
【００２２】
連続低周波振動は、波形パターンの連続複製を意味すると理解される。このパターンは、例えば完全な正弦曲線であってよく；その場合、これは単色の振動として既知である。振動は、任意のパターンの複製により構成されてもよい。測定プロセスを停止するため、または測定条件がもはや満足のいくものでないとき、連続振動は中断される。例えば、調査される媒体との接触力に関する条件にすることができる測定条件。連続低周波振動の中心周波数は、５と５００Ｈｚの間に含まれる。
【００２３】
弾性波は、圧縮波と剪断波との重ね合わせを意味すると理解される。
【００２４】
超音波取得は、超音波ショットの放射を意味すると理解される。前記超音波放射は、調査される媒体の定義された範囲の深さに存在する反射性粒子により発生されたエコーの検出およびオンザゴーの記録と関連されることができる。
【００２５】
したがって、超音波取得系列は、取得群の繰返しにより形成される。取得群は、少なくとも１回の超音波取得を含む。取得群は、第１の繰返し率で放射または発生される。第１の繰返し率は群間繰返し率とも呼ばれる。第１の繰返し率は、典型的には５と５００Ｈｚの間に含まれる。
【００２６】
取得の各群が、少なくとも２回の超音波取得により形成されるとき、同じ群を形成する超音波取得は、典型的には５００Ｈｚと１００ｋＨｚの間に含まれる群内繰返し率で放射または発生される。
【００２７】
有利には、連続振動の印加中に低い繰返し率を使用することは、ピークおよび平均音響パワーの限度を超えないように組織自体の内部に送られる音響エネルギーを制限しながら、粘弾性組織の変位を測定することを可能にする。
【００２８】
変位という用語は、本文書においてより広い意味で考慮される。これは、変位、速度、変形、変形率、変形速度などの任意の動きパラメータ、およびこれらのパラメータに適用される任意の数学的変換を包含する。
【００２９】
連続振動の印加中、弾性波が粘弾性媒体内で発生される。
【００３０】
超音波取得系列は、粘弾性媒体内の弾性波の伝播を調査するために使用される。粘弾性媒体により反射されたエコーまたは超音波信号を検出すること、およびこれらの反射された超音波信号から、連続振動により発生された粘弾性媒体内の弾性波の伝播によって引き起こされた粘弾性媒体の変位を計算することが可能である。
【００３１】
一例として、超音波取得系列の取得の同じ群を作る超音波取得に相関技術を適用することにより粘弾性媒体の変位を計算することが可能である。
【００３２】
弾性波の伝播は、調査される媒体と接触したプローブの位置に応じて進展することに留意することが重要である。
【００３３】
次いで、媒体内の弾性波の伝播の特性を測定すること、および測定された特性から配置インディケータをリアルタイムで計算することが可能である。理想的には、このリアルタイム配置インディケータは、オペレータがプローブにとって最良の位置を見出せるようにオペレータを誘導するためにリアルタイムで表示される。配置インディケータを計算するために測定される特性の例は、特性評価する組織内の深さに応じて測定された弾性波の振幅および位相である。弾性波の位相速度を計算することもできる。
【００３４】
本文書の残りの部分において、「リアルタイム配置インディケータ」および「配置インディケータ」は、同じリアルタイム配置インディケータを参照する。
【００３５】
リアルタイムは、表示のインディケータが検査中に規則的にリフレッシュされることを意味すると理解される。一般に、リフレッシュレートはおよそ２０Ｈｚであるが、１Ｈｚ程度でもよい。
【００３６】
言い換えれば、配置インディケータは、超音波トランスデューサに向いている特性評価する粘弾性媒体が存在する可能性を与える。
【００３７】
連続振動は、とりわけ、超音波減衰の測定に使用されるプローブの配置を検証するために使用されることに留意することが重要である。一例として、連続振動は、プローブに向いている血液実質の存在を検証するために使用されてよい。言い換えれば、連続振動の印加のステップ中、媒体の粘弾性特性の間接測定が可能であるが不可欠ではない。しかし、弾性値は弾性波の位相速度から効果的に推定されることができる。実際、前記伝播により粘弾性媒体中で発生された変位を測定することは、次に、弾性波の伝播速度に遡ることを可能にする。弾性波が主に剪断波であるという仮説が立てられた場合、次いで、式Ｅ＝３ρＶｓ２を使用して、媒体の弾性を計算することが可能であり、式中、Ｅは弾性またはヤング率であり、ρは密度であり、Ｖｓは弾性波の速度である。
【００３８】
したがって、本発明による、ハーモニックエラストグラフィにより超音波減衰の測定を誘導するための方法は、ハーモニックエラストグラフィ技術を使用してプローブの配置が好ましいか予測することを可能にする。これは誘導を伴う。経時的に実行される超音波減衰の測定値はメモリに記憶されてよい。特に、超音波減衰の各測定値は品質係数と関連されることができる。一般に、品質係数は、０と１の間に含まれる係数になる。値０は、測定の劣悪な品質に、値１は、非常に良好な品質に対応する。
【００３９】
品質係数の計算は、弾性波の伝播特性から実行されてよい。これは、超音波信号の特性、および超音波減衰の計算から生じる品質基準を含んでもよい。
【００４０】
保持される超音波減衰の最終測定値は、メモリに記憶された超音波減衰の測定値および品質係数から計算されることができる。
【００４１】
言い換えれば、ハーモニックエラストグラフィによる誘導は、調査される器官の存在を予測する配置インディケータをオペレータに提供することにより、品質係数を超音波減衰の各測定値と関連させること、および特性評価する組織に向いているプローブの配置を誘導することを可能にする。
【００４２】
一例として、保持される超音波減衰の測定値は、記憶され、品質係数で重み付けされた超音波減衰の測定値の平均である。超音波減衰の測定値の総数は、典型的には１から数千個の測定値の間に含まれてよい。例えば、１秒当たり２０個の測定値の速度で測定値が６０秒間蓄積された場合、Ｎは１２００に等しくなる。
【００４３】
有利には、本発明による、ハーモニックエラストグラフィにより超音波減衰の測定を誘導するための方法は、ハーモニックエラストグラフィ技術のおかげで単純に、および精密にプローブの最適な配置を保証しながら、特性評価する組織の超音波減衰の測定を信頼性高く再現可能に実行することを可能にする。
【００４４】
有利には、本発明による、ハーモニックエラストグラフィにより超音波減衰の測定を誘導するための方法は、パルスエラストグラフィにおけるよりも単純な、より単純な振動システムを使用することにより、製造コストを低減することを可能にする。
【００４５】
有利には、本発明によるハーモニックエラストグラフィにより超音波減衰の測定を誘導するための方法は、リアルタイム配置インディケータをオペレータに提供することを可能にする。
【００４６】
本発明によるハーモニックエラストグラフィにより超音波減衰の測定を誘導するための方法は、個々にまたはその技術的に可能な組合せすべてにしたがって考慮された以下の特徴のうちの１つ以上を有してもよい：
−  本発明による方法は、超音波取得系列からの、粘弾性媒体内の弾性波の伝播の少なくとも１つの特性の決定のステップをさらに含む；
−  調査する粘弾性媒体に関してプローブのリアルタイム配置インディケータを計算するために粘弾性媒体内の弾性波の伝播の特性が使用される；
−  本発明による方法は、リアルタイム配置インディケータをリアルタイムで表示するステップをさらに含む；
−  振動子と粘弾性媒体との間の接触力が所定の下側閾値を上回る場合のみ、連続低周波振動の印加のステップがトリガされる；
−  振動子と粘弾性媒体との間の接触力が所定の下側閾値を上回り、および所定の上側閾値を下回る場合のみ、連続低周波振動の印加のステップがトリガされる；
−  超音波取得系列は、５００Ｈｚと１０ｋＨｚの間に含まれる群内繰返し率および１０Ｈｚと１０ｋＨｚの間に含まれる繰返し率を有する少なくとも２回の超音波取得を含む群の繰返しにより形成される；
−  繰返し率は連続振動周波数よりも低い；
−  超音波減衰を反映する超音波のパラメータが計算および表示される；
−  超音波減衰パラメータは瞬時パラメータであり、瞬時超音波減衰パラメータの測定と関連される品質係数は、粘弾性媒体内の弾性波の伝播の特性および／または超音波の特性から計算され；瞬時パラメータは、各超音波取得において得られた、または単一の超音波取得から得られた測定値を意味すると理解される；
−  平均超音波減衰パラメータは、複数の瞬時超音波減衰パラメータおよび各瞬時超音波減衰パラメータと関連される品質係数から計算される；
−  粘弾性媒体内の弾性波の伝播特性に基づいて計算された品質係数と関連されるまたは関連されない超音波減衰パラメータがメモリに記憶される；
−  連続振動の印加のための接触力の所定の下側閾値は、典型的には１Ｎに等しく選ばれる；
−  振動子により印加される低周波振動の周波数ｃＳＷＦは、５と５００Ｈｚの間に含まれる；
−  振動子により印加される低周波振動の振幅は、１０μｍと５ｍｍの間に含まれる；
−  超音波取得系列は、５００Ｈｚと１０ｋＨｚの間に含まれる群内繰返し率および１０Ｈｚと１０ｋＨｚの間に含まれる第１の繰返し率を有する少なくとも２回の超音波取得を含む群の繰返しにより形成される；
−  第１の繰返し率は連続振動周波数よりも低い；
−  超音波減衰パラメータは、
・ＢＵＡ
・特定の超音波周波数の減衰；
・超音波制御減衰パラメータ（ＣＡＰ）
から選択される；
−  弾性波の伝播特性はオペレータに送達される；
−  弾性波の伝播特性は：
・弾性波の振幅；
・弾性波の位相；
・粘弾性媒体のヤング率；
・粘弾性媒体の剪断弾性率；
・粘弾性媒体の剪断速度
から選択される。
【００４７】
本発明はまた、本発明によるハイブリッドエラストグラフィ法を実施するためのプローブにも関する。本発明によるプローブは：
−  粘弾性媒体内で弾性波を発生する連続低周波振動を粘弾性媒体に印加するように構成された振動子；
−  超音波取得系列を放射するように構成された超音波トランスデューサ；
−  超音波取得系列から決定される弾性波の伝播特性から計算されるプローブの配置インディケータを、リアルタイムで計算および表示するための手段
を含み、前記超音波取得系列は、ある繰返し率で発生される超音波取得群を含み、各超音波取得群は、少なくとも１回の取得を含み、
超音波減衰パラメータは、連続低周波振動の印加中に実現される超音波取得から測定される。
【００４８】
１つの実施形態によれば、前記プローブは、プローブと粘弾性媒体との間の接触力が所定の値を上回るとき、連続振動を印加するようにさらに構成されている。
【００４９】
本発明によるプローブは、本発明による方法の実施を可能にする。
【００５０】
超音波トランスデューサは、超音波取得系列を粘弾性媒体内に送るために使用される。同じ超音波トランスデューサが、各取得において反射された超音波信号を検出する。反射された超音波信号は次に、弾性波により発生された粘弾性媒体の変位を検出するために処理される。
【００５１】
計算手段は、少なくとも１つのマイクロプロセッサと、超音波取得、およびプローブの配置インディケータまたは弾性波の伝播特性などの計算結果を記憶することが意図された少なくとも１つのメモリとを意味すると理解される。
【００５２】
表示手段は、配置インディケータを表示するように構成された画面またはインディケータを意味すると理解される。インディケータは、例えば、ダイオードなどの光インディケータ、または音インディケータであってよい。
【００５３】
本発明によるハイブリッドエラストグラフィプローブは、個々にまたはその技術的に可能な組合せすべてにしたがって考慮された以下の特徴のうちの１つ以上を有してもよい：
−  振動子は、電動機またはオーディオリール（ａｕｄｉｏ  ｒｅｅｌ）または動電型アクチュエータである；
−  超音波トランスデューサは、振動子の軸上にマウントされる；
−  本発明によるプローブは、測定値の蓄積をトリガするための手段をさらに含む；
−  超音波トランスデューサは、２ｍｍと１５ｍｍの間に含まれる直径を有する円形である；
−  超音波トランスデューサは、１ＭＨｚと１５ＭＨｚの間に含まれる動作周波数を有する；
−  プローブは、多数の瞬時超音波減衰パラメータおよび瞬時超音波減衰パラメータと関連される品質係数から計算される平均超音波減衰パラメータを計算するように構成されている；
−  超音波トランスデューサは凸腹プローブ（ｃｏｎｖｅｘ  ａｂｄｏｍｉｎａｌ  ｐｒｏｂｅ）である。
【００５４】
本発明はまた、本発明によるハイブリッドエラストグラフィ法を実施するハイブリッドエラストグラフィデバイスにも関する。
【００５５】
本発明によるそのようなハイブリッドデバイスは：
−  本発明によるプローブ；
−  プローブに接続され、反射された超音波信号を処理するための計算手段、表示手段、ならびに制御および／または入力手段を少なくとも含む、中央ユニット
を含む。
【００５６】
特定の実施形態において、中央ユニットはプローブ内に置かれている。
【００５７】
本発明の他の特徴および利点は、添付された図面を参照して以下に記載される、示すための、決して限定的ではないその説明から明らかになるであろう。
【図面の簡単な説明】
【００５８】
【図１】本発明によるハイブリッドエラストグラフィ法のステップを示す図である。
【図２】図１に示された本発明による方法の実施中に、振動子により印加された振動および超音波取得を示す概略図である。
【図３】ストロボスコピックモードと呼ばれる、図１に示されたエラストグラフィ法の特定の実施形態を示す概略図である。
【図４】振動子の配置に関して本発明による方法の一部を実施することにより得られた結果を示す図である。
【図５】本発明によるハイブリッドエラストグラフィプローブを示す図である。
【図６ａ】本発明によるハイブリッドエラストグラフィプローブの特定の実施形態を示す図である。
【図６ｂ】本発明によるハイブリッドエラストグラフィデバイスを示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００５９】
図１は、本発明によるハイブリッドエラストグラフィ法Ｐのステップを示す。
【００６０】
本発明による方法Ｐは、粘弾性媒体と接触したプローブに含まれる振動子を使用して連続低周波振動を印加するステップＣＷを含む。
【００６１】
連続振動の中心周波数は、５と５００Ｈｚの間に含まれる。
【００６２】
方法ＰのステップＣＷは、超音波トランスデューサによる、超音波取得系列の発生をさらに含む。超音波取得系列は、超音波取得群を含む。超音波取得群は、５Ｈｚと５００Ｈｚの間に含まれる繰返し率で放射され、各群は少なくとも１回の超音波取得を含む。
【００６３】
超音波群の繰返し率は、群間繰返し率とも呼ばれる。
【００６４】
超音波取得は、超音波ショットの放射と、その後の反射された超音波信号またはエコーの検出および記録を含む。
【００６５】
粘弾性媒体への連続振動の印加は、前記媒体内で弾性波を発生させる。弾性波は、剪断波と圧縮波との重ね合わせを含む。この弾性波の特性の調査は、粘弾性媒体に関してプローブの正確な配置に関する情報を得ることを可能にする。
【００６６】
特性評価する粘弾性媒体は、超音波ショットを少なくとも部分的に拡散する。したがって、第１の超音波取得系列の放射中に反射された超音波信号を検出することが可能である。
【００６７】
反射された超音波信号の検出は、放射に使用される同じ超音波トランスデューサを使用して実行されてよい。
【００６８】
超音波減衰パラメータは、反射された超音波信号から決定されてよい。例えば、所与の超音波取得に対応する超音波減衰の値ＣＡＰ＿Ｉが決定されてよい。値ＣＡＰ＿Ｉは、超音波減衰パラメータもしくは瞬時超音波減衰パラメータの個別値または瞬時値とも呼ばれる。
【００６９】
ステップＣＷ中に検出された反射された超音波信号は、粘弾性媒体内の弾性波の伝播の少なくとも１つの特性の決定のステップＣＷ＿Ｐ中に連続的に処理される。
【００７０】
典型的には、このステップ中、反射された超音波信号は、エラストグラフィの分野、より一般的には超音波の分野において既知の技術にしたがって、連続振動の印加により発生された弾性波によってもたらされた粘弾性媒体の変位を測定するように互いに相関される。
【００７１】
粘弾性媒体内で測定された変位から、粘弾性媒体内の位置に応じて、振幅および位相などの弾性波の特性を計算することが可能である。粘弾性媒体内の点の位置は、超音波トランスデューサにより放射された超音波の伝播方向に沿って計算された、超音波トランスデューサと前記点との間の距離として測定される。この理由により、粘弾性媒体内の点の位置は、一般に深さと呼ばれる。
【００７２】
弾性波の位相速度または減衰など、粘弾性媒体内の弾性波の他のパラメータを決定することもできる。
【００７３】
組織内の深さに応じて、弾性波の振幅および位相の変化は計算されることができる。理論モデルと測定された特性との間の調整を行うことにより、調整品質パラメータを抽出することが可能である。この調整品質パラメータおよび／または弾性波の他の特性から、特性評価する組織に対するプローブの配置インディケータＲＴ＿ＩＰを計算することが可能である。
【００７４】
例えば、使用される理論モデルのうちの１つは、特性評価する媒体中の深さに伴う、弾性波の中心周波数における位相遅れの線形変化を提供する。この場合、調整は線形調整であり、調整品質パラメータは、位相の線形性を媒体中の深さに応じて与える。可能性のあるインディケータは、調査される深さ範囲内の深さに応じた位相遅れの曲線の線形回帰の予測の品質を与える決定係数Ｒ２である。
【００７５】
１つの実施形態によれば、組織内の弾性波の少なくとも１つの特性の決定のステップＣＷ＿Ｐは、連続振動の印加ＣＷ、および、第１の反射された超音波信号の検出のステップと同時に実行される。
【００７６】
したがって、本発明による方法Ｐのおかげで、組織内の弾性波の特性をリアルタイムで測定し、プローブの配置インディケータＲＴ＿ＩＰをリアルタイムで得ることが可能である。
【００７７】
有利には、低い繰返し率は、超音波取得系列の発生のステップＣＷ中に記録されるデータのサイズを低減し、これらのデータをリアルタイムで処理して配置インディケータＲＴ＿ＩＰを得ることを可能にする。このインディケータの値は、典型的には０と１の間に含まれる。値０は、劣悪なインディケータに、値１は、良好なインディケータに対応する。
【００７８】
有利には、配置インディケータはオペレータに提供され、オペレータが満足のいく測定点を見出すのを助ける。配置インディケータは、例えば（網羅的でないリスト）、有色インディケータの表示の形態、ある程度長いバーの形態などで提供されてよい。
【００７９】
超音波減衰の測定の品質係数ＣＡＰ＿Ｃも超音波信号から計算される。この係数の値は、典型的には０と１の間に含まれる。値０は低品質に、値１は高品質に対応する。
【００８０】
係数ＣＡＰ＿Ｃは、取得中に超音波データから得られる超音波減衰の個別値ＣＡＰ＿Ｉと関連される。
【００８１】
品質係数ＣＡＰ＿Ｃは、例えば超音波信号の特性のみから計算されてよい。これは、超音波信号の品質と弾性波の特性の組合せであってもよい。
【００８２】
１つの実施形態によれば、超音波減衰の個別値は、配置インディケータＲＴ＿ＩＰが正確である場合のみ保存される。配置インディケータＲＴ＿ＩＰが不正確である場合、対応する係数ＣＡＰ＿Ｃは、例えばゼロに設定される。
【００８３】
１つの実施形態によれば、振動子と粘弾性組織との間の接触力Ｆが所定の下側閾値を上回る場合のみ、連続振動がトリガされる。閾値の値は、典型的には１Ｎである。
【００８４】
有利には、この下側閾値は、プローブと粘弾性媒体との間の十分なカップリングを保証する。
【００８５】
１つの実施形態によれば、振動子と粘弾性組織との間の接触力Ｆが所定の上側閾値を下回る場合のみ、連続振動がトリガされる。閾値の値は、典型的には１０Ｎである。
【００８６】
有利には、この上側閾値は、振動が変形されないこと、および調査される媒体が損傷されないことを保証する。
【００８７】
振動子の連続振動的な動きのために、振動子と媒体との間の接触力Ｆの決定は、標準的なトランジェントエラストグラフィ法の場合よりも複雑である。連続低周波振動の存在下、振動子と粘弾性媒体との間の接触力は以下の式：
【数１】
2021514765.tif 000003
で与えられる。
【００８８】
この式中、ｘは振動子の変位、ｋはプローブ内に置かれたばねの弾性定数、Ａは連続振動の振幅、ｆｌｏｗは連続振動周波数である。
【００８９】
力Ｆは、ハイブリッドエラストグラフィプローブ上に置かれた力センサを使用して測定されることができる。続いて、それによって測定された信号にローパスフィルタを適用することにより、低周波部分を除去して、平均接触力：
Ｆａｖｅｒａｇｅ＝ｋ（ｘ）
を推定することが可能である。
【００９０】
有利には、印加される平均力の値は、オペレータに提供されて、低周波振動およびデータの取得が継続するようにオペレータがその値を適合させる。
【００９１】
有利には、個別値ＣＡＰ＿Ｉはメモリに蓄積され、平均値ＣＡＰ＿Ｍを計算するために使用される。ＣＡＰ＿Ｍは、いくつかの方法で計算されることができる。例えば：
【数２】
2021514765.tif 000004
【００９２】
そのとき値ＣＡＰ＿Ｃは、個別の測定値ＣＡＰ＿Ｉを重み付けするために使用される。値ＣＡＰ＿Ｍは、測定された超音波減衰値であるとして検査の最後に保存される。値ＣＡＰ＿Ｍの単位は、例えばｄＢ／ｍである。
【００９３】
図２は、以下の：
−  図１に示されたステップＣＷ中に、振動子により印加された連続低周波振動ｃＳＷ；
−  図１に示されたステップＣＷ中に、取得群Ｇにより形成され、超音波トランスデューサにより発生された超音波取得系列ＰＡ
を概略的に示す。
【００９４】
連続振動を印加するステップＣＷ中、振動子は、５と５００Ｈｚの間に含まれる周波数で、１０μｍと５ｍｍの間に含まれる振幅で発振する。
【００９５】
有利には、連続振動の小さい振幅および低周波数のおかげで、オペレータは、粘弾性媒体と接触したプローブを容易に保持することができる。
【００９６】
連続低周波振動の印加と同時に、超音波トランスデューサは、超音波取得群Ｇにより形成された超音波取得ＰＡを放射する。図２に示された例において、各群Ｇは、２回の超音波取得を含む。
【００９７】
超音波取得群Ｇは、１０Ｈｚと５００Ｈｚの間に含まれる繰返し率ＬＰＲＦまたは群間繰返し率または単に繰返し率で放射される。同じ群Ｇに属する超音波取得は、５００Ｈｚと１０ｋＨｚの間に含まれる群内繰返し率ＨＰＲＦで放射される。
【００９８】
超音波トランスデューサはまた、図１に示されたステップＣＷを参照して説明されたように、超音波取得ＰＡの発生中に反射された超音波信号も検出する。第１の超音波取得系列ＰＡから、同じ群Ｇに属する超音波信号間の相関のステップＣＯＲＲにより、粘弾性媒体の変位を計算することが可能である。粘弾性媒体の前記変位は、振動子により印加された連続振動により発生された弾性波の伝播により発生される。
【００９９】
この方法を実施するための多くの可能な超音波シーケンスが存在すること、および示された要素は、可能な分野の網羅的なリストをいかなる意味においても構成しないことに留意することが重要である。
【０１００】
有利には、同じ群Ｇに属する−したがって時間的に近付けられた−超音波取得に相関技術を適用することにより、１μｍから１０μｍ程度の小さい変位を検出することが可能である。
【０１０１】
図１に示されたステップＣＷ＿Ｐを参照して説明されたように、粘弾性媒体の変位は次に、媒体中の深さに応じて、振幅および位相などの弾性波の特性を計算するために使用される。測定された特性を理論モデルと比べることにより、配置インディケータＲＴ＿ＩＰをリアルタイムで推定することが可能である。
【０１０２】
例えば、配置インディケータは、特性評価する媒体中の深さに応じた弾性波の位相の線形性にリンクされることができる。それで、インディケータは、深さに応じて直線で位相の展開の調整の品質に依存する。
【０１０３】
例えば、配置インディケータは、特性評価する媒体中の深さに応じた弾性波の振幅の減少にリンクされることができる。それで、インディケータは、１／Ｚｎにおけるフィッティングの品質に依存し、式中、Ｚは深さであり、ｎは１と３の間に含まれる整数係数である。
【０１０４】
例えば、リアルタイム配置インディケータＲＴ＿ＩＰの値は、０と１の間に含まれ、関心のある粘弾性媒体に関してプローブが正確に配置されている場合、値は１に近い。
【０１０５】
図３は、ストロボスコピックモードと呼ばれる、本発明による方法ＰのステップＣＷおよびＣＷ＿Ｐの特定の実施形態を示す。
【０１０６】
連続的な正弦曲線は、第１の振動子により印加される連続振動ｃＳＷを概略的に示す。連続振動ｃＳＷは、例えば、２０ｍｓの周期に対応する５０Ｈｚの中心周波数ｃＳＷＦを有する。
【０１０７】
連続的な縦線は、第１の超音波取得系列ＰＡを形成する超音波取得群Ｇを表す。群Ｇは、第１の繰返し率ＬＰＲＦで放射される。ストロボスコピック取得モードにしたがって、第１の繰返し率ＬＰＲＦは、連続振動の中心周波数ｃＳＷＦよりも低い。
【０１０８】
群内繰返し率は、５００Ｈｚと１００ｋＨｚの間に含まれ、これは、１μｍ程度の小さい変位を測定することを可能にする。
【０１０９】
連続振動ｃＳＷに沿った白丸および矢印は、各超音波取得群Ｇにより行われるサンプリングに対応する。
【０１１０】
群Ｇの繰返し率ＬＰＲＦが連続振動ｃＳＷの中心周波数未満であることのおかげで、白丸で示されているように、数回の発振周期の最後には連続振動ｃＳＷを完全にサンプリングすることが可能である。
【０１１１】
有利には、ストロボスコピックモードは、低い第１の繰返し率ＬＰＲＦを使用しながら、連続振動ｃＳＷを完全にサンプリングすることを可能にする。低い繰返し率を使用することは、反射された信号をリアルタイムで処理すること、したがって配置インディケータＲＴ＿ＩＰをリアルタイムで得ることを可能にする。
【０１１２】
図４は、振動子の配置に関して本発明による方法Ｐの一部を実施することにより得られた結果を概略的に示す。
【０１１３】
グラフＣＷ＿Ｄｉｓｐは、媒体中の深さＺおよび時間Ｔに応じて、関心のある領域ＲＯＩ内の粘弾性媒体の変位（または速度、変形、変形率などのその他の任意の動きパラメータ）を示す。変位はフォールスカラースケール（ｆａｌｓｅ  ｃｏｌｏｕｒ  ｓｃａｌｅ）を使用して表されており、より明るい色は、軸Ｄの正方向に沿った変位を表す。変位は、振動子により印加された連続低周波振動によって引き起こされ、媒体の表面と接触して置かれた超音波トランスデューサＵＴによりＺ＝０において測定される。
【０１１４】
粘弾性媒体内の関心のある領域ＲＯＩ内の測定された変位ＣＷ＿Ｄｉｓｐから、連続振動により発生された、媒体内を伝播する弾性波に関する情報ＲＴ＿Ｉｎｆｏをリアルタイムで抽出することが可能である。そのような特性の例は、媒体内の深さに応じた弾性波の振幅Ａおよび位相Ｐｈである。
【０１１５】
所定の閾値で測定されたＡとＰｈの値を比べることにより、粘弾性媒体に関して振動子の配置インディケータを決定することが可能である。
【０１１６】
あるいは、測定された量ＡおよびＰｈと、媒体内を伝播する弾性波の振幅および位相を記述する理論モデルとの間の調整品質パラメータＡＪを得ることが可能である。この場合、配置インディケータは調整品質パラメータＡＪから得られる。例えば、調整品質パラメータは、調査される深さ範囲内の深さに応じた位相遅れの曲線の線形回帰の予測の品質を与える決定係数Ｒ２である。
【０１１７】
１つの実施形態によれば、調整品質パラメータＡＪは、０と１の間に含まれる。
【０１１８】
計算されたら、配置インディケータは、数字もしくは文字の形態で、またはカラースケールを使用することにより表示されてよい。あるいは、配置インディケータは、多彩なディスク型の単純な視覚表示であってよい。あるいは、配置インディケータは、オペレータがトランジェントエラストグラフィステップをトリガできることを示す「配置はＯＫ」タイプの単純な視覚インディケーションであってよい。
【０１１９】
１つの実施形態によれば、弾性波の伝播速度は、媒体の弾性の測定値として保存される。
【０１２０】
本発明による方法Ｐの実施中、グラフＣＷ＿Ｄｉｓｐ、グラフＲＴ＿Ｉｎｆｏおよび振動子の配置インディケータは同時に計算および表示される。
【０１２１】
有利には、超音波取得系列の構造のおかげで、配置インディケータＲＴ＿ＩＰならびにグラフＲＴ＿Ｉｎｆｏは、リアルタイムで計算および表示されることができる。
【０１２２】
図５は、ハーモニックエラストグラフィにより誘導される超音波減衰を測定するためのプローブＰＲを概略的に示す。
【０１２３】
プローブＰＲは：
−  粘弾性媒体内で弾性波を発生する連続低周波振動を粘弾性媒体に印加するように構成された振動子ＶＩＢ；
−  超音波取得系列を放射するように構成された超音波トランスデューサＴＵＳ
を含み、前記超音波取得系列は、ある繰返し率で発生される超音波取得群を含み、各超音波取得群は少なくとも１回の取得を含む。
【０１２４】
図６に示された実施形態によれば、超音波トランスデューサＴＵＳは、振動子ＶＩＢの軸上にマウントされる。
【０１２５】
１つの実施形態によれば、プローブＰＲは、超音波取得から配置インディケータＲＴ＿ＩＰをリアルタイムで計算するための計算手段を含む。
【０１２６】
１つの実施形態によれば、プローブＰＲは、リアルタイム配置インディケータＲＴ＿ＩＰを計算および表示するための手段を含む。
【０１２７】
１つの実施形態によれば、配置インディケータの表示のリフレッシュレートは５Ｈｚを超える。
【０１２８】
有利には、プローブのレベルにおけるリアルタイム配置インディケータの表示が、オペレータがプローブおよび患者の身体から目をそらさずにプローブの配置を最適化することを可能にする。これは、プローブを配置する操作を単純にする。
【０１２９】
１つの実施形態によれば、超音波トランスデューサＴＵＳは、先端ＰＴを使用するプローブの本体に固定されてよい。
【０１３０】
振動子ＶＩＢはプローブＰＲを発振させる。この発振中、超音波トランスデューサＴＵＳは、連続低周波振動を印加し、媒体内に弾性波を作り出しながら粘弾性媒体に押し付けられる。
【０１３１】
１つの実施形態によれば、低周波振動の印加のための振動子ＶＩＢは、超音波トランスデューサＴＵＳの周りまたはプローブ先端ＰＴの周りに置かれた振動リングを含む。
【０１３２】
１つの実施形態によれば、プローブ先端ＰＴは可動であり、振動子ＶＩＢにより作動されてよい。次いで、超音波トランスデューサＴＵＳは、図６の矢印の方向に沿って振動を印加するために粘弾性媒体に押し付けられる。
【０１３３】
図７ａに示された第２の実施形態によれば、プローブＰＲは、可動部のない慣性プローブである。この場合、プローブＰＲ内の振動子ＶＩＢの動きはプローブの動きにつながり、連続振動またはパルス振動は、この場合も、トランスデューサＴＵＳを粘弾性媒体に押し付けることにより印加される。
【０１３４】
振動子Ａの動きの軸は、好ましくは超音波トランスデューサＴＵＳの対称軸である。例えば、超音波トランスデューサＴＵＳは、軸Ａが超音波トランスデューサＴＵＳの中心を通過する円形断面を有してよい。
【０１３５】
１つの実施形態によれば、プローブＰＲは、測定をトリガするための制御手段ＴＯＧを含む。
【０１３６】
したがって、図６ａによるプローブＰＲは、連続低周波振動を印加することが意図された振動子を含む。
【０１３７】
１つの実施形態によれば、超音波トランスデューサの直径は、２と１５ｍｍの間に含まれる。
【０１３８】
１つの実施形態によれば、超音波トランスデューサの中心周波数は、１ＭＨｚと１５ＭＨｚの間に含まれる。
【０１３９】
１つの実施形態によれば、超音波トランスデューサＴＵＳは凸腹プローブである。
【０１４０】
１つの実施形態によれば、プローブは、プローブが正確に配置されているときトリガされる配置インディケータを含む。このインディケータは、視覚的なインディケータ、例えばダイオードの色の変化であってよい。あるいは、インディケータは、振動のタイプまたは振幅の変化など、音または触覚のインディケータであってよい。
【０１４１】
図６ｂは、本発明によるハイブリッドエラストグラフィデバイスＤＥＶを示す。
【０１４２】
本発明によるデバイスＤＥＶは：
−  本発明によるプローブＰＲ；
−  プローブＰＲに接続された中央ユニットＵＣ
を含む。
【０１４３】
中央ユニットは：
−  反射された超音波信号を処理するための計算手段；
−  本発明による方法Ｐの異なるステップにおいて得られた結果を表示するための画面ＳＣ；
−  オペレータによってデバイスを制御するための制御または入力手段ＥＮＴ
を備えてよい。
【０１４４】
中央ユニットＵＣは、有線リンクまたは無線通信手段によりプローブＰＲに接続されてよい。
【０１４５】
１つの実施形態によれば、画面ＳＣは、図５に示された結果の表示に適している。画面ＳＣは、本発明による方法ＰのステップＣＷ＿Ｐ中に計算された位置インディケータＲＴ＿ＩＰをリアルタイムで表示してもよい。
【０１４６】
１つの実施形態によれば、中央ユニットは、リアルタイムで計算および表示された配置インディケータＲＴ＿ＩＰの値に基づいて低周波パルスの印加を自動的にトリガするように構成された手段を含む。
【０１４７】
１つの実施形態によれば、中央ユニットは、プローブＰＲに含まれる。
【図１】
2021514765.tif 000005
【図２】
2021514765.tif 000006
【図３】
2021514765.tif 000007
【図４】
2021514765.tif 000008
【図５】
2021514765.tif 000009
【図６ａ】
2021514765.tif 000010
【図６ｂ】
2021514765.tif 000011
【国際調査報告】
2021514765.tif 000012
2021514765.tif 000013
2021514765.tif 000014
2021514765.tif 000015
2021514765.tif 000016
2021514765.tif 000017