专利名称：用于测量器官弹性的包含定中装置的仪器的制作方法
技术领域：
本发明涉及测量软组织粘弹性的领域。
更具体而言，本发明涉及测量位于人或动物的肋骨之后的人或动物器官的弹性所用的仪器。
具体而言但非排除性地，该仪器用于测量人或动物的肝脏的弹性，该测量的优点在于弹性与肝脏中出现的纤维化的量相关。事实上，由酒精、病毒或其他原因引起的慢性肝炎产生了需要确定的纤维化效果，从而用于选择治疗这种疾病的最佳时机。
背景技术：
现有技术已经包含了这样的测量仪器。
事实上，在之前由本申请的申请人提出的国际专利申请WO2004/016176中已经提出了一种用于测量人或动物器官弹性的装置，其包括由超声换能器构成的至少一个探针机构、至少一个位置传感器、和固定至超声换能器并能够产生瞬时低频脉冲的受控电动致动器。由超声换能器传输的低频脉冲引导弹性波在组织中传播，弹性波的速度依赖于介质的弹性。
但是，特别是在涉及到测量位于人或动物的肋骨后面的器官(例如肝脏)的弹性的情况下，这样的装置具有一些缺点。
事实上，为了测量这些器官的弹性，装置放置在胸腔的前方，换能器的自由端位于两个相邻的肋骨之间(肋间空间)。但是，换能器在肋间空间中的定位以及当换能器在相同的肋间空间中移动时换能器的保持相对较困难。因此，当其产生无效的测量结果时，有可能是换能器的端部不是位于肋间空间中，而是直接位于肋骨上。
此外，不能一直保证换能器轴线相对于皮肤表面的垂直定位，而为了获得低频弹性波和超声波的良好传输，这种垂直定位是必需的。
此外，为了使得由振动的超声换能器发射的低频弹性波能够穿过人或动物的皮肤并到达待测器官，需要对装置施加足够的压力使其抵靠器官。对于超重的患者来说这是更加重要的。在前述的装置中，施加的压力由换能器(并因此由固定在其上的电动致动器)直接产生，由此可能导致振动质量的降低。
发明内容
本发明旨在通过提出一种测量仪器来解决前述设计的缺陷，所述测量仪器允许在两个相邻的肋骨之间引导换能器，以防止换能器与所述肋骨中的一个直接接触。
本发明的目的是允许测量仪器沿着肋间空间滑动。
本发明的目的是通过使测量仪器的重量部分地由人或动物承担来减轻操作者的工作。
此外，本发明的目的是通过减少测量仪器在与测量装置发射低频弹性波相关的冲击过程中的反冲现象，来提供对振动的改进的传输。
本发明的目的还在于提供一种允许增大相邻肋骨之间的间隙的测量仪器。因此，这样的仪器将对具有较窄肋间空间的那些患者具有特别的优点。
本发明的目的还在于提供一种能够适合于患者组织的测量器械。
本发明的目的还在于提供一种能够减少由电动致动器承受的压力的测量仪器。
本发明的目的还在于改进换能器轴线相对于皮肤表面的垂直定位。
为此，本发明涉及一种用于测量位于人或动物的肋骨之后的所述人或动物器官弹性的仪器，所述测量仪器包括低频弹性波发生器和换能器，所述换能器被设计为能够被操作以测量所述器官的弹性。在其最广义的解释中，所述仪器的特征在于，所述测量仪器还包括用于将所述换能器定中在肋骨之间的装置。
所述定中装置优选至少包括设置在所述换能器的两侧上的两个定位柱。
优选地，所述定位柱具有允许所述定位柱被所述肋骨压靠的横向尺寸。
优选地，所述定位柱是圆形的。
根据本发明实施例的一种优选方法，所述定中装置包括固定至壳体的环，所述环具有孔，所述换能器位于所述孔中。
优选地，所述环包括环形冠状部，所述定位柱以直径相对的方式定位在所述环形冠状部上。优选地，所述环通过弹簧固定至所述壳体。
优选地，所述环是可拆卸的。
根据本发明的一种变化，所述定中装置包括一个或多个压力传感器。
根据本发明的另一种变化，所述定中装置包括一个或多个超声换能器。根据本发明的另一种特别优选的变化，所述定中装置包括至少一个成像换能器，所述成像换能器允许形成所述器官的回波扫描图像。更具体而言，形成所述定中装置的至少一个定位柱包括可透过超声的壁，所述壁形成将所述成像换能器容纳在其中的腔。
由此，当在调查研究中测量器官的弹性时，操作者能够通过显示相应的回波扫描图像来定位该器官。
优选地，所述成像换能器是单元件型的。为了允许形成回波扫描图像，这样的换能器在横向枢转轴线上铰接到所述仪器上。
优选地，所述换能器是马达驱动的。
为了便于来自成像换能器的超声沿相关定位柱的壁的方向通过，用耦合液体填充所述腔。优选地，所述腔包括用于防止液体流入到测量仪器的电子部件(控制换能器的马达等)中的密封膜。所述耦合液体被密封膜保持在所述腔中。优选地，密封膜是柔性膜，以允许成像换能器在腔中枢转。
根据本发明实施例的一种具体方法，测量仪器还包括覆盖所述测量仪器的远端的保护膜，该远端由所述换能器和所述定中装置形成。
优选地，用于产生低频弹性波的所述装置由换能器或定中装置形成。
类似地，在本发明实施例的优选方法中，所述测量仪器包括用于加热所述定中装置的加热装置。由此，当通过定中装置来加热时，皮肤能够更好地传播超声波。
仅为了示例性的原因，通过参考附图阅读以下提供的描述可更好地理解本发明，其中图1的立体示根据本发明实施例的第一方法的测量仪器；图2图示了图1的测量仪器的局部侧视图；图3图示了图1的测量仪器所用的换能器的立体图；图4图示了用于使图1的所述测量仪器定中的装置的立体图；图5的局部立体示根据本发明实施例的第二方法的测量仪器；图6的详细视图示出用于使根据本发明实施例的特定方法的测量仪器定中的装置；图7图示装有图6所示定中装置的测量仪器的操作。
具体实施例方式
图1图示根据本发明实施例的第一方法用于测量人或动物器官的弹性的仪器1。
所述的测量仪器1特别用于测量位于所述人或动物的肋骨2后面的人或动物器官的弹性。
所述的测量仪器1具有壳体3，电动致动器(未示出)容纳在壳体3中。移动超声换能器4安装在致动器的端部处，远端5的一部分延伸到所述测量仪器1的主体3的外部。测量仪器1还通过有线连接件6连接至能量源。
因为本发明的目的是改进现有的测量仪器(专利申请WO2004/016176中描述的测量仪器)，因此这里将不再更详细地描述其结构。对于所述测量仪器1的制造以及对于其操作的理解，专业的工程师可以参考国际专利申请WO2004/016176。但是，当然明显的是测量仪器在这里的构造仅是为了说明性的目的。在不脱离本发明范围的情况下，专业工程师可以设计出其他的构造。具体而言，可以设计出没有致动器的测量仪器，所述致动器的功能例如直接由所述换能器承担。
为了允许换能器4的远端5定位并保持在两个相邻的肋骨之间，所述测量仪器1包括用于将换能器4定中在肋骨之间的装置7。
图1中所示的定中装置7优选包括固定至壳体3的环8，所述环8的自由侧具有两个定位柱9。所述环7包括孔10，使得当环固定至所述壳体3时，所述换能器4的远端5穿过在所述环8中形成的孔10。
在图1所示的示例实施方式中，环8通过螺钉11固定至所述测量仪器1。这里很明显的是本发明当然不仅限于这种安装方法。例如，环8可以被构造为优选以可反转的方式夹在所述测量仪器1上。
但是不论什么方法，所述环8优选是可拆卸的。由此，根据患者的状况，仅需要改变环8来获得其中定中装置7适于被测患者的肋间空间(例如就高度或横向尺寸而言调整定位柱)的测量仪器1。优选地，孔10定位在所述环8的中心处。
优选地，两个定位柱9以直径相对的方式定位在孔10的两侧上，换能器4的远端5穿过孔10。
优选地，所述定位柱9构成压力传感器或超声换能器。
图4更清楚地图示了这样的环的形状和结构。
图2以局部侧视示了当测量仪器1抵靠患者的胸腔定位时的测量仪器1。
更具体而言，当测量仪器1抵靠胸腔定位时，环8的定位柱9使得他们占据了在相邻的肋骨2之间形成的空间11中的位置，由此将换能器4的远端5定位在肋间空间11中。
如前所述，为了允许测量器官的弹性，需要以一定的压力保持测量仪器1抵靠胸腔，使得波能够适当地传输穿过患者的皮肤。因为定位柱9也用于防止仅由换能器4产生该压力，因此定位柱9的高度被确定为使得当施加的压力足够时定位柱9能够与皮肤接触，以允许适当地传输低频波穿过患者的皮肤，并因此允许进行检测。
此外，定位柱9优选具有横向尺寸，该横向尺寸允许定位柱9压靠使定位柱9位于其间的两根肋骨2。
优选地，所述定位柱9是圆形的，使得当测量仪器1压靠胸腔时，它们不会对患者造成损伤。
为了进一步降低造成损伤的危险，定位柱9优选由可变形材料(橡胶等)制成。由此，不仅使得所述定位柱9施加在皮肤表面上的压力被更好地分散，而且衰减了与换能器4发生低频弹性波相关的冲击。类似地，环8还可以通过形成弹簧的元件(未示出)固定至所述测量仪器1的壳体3。
根据本发明的一种具体构造，测量仪器1还包括覆盖环8的保护膜。该膜的功能不仅在于保护测量仪器1免受损害(特别是由用于辅助波传输的凝胶的施加而引起的损害)，而且通过对患者的每个新的操作使用新的膜，还能防止污染物从一个患者传至另一个。
优选地，所述膜包括回波凝胶，以确保适当的超声耦合。
此外，为了防止污染物从一个患者传至另一个患者，所述环8优选是一次性的。
考虑图1所示测量仪器1的换能器4，该换能器4是圆形的换能器。在图3中示出其整体。这里仅作为示例提供了换能器的构造。明显的是，当然可以等同地使用不同于圆形的其他形状换能器。
图5的局部立体图示出根据本发明实施例的第二方法的测量仪器。在此实施例的方法中，测量仪器1的用于与患者的胸腔接触的端部具有两个定位柱9，两个定位柱9形成用于将换能器4定中在肋骨之间的装置。与前述测量仪器的实施例的方法一样，所述定位柱9定位在换能器4的远端5的两侧上，换能器4的远端5延伸到壳体3外部。
如前所述，测量仪器1在定位柱9的端部处优选装有保护膜，该保护膜被设计为在其与人或动物的皮肤表面接触的过程中保护换能器免受任何污染。
图6图示定位柱9的特别优选的构造，该定位柱9形成所述测量仪器1的定中装置7，所述定位柱9位于用于测量弹性的换能器4的两侧。
所述定位柱9分别包括形成腔14的壁13，在腔14中容纳有成像换能器12。
优选地，成像换能器12是一种单元件类型的换能器。为了允许形成回波扫描图像，这样的换能器在横向枢转的轴线AA1上铰接到所述仪器1上。
优选地，所述换能器是马达驱动的。
明显的是，专业工程师当然能够使用多元件回波扫描杆式换能器。但是，使用单元件换能器具有降低所述测量元件1的实现成本的优点，因为仅有与多路转换器结合的一个电子获取路径仅需要控制组成测量仪器1的单元件换能器，也就是控制用于测量待测器官的弹性的换能器4和成像换能器12。
由此，当测量待测器官的弹性时，操作者能够通过显示相应的回波扫描图像而在该器官中导向，如图7所示。各个定位柱9a、9b中的换能器12a、12b扫过器官的各自的区域17a、17b，使得由所述成像换能器12扫过的整个区域17覆盖由换能器4进行弹性测量的轴线18。
此外，为了便于来自成像换能器12的超声沿相关定位柱9壁13的方向通过，腔14填充有耦合液体15。然后，所述测量仪器1的电子部件(具体而言是致动成像换能器12枢转的马达)受到腔中定位的密封膜16的保护。所述膜16定位在腔14中，使得耦合液体15保持抵靠壁13，更具体而言抵靠定位柱9的上壁。
在前述中，仅通过示例描述了本发明。旨在不脱离本发明范围的情况下专业工程师能够实现多种不同的发明。
权利要求
1.一种测量仪器(1)，用于测量位于人或动物的肋骨(2)之后的所述人或动物器官的弹性，所述仪器包括壳体(3)和换能器(4)，所述壳体(3)包括用于产生低频弹性波的装置，所述换能器(4)被设计为能够被操作以测量所述器官的弹性，所述仪器的特征在于所述测量仪器(1)还包括用于将所述换能器(4)定中在所述肋骨(2)之间的定中装置(7)。
2.根据权利要求1所述的测量仪器(1)，其特征在于，所述定中装置(7)至少包括设置在所述换能器(4)的两侧上的两个定位柱(9)。
3.根据权利要求2所述的测量仪器(1)，其特征在于，所述定位柱(9)具有允许所述定位柱(9)被所述肋骨(2)压靠的横向尺寸。
4.根据权利要求2或3所述的测量仪器(1)，其特征在于，所述定位柱(9)是圆形的。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的测量仪器(1)，其特征在于，所述定中装置(7)由固定至所述壳体(3)的环(8)形成，并且所述环(8)包括孔(10)，所述换能器(4)位于所述孔(10)中。
6.根据前述权利要求中任一项所述的测量仪器(1)，其特征在于，所述环(8)包括环形冠状部，所述定位柱(9)以直径相对的方式定位在所述环形冠状部上。
7.根据权利要求5或6所述的测量仪器(1)，其特征在于，所述环(8)通过形成弹簧的元件固定至所述壳体(3)。
8.根据权利要求5至7中任一项所述的测量仪器(1)，其特征在于，所述环(8)是可拆卸的。
9.根据权利要求1至8中任一项所述的测量仪器(1)，其特征在于，所述定中装置(7)包括至少一个压力传感器。
10.根据权利要求1至9中任一项所述的测量仪器(1)，其特征在于，所述定中装置(7)包括至少一个超声换能器(4)。
11.根据权利要求1至8中任一项所述的测量仪器(1)，其特征在于，所述定中装置(7)包括至少一个成像换能器(12)，所述成像换能器(12)允许形成所述器官的回波扫描图像。
12.根据权利要求2至11中任一项所述的测量仪器(1)，其特征在于，至少一个定位柱(9)包括成像换能器(12)，所述定位柱(9)包括可透过超声的壁(13)，所述壁(13)形成将所述成像换能器(12)容纳在其中的腔(14)。
13.根据权利要求11或12所述的测量仪器(1)，其特征在于，单元件型的所述成像换能器(12)在横向枢转轴线(AA1)上铰接到所述仪器(1)上。
14.根据前述权利要求11至13中任一项所述的测量仪器(1)，其特征在于，其包括使所述换能器(12)枢转的马达。
15.根据权利要求12至14中任一项所述的测量仪器(1)，其特征在于，所述腔(14)容纳耦合液体(15)，所述耦合液体(15)被密封膜(16)保持在所述腔(14)中。
16.根据权利要求1至15中任一项所述的测量仪器(1)，其特征在于，其还包括覆盖所述测量仪器(1)的由所述换能器(4)和所述定中装置(7)所形成的远端的可变形保护膜。
17.根据权利要求1至16中任一项所述的测量仪器(1)，其特征在于，用于产生低频弹性波的所述装置由换能器(4)形成。
18.根据权利要求1至16中任一项所述的测量仪器(1)，其特征在于，用于产生低频弹性波的所述装置由定中装置(7)形成。
19.根据权利要求1至18中任一项所述的测量仪器(1)，其特征在于，所述测量仪器包括加热装置，用于加热所述定中装置(7)。
全文摘要
本发明涉及用于测量位于肋骨(2)后方的人或动物器官弹性的仪器(1)。本发明的仪器包括具有致动器的壳体(3)，该致动器的端部装有换能器(4)，换能器(4)被致动以测量组织的弹性。本发明的特征在于，测量仪器(1)还包括用于将换能器(4)定中在肋骨(2)之间的装置(7)。
文档编号A61B8/08GK101031243SQ200580032731
公开日2007年9月5日 申请日期2005年9月28日 优先权日2004年9月28日
发明者L·桑德兰, J-M·阿斯克诺夫 申请人:回波检测公司