[发明专利]用于检测对象的性质的装置

说明书

技术领域

本发明涉及用于检测对象的性质的装置、方法和计算机程序。

背景技术

Huihua Kenny Chiang等人的文章“In-Vitro Ultrasound Temperature Monitoring In Bovine Liver during RF Ablation Therapy using Autocorrelation”（1539到1552页，IEEE Ultrasonic Symposium，2002）公开了一种基于射频（RF）超声信号确定牛肝组织中二维温度分布的装置。使用二维温度图在RF热疗法期间进行热剂量控制和实时温度监测。

这种装置的缺点是，不直接监测消融治疗，即，装置不提供关于牛肝组织消融状态的直接信息。仅确定二维温度图，其仅给出关于消融状态的间接和不精确印象。因此，基于二维温度图控制消融也是不精确的。

发明内容

本发明的目的是提供用于检测对象的性质的装置、方法和计算机程序，其中可以改进对象的性质的检测。

在本发明的第一方面中，提供了一种用于检测对象的性质的装置，其中所述装置包括：

-超声信号提供单元，其用于提供超声信号，该超声信号取决于时间并指示所述对象之内一个或若干深度处的对象的性质，

-周期性值确定单元，其用于确定指示针对恒定深度的超声信号的时域周期性程度的周期性值。

相应恒定深度处超声信号的时域周期性取决于对象在这个深度的性质。于是，通过确定指示针对恒定深度的超声信号的时域周期性程度的周期性值，提供了指示相应深度处对象的性质的值。可以将这个周期性值用于直接以改进的质量检测对象的性质。

可以使用该装置检测的性质可以是对象的被感测区域是否在相应深度经历了结构改变。具体而言，对象优选是人或动物的心脏，性质例如是心脏组织的特定区域是否包括健康组织、凝结组织或是健康组织和凝结组织之间的过渡区域。在过渡区域中，通过破坏健康组织结构改变组织结构，即，在过渡区域中，组织结构经历结构改变，而在包括健康组织和凝结组织的区域中，组织结构不变化。过渡区域对应于损伤边界，可以利用所确定的周期性值检测损伤边界。于是，所述装置还可以包括损伤边界确定单元，损伤边界确定单元用于根据所确定的周期性值确定损伤边界，所述损伤边界是通过向所述对象施加能量产生的。损伤边界确定单元优选适于确定通过向对象施加消融能量以消融它而产生的损伤边界。具体而言，该装置优选适于确定通过消融心脏产生的心脏之内的损伤边界。在实施例中，损伤边界确定单元实时确定损伤边界，由此允许实时监测消融流程。

优选所述损伤边界确定单元适于通过对周期性值进行阈值处理来确定损伤边界。例如，如果在特定时间和特定深度，周期性值小于预定义阈值，则损伤边界确定单元能够确定在该特定时间和特定深度处存在损伤边界。例如，可以通过校准测量预先确定阈值，其中对在已知位置具有损伤边界的对象确定周期性值，且其中预先确定阈值，从而通过利用阈值确定的损伤边界的位置与实际损伤边界的已知位置尽可能好地匹配。

时域周期性优选定义随着时间增加在相应深度处状态或事件的发生的频繁程序。例如，它定义随着时间增加在相应深度处出现基本相同超声反射率的频繁程序。因此，也可以将时域的周期性值视为指示随着时间增加在相应深度处发生一种状态或事件的频繁程序的频繁性值。

还优选地，所述装置包括用于向对象施加能量的能量施加单元以及用于根据所确定的损伤边界控制能量施加单元的控制单元。能量施加单元优选是用于消融对象的消融单元。能量施加单元能够包括用于施加电能，尤其是RF能量的消融电极，或用于施加光能的光学元件，例如，光纤。能量施加单元还可以包括用于消融对象的低温消融元件、高强度聚焦超声元件和/或微波元件。

控制单元可以适于通过根据所确定的损伤边界控制向对象施加消融能量的功率和/或持续时间来控制能量施加单元，具体而言，消融单元。如果对心壁进行消融且壁厚已知，控制单元可以适于根据厚度和所确定的消融深度，即损伤边界的深度控制能量施加单元。优选地，控制单元适于消融心壁，直到达到期望的消融深度，具体而言，直到所得的损伤透壁。

损伤边界确定单元可以适于从超声信号确定心壁前表面和后表面的位置。具体而言，损伤边界确定单元可以适于从所确定的壁前表面和后表面的位置确定壁的厚度。于是，可以使用超声信号确定消融深度并确定壁的厚度，即，在一实施例中，不必提供其他单元来测量壁厚度。可以仅使用超声信号来确定壁的厚度、消融深度和透壁程度。