[发明专利]用于估计对象的脂肪含量分数的方法和系统

说明书

一种用于估计对象的脂肪含量分数的方法和系统。能量发射器用于将具有能量信号电场强度的能量信号导向感兴趣区域，其中感兴趣区域具有感兴趣对象、参考物以及在感兴趣对象和参考物之间的边界。接下来，使用热声或超声换能器从边界接收热声双极信号，其中热声双极信号是由能量信号引起的。最后，使用机器从能量发射器和热声或超声换能器接受数据，将热声双极信号与参考物在边界处的电场强度相关联以生成在边界处的校正的热声双极信号，并根据在边界处的校正的热声双极信号计算感兴趣对象的脂肪浓度。

领域

本申请涉及一种用于估计对象的脂肪含量分数(fractional fat content)的方法和系统。

背景

也称为脂肪肝病的肝性脂肪变性是肝细胞遭受大部分以甘油三酯(TG)的形式的脂肪的异常细胞内积聚的状况。肝性脂肪变性的两种主要类型是酒精性肝病(ALD)和非酒精性脂肪性肝病(NAFLD)。NAFLD在美国是慢性肝病的最常见的原因。肝性脂肪变性可导致进行性肝病，且是心血管疾病和糖尿病的危险因素。具有组织学分析的肝活组织检查通常用于诊断脂肪肝并对脂肪肝分级。然而，由于具有组织学分析的肝活组织检查的侵入性质和限制(例如整个肝的表示的缺乏)，基于横截面成像的非侵入性评估正在被研究。

超声成像已经被用于评估肝性脂肪变性。超声成像使用频率高于人类听觉频率(20000Hz)的声波。这些声波使用探针脉动进入(pulsed into)组织。声波从组织反射。不同的组织反射不同程度的声音。这些回波通过信号处理被分析，并使用临床超声重建算法进一步被处理以重建由操作者表示和解释的超声图像。使用超声成像可以重建许多不同类型的图像。一种这样的类型是显示组织的二维横截面的声阻抗的B型图像(B-mode image)。然而，超声成像在评估肝性脂肪变性方面遭受差的重复性和再现性。

未增强的计算机断层扫描(CT)已经被用于评估肝性脂肪变性。使用未增强的CT，可以根据脂肪肝的衰减值以及与脾脏和血液的相对关系来诊断脂肪肝。然而，未增强的CT的敏感性是有限的。

磁共振成像(MRI)是目前用于诊断和量化肝性脂肪变性的最准确和精确的非侵入性成像方式。MRI数据可以被处理以估计质子密度脂肪分数(PDFF)作为脂肪含量分数的量度。然而，MRI是昂贵的。

尽管已经考虑了用于检测肝性脂肪变性并对肝性脂肪变性分级的技术，但改进是期望的。因此，目的是至少提供一种用于使用热声成像来估计对象的脂肪含量分数的新颖的方法和系统。

概述

在一个实施例中，一种用于识别在感兴趣区域中脂肪含量的方法，包括：将具有能量信号电场强度的能量信号导向感兴趣区域，其中，感兴趣区域具有感兴趣对象、参考物以及感兴趣对象和参考物之间的边界；从边界接收热声双极信号，其中，热声双极信号是由能量信号引起的；将热声双极信号与参考物在边界处的电场强度相关联，以生成在边界处的校正的热声双极信号；以及根据在边界处的校正的热声双极信号计算感兴趣对象的脂肪浓度。

在一个实施例中，热声双极信号由一个热声或超声换能器接收。

在一个实施例中，在边界处的参考电场强度由参考物的衰减系数导出。

在一个实施例中，参考物是皮下脂肪。

在一个实施例中，该方法还包括在接收步骤之后立即估计皮下脂肪的厚度。

在一个实施例中，在边界处的参考电场强度是皮下脂肪的估计厚度和脂肪的衰减系数的函数。

在一个实施例中，感兴趣对象是肝，并且所计算的脂肪浓度与肝脂肪变性状况相关联。

在一个实施例中，能量信号是射频脉冲。

在一个实施例中，能量信号是可见光。

在一个实施例中，能量信号是红外辐射。