0] 416收發(fā)器 陽101] 420脈沖序列
[0102] 500醫(yī)學(xué)裝置 陽103] 506高強度聚焦超聲系統(tǒng)
[0104] 508液體填充室 陽105] 510超聲換能器 陽106] 512機構(gòu) 陽107] 514機械致動器/電源 陽10引 516超聲的路徑 陽109] 518超聲窗口
[0110] 520凝膠墊 陽111] 522焦點
[0112] 600激發(fā)步驟
[0113] 602超聲換能器
[0114] 604 母體
[0115] 606 顆粒
[0116] 608剪切波成像
[0117] 610經(jīng)重建的圖像 陽11引 612局部值
[0119] 613機械參數(shù)對頻率的曲線圖
[0120] 614頻率的對數(shù) 陽121] 616機械屬性的對數(shù) 陽12引 618值 陽123] 620多個值
[0124] 700幕次定律擬合 陽12引 702曰 陽126] 704曲線圖 陽127] 706空間尺度 陽12引 708填充因子 陽129] 710濃度拐點
[0130] 712異常分形填充 陽131] 714正常歐幾里得填充 陽132] 800曲線圖 陽133] 802兩個解 陽134] 1000圖像 陽135] 1002顆粒
[0136] 1004 凝膠 陽137] 1100電磁振動器 陽13引1102碳棒
[0139] 1104棒的機械運動
[0140] 1106 搖架 陽141] 1108搖架的運動 陽142] 1110牙簽 陽143] 1112容器
[0144] 1114 凝膠
[0145] 1116 蓋
[0146] 1118 剪切波 陽 147] 1200 頻率Hz
[0148] 1202歸一化的復(fù)剪切模量
[0149] 1204具有10ym微球體的凝膠
[0150] 1206對1204的幕次定律擬合 陽151] 1208參考凝膠 陽152] 1210對1208的幕次定律擬合 陽153] 1304具有g(shù)amma=0的分形
[0154] 1306對1304的幕次定律擬合 陽1巧]1308參考凝膠 陽156] 1310對1308的幕次定律擬合
【具體實施方式】 陽157] 運些附圖中相似的附圖標記是等價的元件或執(zhí)行相同的功能。如果功能是等價 的，則在較后的附圖中將不必討論之前已經(jīng)討論過的元件。 陽15引圖1示出了圖示根據(jù)本發(fā)明的實施例的方法的流程圖。首先，在步驟100中，針對 至少兩個頻率來接收剪切波數(shù)據(jù)，所述剪切波數(shù)據(jù)描述剪切波在對象內(nèi)的傳播。接下來，在 步驟102中，使用在至少兩個頻率中的每個處的剪切波數(shù)據(jù)來確定對象的機械屬性。然后， 在步驟104中，確定至少兩個頻率與機械屬性之間的幕次定律關(guān)系。接著，在步驟106中， 使用幕次定律關(guān)系和校準數(shù)據(jù)來確定對象內(nèi)的聲學(xué)分散元素的濃度分布。例如，可W創(chuàng)建 查找表，所述查找表包括根據(jù)聲學(xué)分散元素的濃度分布的各種幕次定律關(guān)系值的條目。 陽159] 應(yīng)當(dāng)注意，在一些實例中，使用對象內(nèi)的聲學(xué)分散元素的尺寸或近似尺寸的先驗 知識可W是有益的。在一些情況下，聲學(xué)分散元素的尺寸可能是公知的。例如，如果聲學(xué)分 散元素是血管，則對象內(nèi)的血管的平均或典型尺寸可W是事先己知的，并且結(jié)合校準數(shù)據(jù) 還可W是有用的。例如，校準數(shù)據(jù)可W是針對分散元素的特定類型或分布的。
[0160]圖2圖示了醫(yī)學(xué)裝置200的范例。醫(yī)學(xué)裝置200包括計算機202。計算機202具 有連接到處理器206的硬件接口 204。處理器206還被連接到用戶界面208和計算機存儲 裝置210W及計算機存儲器212。計算機存儲裝置210內(nèi)存儲有剪切波數(shù)據(jù)214。剪切波 數(shù)據(jù)214被用于推導(dǎo)機械屬性216,所述機械屬性216也被存儲在計算機存儲裝置210中。 計算機存儲裝置210還包括根據(jù)機械屬性216導(dǎo)出或計算出的幕次定律關(guān)系218。計算機 存儲裝置210還被示為包括聲學(xué)分散元素的濃度220,所述聲學(xué)分散元素的濃度220是使用 幕次定律關(guān)系218通過將其與校準數(shù)據(jù)222相比較來計算的。校準數(shù)據(jù)222也被示為存儲 在所述計算機存儲裝置210中。剪切波數(shù)據(jù)214、機械屬性216、幕次定律關(guān)系218、W及聲 學(xué)分散元素的濃度220或聲學(xué)分散元素的濃度分布可W具有空間依賴性。 陽161] 計算機存儲器212被示為包括控制模塊224。控制模塊224使得處理器206能夠 控制醫(yī)學(xué)裝置200的操作和功能。在額外的部件（例如機械致動器、或用于生成剪切波的系 統(tǒng)、或醫(yī)學(xué)成像系統(tǒng)）被添加到醫(yī)學(xué)裝置200的情況下，控制模塊224可W使得處理器206 能夠經(jīng)由硬件接口 204來控制所述額外的部分。計算機存儲器212還被示為包括剪切波數(shù) 據(jù)處理模塊226。剪切波數(shù)據(jù)處理模塊226包括計算機可執(zhí)行代碼，所述計算機可執(zhí)行代碼 使得處理器206能夠根據(jù)剪切波數(shù)據(jù)214來確定機械屬性216。
[0162] 計算機存儲器212還被示為包括幕次定律確定模塊228。幕次定律確定模塊228 包括計算機可執(zhí)行代碼，所述計算機可執(zhí)行代碼使得處理器206能夠根據(jù)機械屬性216來 確定幕次定律關(guān)系218。計算機存儲器212還被示為包括濃度確定模塊230。濃度確定模 塊230使得處理器206能夠使用幕次定律關(guān)系218和校準數(shù)據(jù)222來確定聲學(xué)分散元素的 濃度220或聲學(xué)分散元素的濃度分布。
[0163] 最后，計算機存儲器212被示為包括校準數(shù)據(jù)生成模塊232。校準數(shù)據(jù)生成模塊 232是任選的模塊，其在一些實施例中將被用于從理論上計算校準數(shù)據(jù)222。在其他實施例 中，校準數(shù)據(jù)生成模塊可W使用經(jīng)驗測量來推導(dǎo)或計算校準數(shù)據(jù)222。
[0164] 圖3示出了醫(yī)學(xué)成像系統(tǒng)300的另外的范例。圖3中的醫(yī)學(xué)成像系統(tǒng)類似于圖2 中所示的，除了額外地存在醫(yī)學(xué)成像系統(tǒng)302,并且機械致動器310也被示為被包括。醫(yī)學(xué) 成像系統(tǒng)302旨在是代表性的并且可W是能夠檢測行進通過對象306的剪切波的任何醫(yī)學(xué) 成像系統(tǒng)。醫(yī)學(xué)成像系統(tǒng)具體可W表示磁共振成像系統(tǒng)或超聲系統(tǒng)。存在被示為靜邸在部 分地在成像區(qū)域304內(nèi)的對象支撐體308上的對象306。 陽1化]存在與對象306接觸的機械致動器310,所述機械致動器310生成剪切波314。在 一些實例中，還可W存在被插入到孔口中W局部地生成剪切波的導(dǎo)管或物體。機械致動器 310被連接到機械致動器控制器312,所述機械致動器控制器312供應(yīng)電能或其他致動W用 于移動機械致動器310。在磁共振成像系統(tǒng)的情況下，機械致動器控制器312例如可W向機 械致動器310提供氣動能量或者可W移動非磁性棒。醫(yī)學(xué)成像系統(tǒng)302和機械致動器控制 器312被示為連接到硬件接口 204。運使得處理器206能夠控制醫(yī)學(xué)成像系統(tǒng)300的各部 分的操作和功能。 陽166] 計算機存儲裝置210被示為包括使用醫(yī)學(xué)成像系統(tǒng)302而被采集到的醫(yī)學(xué)圖像數(shù) 據(jù)316。計算機存儲器212被示為額外地包括圖像處理模塊318。圖像處理模塊318使得 處理器206能夠根據(jù)醫(yī)學(xué)圖像數(shù)據(jù)316來生成剪切波數(shù)據(jù)214。 陽167] 圖4示出了醫(yī)學(xué)裝置400的另外的范例。在該范例中，醫(yī)學(xué)成像系統(tǒng)是磁共振成 像系統(tǒng)402。磁共振成像系統(tǒng)包括磁體404。磁體404是具有通過其中屯、的膛406的圓柱 形超導(dǎo)磁體。
[0168] 磁體具有帶超導(dǎo)線圈的液氮冷卻低溫恒溫器。也可能使用永磁體或常導(dǎo)磁體。對 不同類型的磁體的使用也是可能的，例如，也可能使用分裂圓柱磁體W及所謂的開放磁體。 分裂圓柱磁體與標準圓柱磁體類似，除了低溫恒溫器已經(jīng)被分裂成兩個部分W允許訪問磁 體的等平面，運樣的磁體例如可W結(jié)合帶電顆粒束治療來使用。開放磁體具有兩個磁體部 分，一個在另一個上方，其間具有對于接收對象足夠大的空間：對兩個部分面積的布置類似 于亥姆霍茲化elmholtz)線圈。開放磁體是流行的，運是因為對象被較少地限制。在圓柱 磁體的低溫恒溫的里面存在一組超導(dǎo)線圈。在圓柱磁體的膛406內(nèi)存在成像區(qū)域408,在所 述成像區(qū)域408中磁場足夠強并且足夠均勻W執(zhí)行磁共振成像。機械致動器310被示為在 磁體的膛406中。
[0169] 在磁體的膛406內(nèi)，還存在一組磁場梯度線圈410,所述磁場梯度線圈410被用于 采集磁共振數(shù)據(jù)W對磁體404的成像區(qū)域408內(nèi)的磁自旋進行空間編碼。磁場梯度線圈被 連接到磁場梯度線圈電源412。磁場梯度線圈410旨在是代表性的。典型地，磁場梯度線 圈包括獨立的=組線圈，W用于在=個正交空間方向上進行空間編碼。磁場梯度線圈電源 412向磁場梯度線圈410供應(yīng)電流。供應(yīng)到磁場線圈的電流根據(jù)時間而被控制并且可W是 傾斜的或者脈沖的。
[0170] 鄰近成像區(qū)域408的是射頻線圈414,所述射頻線圈414用于操縱成像區(qū)域408內(nèi) 的磁自旋的取向并且用于接收來自也在成像區(qū)域內(nèi)的自旋的無線電發(fā)射。射頻線圈可W包 括多個線圈元件。射頻線圈也可W被稱為通道或天線。射頻線圈414被連接到射頻收發(fā)器 416。射頻線圈414和射頻收發(fā)器416可W由單獨的發(fā)射線圈和接收線圈W及單獨的發(fā)射 器和接收器代替。應(yīng)當(dāng)理解，射頻線圈414和射頻收發(fā)器416是代表性的。射頻線圈414 旨在還表示專用發(fā)射天線W及專用接收天線。同樣地，收發(fā)器416也可W表示單獨的發(fā)射 器和接收器。 陽171] 機械致動器控制器312、收發(fā)器416和磁場梯度線圈電源412被示為連接到計算機 202的硬件接口 204。
[0172] 在該范例中，醫(yī)學(xué)圖像數(shù)據(jù)是磁共振數(shù)據(jù)。計算機存儲裝置210還被示為包括脈 沖序列420。脈沖序列420是一組命令或信息，所述命令或信息可W被用來導(dǎo)出用于控制磁 共振成像系統(tǒng)402采集磁共振數(shù)據(jù)316的一組命令。例如，控制模塊224可W使用脈沖序 列420來采集磁共振數(shù)據(jù)316。 陽173] 圖5示出了類似于圖4中示出的實施例的醫(yī)學(xué)儀器500。然而，圖5中使用高強度 聚焦超聲系統(tǒng)506,而不是機械致動器。高強度聚焦超聲系統(tǒng)506將超聲聚焦到點522。通 過將超聲開啟或關(guān)閉或者對其進行調(diào)制，可W在對象306內(nèi)生成剪切波。剪切波314可W 被示為從焦點522向外福射。
[0174] 對象306被示為靜邸在對象支撐體308上。醫(yī)學(xué)裝置200包括高強度聚焦超聲系 統(tǒng)506。高強度聚焦超聲系統(tǒng)506包括液體填充室508。液體填充室508內(nèi)是超聲換能器 510。盡管在該圖中未示出，但是超聲換能器510包括多個超聲換能器元件，每個超聲換能 器元件能夠生成獨立的超聲波束。運可W被用于通過控制供應(yīng)到超聲換能器元件中的每個 或超聲換能器元件組的交流電流的相位和/或幅度來W電子方式操縱焦點522的位置。點 522表示醫(yī)學(xué)裝置500的可調(diào)節(jié)焦點。 陽1巧]超聲換能器510被連接到機構(gòu)512,機構(gòu)512允許超聲換能器510被W機械方式重 新定位。機構(gòu)512被連接到機械致動器514,所述機械致動器514適于對機構(gòu)512進行致 動。機械致動器514還表示用于向超聲換能器510供應(yīng)電力的電源。在一些實施例中，電 源可W控制到各個超聲換能器元件的電力的相位和/或幅度。 陽176] 超聲換能器510生成被示為遵循路徑516的超聲。超聲516經(jīng)過液體填充室508 并且經(jīng)過超聲窗口 518。在該實施例中，超聲然后經(jīng)過凝膠墊520。凝膠墊520不是必需在 所