對聲學分散元素的濃度分布的確定的制作方法
【技術領域】
[0001] 本發明設及確定對對象內的聲學分散元素的分布的確定，特別是使用醫學成像的 對該分布的確定。
【背景技術】
[0002] 知悉并了解目標或組織的微結構在技術上或醫學上可W是有益的。例如，知悉特 定體積或橫截面內的顆粒或血管的數量可W給予描述所述結構的信息或者甚至用于輔助 對病理學的診斷。
[000引在PCT專利申請WO 00/70362中，磁共振彈性成像被用于使用縱波W單個頻率測 量楊氏模量。
[0004] 在Sinkus等人的"Viscoelastic shear properties of in vivo breast lesions measured by MR elastogra地y"(Ma即etic Resonance Imaging 23(2005) 159 - 165)中， 描述了一種用于使用磁共振成像來測量剪切粘度和剪切模量的技術。
[0005]在Mariappan等人的期刊文章"Ma即etic Resonance Elastography: A Review" (Clin. Anat. ;23巧）497-511 ;doi :10. 1002/ca. 21006 ;2010年7月）中對磁共振 彈性成像進行了回顧。
【發明內容】
[0006] 本發明在獨立權利要求中提供了一種醫學裝置、一種計算機程序產品W及一種方 法。在從屬權利要求中給出了實施例。
[0007] 如本領域技術人員將意識到，本發明的各方面可W被體現為裝置、方法或計算機 程序產品。因此，本發明的各方面可W采取W下形式：完全硬件實施例、完全軟件實施例 (包括固件、駐存軟件、微代碼等）、或者組合了軟件方面和硬件方面的實施例，其在本文中 均可W被通稱為"電路"、"模塊"或"系統"。另外，本發明的各方面可W采取計算機程序產 品的形式，所述計算機程序產品體現在一個或多個計算機可讀介質中，所述一個或多個計 算機可讀介質具有體現于其上的計算機可執行代碼。
[0008] 可W采用一個或多個計算機可讀介質的任意組合。所述計算機可讀介質可W是計 算機可讀信號介質或計算機可讀存儲介質。本文中所使用的"計算機可讀存儲介質"包括 可W存儲能由計算設備的處理器運行的指令的任何有形存儲介質。所述計算機可讀存儲介 質可W被稱為計算機可讀非瞬態存儲介質。所述計算機可讀存儲介質還可W被稱為有形計 算機可讀介質。在一些實施例中，計算機可讀存儲介質還能夠存儲能夠由所述計算設備的 所述處理器訪問的數據。計算機可讀存儲媒介的范例包括但不限于：軟盤、磁硬盤驅動器、 固態硬盤、閃存、USB拇指驅動器、隨機存取存儲器（RAM)、只讀存儲器（ROM)、光盤、磁性光 盤和所述處理器的寄存器文件。光盤的范例包括壓縮盤（CD)和數字多功能盤值VD)，例如 CD-ROM盤、CD-RW盤、CD-R盤、DVD-ROM盤、DVD-RW盤或DVD-R盤。術語計算機可讀存儲介 質還指能夠經由網絡或通信鏈接由所述計算機設備訪問的各種類型的記錄媒介。例如數據 可W在調制解調器上、因特網上或局域網上被檢索。可W使用任何適當的介質來傳輸體現 在計算機可讀介質上的計算機可執行代碼，所述適當的介質包括但不限于：無線、有線、光 纖線纜、RF等，或者是前述的任何適合的組合。
[0009] 計算機可讀信號介質可W包括具有體現在其中的計算機可執行代碼的經傳播的 數據信號，例如在基帶中或者作為載波的部分。運樣的經傳播的信號可W采取多種形式中 的任意形式，包括但不限于：電磁的、光學的、或其任何適合的組合。計算機可讀信號介質可 W是非計算機可讀存儲介質的，并且可W傳送、傳播、或運送程序的任何計算機可讀介質， 所述程序由指令執行系統、裝置或設備使用或者結合指令執行系統、裝置或設備使用。
[0010] "計算機存儲器"或"存儲器"是計算機可讀存儲介質的范例。計算機存儲器是能 被處理器直接訪問的任何存儲器。"計算機存儲裝置"或"存儲裝置"是計算機可讀介質的 另外的范例。計算機存儲裝置是任何非易失性計算機可讀存儲介質。在一些實施例中，計 算機存儲裝置還可W是計算機存儲器，或者反之亦然。
[0011] 本文所使用的"處理器"包括能夠運行程序或機器可執行指令或計算機可執行代 碼的電子部件。對包括"處理器"的計算設備的引用應當被解釋為可能包括多于一個處理器 或處理核。所述處理器比如可W是多核處理器。處理器還可W指單個計算機系統內的或分 布在多個計算機系統中的處理器的集合。術語計算設備也應當被解釋為可能指計算設備的 集合或網絡，每個計算設備包括一個或多個處理器。計算機可執行代碼可W由多個處理器 來運行，所述多個處理器可W在同一個計算設備內或者甚至可W分布在多個計算設備上。
[0012] 計算機可執行代碼可W包括機器可執行指令或程序，所述機器可執行指令或程序 令處理器執行本發明的方面。用于執行本發明的各方面的操作的計算機可執行代碼可W 是W-種或多種編程語言的任意組合來編寫的，并且被編譯為機器可執行指令，所述一種 或多種編程語言包括面向對象編程言，例如化va、Smallta化、C++等，W及常規流程式編程 序言，例如"C"編程語言或者類似的編程語言。在一些實例中，計算機可執行代碼可W是高 級語言的形式或者是預編譯的形式，并且可W結合聯機生成機器可執行指令的解釋器來使 用。
[0013] 計算機可執行代碼可W完全地在用戶的計算機上、部分地在用戶的計算機上、作 為單獨的程序包、部分地在用戶的計算機上并且部分地在遠程計算機上、或者完全地在遠 程計算機或服務器上運行。在后者的場景中，遠程計算機可W通過包括局域網（LAN)或廣 域網（WAN)的任何類型的網絡被連接到用戶的計算機，或者可W被連接到外部計算機（例 如使用互聯網服務提供商而通過互聯網）。
[0014] 參考對根據本發明的實施例的方法、裝置（系統）W及計算機程序產品的流程圖 圖示和/或方框圖描述了本發明的各方面。應當理解，在適用時，可W通過計算機可執行代 碼的形式的計算機程序指令來實施流程圖、圖示和/或方框圖的每個方框或方框的部分。 還應當理解，在不相互排斥時，不同的流程圖、圖示和/或方框圖中的方框的組合可W被組 合。運些計算機程序指令可W被提供到通用計算機、專用計算機或者其他可編程數據處理 裝置的處理器，W產生機器，使得經由計算機或其他可編程數據處理裝置的處理器運行的 指令創建用于實施在流程圖和/或方框圖的一個或多個方框中指定的功能/動作的單元。
[0015] 運些計算機程序指令也可W被存儲在計算機可讀介質中，所述計算機可讀介質可 W指導計算機、其他可編程數據處理裝置或者其他設備W特定的方式工作，使得存儲在計 算機可讀介質中的指令產生包括指令的制品，所述指令實施在流程圖和/或方框圖的一個 或多個方框中指定的功能/動作。
[0016] 計算機程序指令也可W被加載到計算機、其他可編程數據處理裝置或其他設備 上，W引起將要在所述計算機、其他可編程裝置或其他設備上執行的一系列操作步驟，從而 產生計算機實施的過程，使得在計算機或其他可編程裝置上運行的指令提供用于實施在流 程圖和/或方框圖的一個或多個方框中指定的功能/動作的過程。
[0017] 本文所使用的"用戶界面"是允許用戶或操作者與計算機或計算機系統交互的界 面。"用戶界面"還可W被稱為"人類界面設備"。用戶界面可W向所述操作者提供信息或 數據和/或從所述操作者接收信息或數據。用戶界面可W使得來自操作者的輸入能夠被計 算機接收并且可W從計算機向用戶提供輸出。換言之，所述用戶界面可W允許操作者控制 或操縱計算機，并且所述界面可W允許所述計算機指示所述操作者的控制或操縱的效果。 顯示器或圖形用戶界面上對數據或信息的顯示是向操作者提供信息的范例。通過鍵盤、鼠 標、軌跡球、觸摸板、指點桿、繪圖板、操縱桿、游戲手柄、攝像頭、頭戴式受話器、變速桿、方 向盤、踏板、有線手套、跳舞毯、遙控器和加速度計來接收數據都是用戶界面部件的范例，所 述用戶界面部件使得能夠從操作者接收信息或數據。
[0018] 本文所使用的"硬件接口 "包括使得計算機系統的處理器能夠與外部計算設備和/ 或裝置交互和/或控制外部計算設備和/或裝置的接口。硬件接口可W允許處理器向外部 計算設備和/或裝置發送控制信號或指令。硬件接口還可W使得處理器能夠與外部計算設 備和/或裝置交換數據。硬件接口的范例包括但不限于：通用串行總線、IE邸1394端口、 并行端口、I邸E1284、串行端口、RS-232端口、I邸E-488端口、藍牙連接、無線局域網連接、 TCP/IP連接、W太網連接、控制電壓接口、MIDI接口、模擬輸入接口和數字輸入接口。
[0019] 本文所使用的"顯示器"或"顯示設備"包括適于顯示圖像或數據的輸出設備或用 戶界面。顯示器可W輸出視覺、聽覺和/或觸覺數據。顯示器的范例包括但不限于：計算 機監視器、電視機屏幕、觸摸屏、觸覺電子顯示器、盲文屏、陰極射線管（CRT)、存儲管、雙穩 態顯示器、電子紙、矢量顯示器、平板顯示器、真空巧光顯示器（VF)、發光二極管（LED)顯示 器、電致發光顯示器巧LD)、等離子顯示板（PDP)、液晶顯示器化CD)、有機發光二極管顯示 器（OLED)、投影機W及頭戴顯示器。
[0020] 本文中所使用的"超聲窗口"包括能夠發射超聲波或能量的窗口。典型地，使用薄 片或薄膜作為超聲窗口。例如，超聲窗口可W由BoPET(雙向拉伸聚對苯二甲酸乙二醇醋） 薄膜制成。
[0021] 在本文中醫學圖像數據被定義為己經使用醫學成像掃描器采集到的二維或=維 數據。在本文中醫學成像掃描器被定義為適于采集關于患者的身體結構的信息并且構建二 維或=維醫學圖像數據的集合的裝置。醫學圖像數據可W被用于構建對于醫生的診斷有用 的可視化。可W使用計算機來執行該可視化。
[0022] 在本文中磁共振（MR)數據被定義為對在磁共振成像掃描期間通過磁共振裝置的 天線由原子自旋發射的射頻信號的所記錄的測量結果。在本文中磁共振成像（MRI)圖像被 定義為對所述磁共振成像數據內含有的解剖數據的經重建的二維或=維可視化。可W使用 計算機來執行該可視化。
[0023] 磁共振彈性成像數據是在執行磁共振彈性成像的過程中已經被采集到的磁共振 數據。
[0024] 在一個方面中，本發明提供了一種用于確定對象內聲學分散元素的濃度分布的醫 學裝置。本文中所使用的聲學分散元素包括所述對象內的具有聲學阻抗的顆粒或結構，所 述聲學阻抗與周圍介質足夠不同使得所述聲學阻抗引起聲學波的波散。
[00巧]所述醫學裝置包括：存儲器，其用于存儲機器可執行指令；W及處理器，其用于運 行所述機器可執行指令。對所述指令的運行令所述處理器針對至少兩個頻率來接收剪切波 數據，所述剪切波數據描述剪切波在所述對象內的傳播。所述剪切波數據可W采取不同的 形式，但是其至少描述所述剪切波隨時間的傳播W及針對所述剪切波的至少兩個不同的傳 播頻率或生成頻率。對所述指令的運行還令所述處理器使用在所述至少兩個頻率中的每個 處的所述剪切波數據來確定所述對象的機械屬性。本文中所使用的機械屬性是可W從所述 剪切波的傳播導出的機械屬性。所述機械屬性可W具有空間依賴性。所述剪切波數據也可 W是空間描述性的。
[00%]