[发明专利]一种检测软组织比弹性模量的方法及装置有效
申请号: | 202010270689.5 | 申请日: | 2020-04-08 |
公开(公告)号: | CN111488680B | 公开(公告)日: | 2021-04-30 |
发明(设计)人: | 冯雪;陈思宇;马寅佶 | 申请(专利权)人: | 清华大学 |
主分类号: | G06F30/20 | 分类号: | G06F30/20 |
代理公司: | 北京林达刘知识产权代理事务所(普通合伙) 11277 | 代理人: | 刘新宇 |
地址: | 100084*** | 国省代码: | 北京;11 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 一种 检测 软组织 弹性模量 方法 装置 | ||
1.一种检测软组织比弹性模量的方法,其特征在于,包括:
获取微纳米谐振器的输出信号,所述微纳米谐振器贴合于软组织表面;所述微纳米谐振器的长厚比小于预设阈值;
根据所述输出信号,得到所述微纳米谐振器的品质因子;
根据所述品质因子,得到所述软组织的比弹性模量;其中,所述比弹性模量与所述品质因子成线性正比关系;
软组织的比弹性模量Ts表示为下述所示的形式:
式中,Q表示微纳米谐振器的品质因子,Tr表示微纳米谐振器的比弹性模量,表示与微纳米谐振器的长厚比、振动阶次以及软组织的泊松比相关的参数;
其中,L表示微纳米谐振器的长度,b表示微纳米谐振器的厚度,且微纳米谐振器沿厚度方向做横向振动,νs表示软组织的泊松比;Ψ为无量钢的系数,γn表示微纳米谐振器在不同振动模态下的频率系数,χn表示微纳米谐振器在不同振动模态下的形状系数,其中,n表示第n阶模态。
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述根据所述品质因子,得到所述软组织的比弹性模量,包括:
根据所述微纳米谐振器的材料、长厚比、软组织的泊松比及所述品质因子,得到所述软组织的比弹性模量。
3.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述根据所述输出信号,得到所述微纳米谐振器的品质因子,包括:
根据所述输出信号,得到所述微纳米谐振器的谐振带宽及谐振频率;
根据所述谐振带宽及所述谐振频率,得到所述品质因子。
4.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述微纳米谐振器为悬臂型微纳米谐振器和/或桥型微纳米谐振器。
5.根据权利要求1-4中任意一项所述的方法,其特征在于,所述微纳米谐振器通过聚二甲基硅氧烷基底贴合于所述软组织表面。
6.一种检测软组织比弹性模量的装置,其特征在于,包括:
输出信号获取模块,用于获取微纳米谐振器的输出信号,所述微纳米谐振器贴合于软组织表面;所述微纳米谐振器的长厚比小于预设阈值;
品质因子获取模块,用于根据所述输出信号,得到所述微纳米谐振器的品质因子;
比弹性模量检测模块,用于根据所述品质因子,得到所述软组织的比弹性模量;其中,所述比弹性模量与所述品质因子成线性正比关系;
软组织的比弹性模量Ts表示为下述所示的形式:
式中,Q表示微纳米谐振器的品质因子,Tr表示微纳米谐振器的比弹性模量,表示与微纳米谐振器的长厚比、振动阶次以及软组织的泊松比相关的参数;
其中,L表示微纳米谐振器的长度,b表示微纳米谐振器的厚度,且微纳米谐振器沿厚度方向做横向振动,νs表示软组织的泊松比;Ψ为无量钢的系数,γn表示微纳米谐振器在不同振动模态下的频率系数,χn表示微纳米谐振器在不同振动模态下的形状系数,其中,n表示第n阶模态。
7.根据权利要求6所述的装置,其特征在于,所述比弹性模量检测模块,具体用于:根据所述微纳米谐振器的材料、长厚比、软组织的泊松比及所述品质因子,得到所述软组织的比弹性模量。
8.一种检测软组织比弹性模量的装置,其特征在于,包括:
处理器;
用于存储处理器可执行指令的存储器;
其中,所述处理器被配置为在执行所述存储器存储的可执行指令时实现权利要求1至权利要求5中任意一项所述的方法。
9.一种非易失性计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序指令,其特征在于,所述计算机程序指令被处理器执行时实现权利要求1至5中任意一项所述的方法。
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