ES2941278T3 - Método y dispositivo para cuantificar la viscoelasticidad de un medio - Google Patents

Método y dispositivo para cuantificar la viscoelasticidad de un medio Download PDF

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Abstract

Un método para cuantificar la viscoelasticidad de un medio, que comprende: obtener un gráfico de posición-tiempo de la propagación de la vibración después de que un medio es excitado por la vibración; determinar el ángulo para el cual la energía de la señal es mayor en el gráfico de posición-tiempo usando una proyección de ángulo, el ángulo para el cual la energía de la señal es mayor correspondiente a la pendiente del gráfico de posición-tiempo, y la pendiente de la posición-tiempo el gráfico es la velocidad de propagación de la vibración dentro del medio; dado que la velocidad de propagación de la vibración dentro del medio está relacionada con la viscoelasticidad del medio, los parámetros de viscoelasticidad del medio pueden calcularse cuantitativamente después de obtener la pendiente del gráfico de posición-tiempo. Por medio del método, (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)

Description

DESCRIPCIÓN
Método y dispositivo para cuantificar la viscoelasticidad de un medio
Campo técnico
La presente divulgación se relaciona con el campo técnico de la medición y, en particular, con un método y un dispositivo para cuantificar la viscoelasticidad de un medio.
Antecedentes
Cuando se realiza una excitación de vibración en un medio, las características de propagación de la vibración en el medio están relacionadas con la viscoelasticidad del medio. Midiendo las características de propagación de la vibración, se puede cuantificar la viscoelasticidad del medio.
El principio anterior se ha aplicado a muchos campos técnicos en la actualidad. Tomando como ejemplo las pruebas médicas, cuando se analizan órganos o tejidos como el hígado, la tiroides y los músculos, las lesiones pueden localizarse cuantificando la viscoelasticidad del medio.
Por lo tanto, cómo realizar una cuantificación eficiente y precisa de la viscoelasticidad del medio es un problema por resolver.
Compendio
Las realizaciones de la presente divulgación proporcionan un método y un dispositivo para cuantificar la viscoelasticidad de un medio. Para tener una comprensión básica de algunos aspectos de las realizaciones divulgadas, a continuación, se proporciona un breve compendio. Este compendio no es una revisión general ni pretende determinar los elementos constitutivos clave/importantes o describir el alcance de la protección de estas realizaciones. Su único propósito es presentar algunos conceptos de forma simplificada como antesala de la siguiente descripción detallada. La invención se expone en el conjunto de reivindicaciones adjuntas.
Según un primer aspecto de las realizaciones de la presente divulgación, se proporciona un método para cuantificar la viscoelasticidad de un medio, y el método incluye:
obtener un gráfico de posición-tiempo de la propagación de la vibración después de que el medio se somete a una excitación de vibración;
realizar una proyección de ángulo a lo largo de cada ángulo dentro de un intervalo de ángulo preestablecido en el gráfico de posición-tiempo para determinar una pendiente del gráfico de posición-tiempo correspondiente a un ángulo con la energía de señal máxima; y
obtener un parámetro de viscoelasticidad del medio según la pendiente.
La proyección de ángulo de realización a lo largo de cada ángulo dentro de un intervalo de ángulo preestablecido en el gráfico de posición-tiempo para determinar una pendiente del gráfico de posición-tiempo correspondiente a un ángulo con la energía de señal máxima incluye:
calcular una matriz de coocurrencia de nivel de gris a lo largo de cada ángulo dentro del intervalo de ángulo preestablecido para el gráfico de posición-tiempo;
obtener una característica de textura de imagen para cada ángulo;
determinar el ángulo con la energía de señal máxima como un ángulo de pendiente de una línea de pendiente del gráfico de posición-tiempo, utilizando la característica de textura de imagen; y
determinar una pendiente de la línea de pendiente utilizando el ángulo de pendiente.
Como realización opcional, el método incluye, además:
filtrar las ondas reflejadas en el gráfico de posición-tiempo antes de la proyección del ángulo.
Como realización opcional, el filtrado de las ondas reflejadas en el gráfico de posición-tiempo incluye: realizar el filtrado de dirección en el gráfico de posición-tiempo.
La obtención de un gráfico de posición-tiempo de la propagación de la vibración incluye la obtención del gráfico de posición-tiempo de la propagación de la vibración a lo largo de una dirección de propagación de vibración establecida. Según un segundo aspecto de las realizaciones de la presente divulgación, se proporciona un dispositivo para cuantificar la viscoelasticidad de un medio, y el dispositivo incluye:
un módulo de imagen, configurado para obtener un gráfico de posición-tiempo de la propagación de la vibración después de que el medio se somete a una excitación de vibración;
un módulo de determinación, configurado para realizar una proyección de ángulo a lo largo de cada ángulo dentro de un intervalo de ángulo preestablecido en el gráfico de posición-tiempo para determinar una pendiente del gráfico de posición-tiempo correspondiente a un ángulo con la energía de señal máxima; y
un módulo cuantificador, configurado para obtener un parámetro de viscoelasticidad del medio en función de la pendiente.
El módulo determinante incluye:
un submódulo de cálculo, configurado para calcular una matriz de coocurrencia de nivel de gris a lo largo de cada ángulo dentro del intervalo de ángulo preestablecido para el gráfico de posición-tiempo;
un submódulo de determinación, configurado para obtener una característica de textura de imagen de cada ángulo; determinar el ángulo con la energía de señal máxima como un ángulo de pendiente de una línea de pendiente del gráfico de posición-tiempo, usando la característica de textura de imagen; y determinar una pendiente de la línea de pendiente utilizando el ángulo de pendiente.
Como realización opcional, el dispositivo incluye, además:
un módulo de filtrado, configurado para filtrar las ondas reflejadas en el gráfico de posición-tiempo antes de la proyección del ángulo.
El módulo de imagen obtiene el gráfico de posición-tiempo de la propagación de la vibración a lo largo de una dirección de propagación de vibración establecida.
Las soluciones técnicas proporcionadas por las realizaciones de la presente divulgación pueden incluir los siguientes efectos beneficiosos:
el ángulo con la energía de señal máxima en el diagrama de posición-tiempo se determina usando la proyección del ángulo, el ángulo con la energía de señal máxima corresponde a la pendiente del gráfico de posición-tiempo, y la pendiente del gráfico de posición-tiempo es la propagación velocidad de la vibración en el medio. Dado que la velocidad de propagación de la vibración en el medio está relacionada con la viscoelasticidad del medio, el parámetro de viscoelasticidad del medio se calcula cuantitativamente después de obtener la pendiente del gráfico de posición-tiempo. Las realizaciones de la presente divulgación no necesitan seleccionar puntos característicos del gráfico de posición-tiempo para calcular la pendiente del gráfico de posición-tiempo, y no se ven afectadas por el ruido y tienen una pequeña cantidad de cálculo, y pueden cuantificar de manera eficiente y precisa la viscoelasticidad del medio.
Debe entenderse que la descripción general anterior y la siguiente descripción detallada son meramente ilustrativas y explicativas, y no deben limitar la presente divulgación.
Breve descripción de los dibujos
Los siguientes ejemplos/aspectos/realizaciones no están de acuerdo con la invención y están presentes únicamente con fines ilustrativos. Los dibujos del presente documento se incorporan y constituyen una parte de la presente memoria descriptiva, ilustrando las realizaciones consistentes con la presente divulgación y sirviendo para explicar los principios de la presente divulgación junto con la descripción.
La FIG. 1 muestra un diagrama de flujo de un método para cuantificar la viscoelasticidad de un medio según un ejemplo de realización;
la FIG. 2 muestra un diagrama de flujo de un método para cuantificar la viscoelasticidad de un medio según un ejemplo de realización;
la FIG. 3 muestra un diagrama de flujo de un método para cuantificar la viscoelasticidad de un medio según un ejemplo de realización;
la FIG. 4 muestra un diagrama de bloques de un dispositivo para cuantificar la viscoelasticidad de un medio según un ejemplo de realización;
la FIG. 5 es un diagrama de bloques de un módulo de determinación mostrado en la FIG. 4;
la FIG. 6 muestra un diagrama de bloques de un dispositivo para cuantificar la viscoelasticidad de un medio según un ejemplo de realización; y
la FIG. 7 muestra un diagrama de bloques de un dispositivo para cuantificar la viscoelasticidad de un medio según un ejemplo de realización.
Descripción de realizaciones
La siguiente descripción y los dibujos ilustran suficientemente las realizaciones específicas de la presente divulgación para permitir que los expertos en la técnica las pongan en práctica. Las realizaciones representan solo variaciones posibles. A menos que se requiera explícitamente lo contrario, los componentes y funciones individuales son opcionales y el orden de las operaciones puede variar. Las partes y características de algunas realizaciones pueden incluirse o reemplazar partes y características de otras realizaciones. El alcance de las realizaciones de la presente divulgación incluye el alcance completo de las reivindicaciones y todos los equivalentes disponibles de las reivindicaciones. En el presente documento, las diversas realizaciones pueden representarse individual o colectivamente por el término "invención", que es solo por conveniencia, y si se divulga más de una invención, no se pretende limitar automáticamente el alcance de la solicitud a una sola invención o concepto inventivo. En el presente documento, los términos relacionales como primero y segundo se usan solo para distinguir una entidad u operación de otra entidad u operación, y no requieren ni implican que exista una relación u orden real entre estas entidades u operaciones. Además, los términos "que incluye", "que contiene" o cualquier otra variación de los mismos pretenden abarcar la inclusión no excluyente, de modo que los procesos, métodos o dispositivos que incluyen una serie de elementos incluyen no solo esos elementos, sino también otros elementos no listados explícitamente. Las diversas realizaciones en el presente documento se describe de manera progresiva, cada realización se centra en las diferencias con respecto a otras realizaciones. Para partes iguales y similares entre las diversas realizaciones, se puede hacer referencia entre sí. En cuanto a las estructuras y productos o similares divulgados en las realizaciones, dado que corresponden a las partes divulgadas en las realizaciones, la descripción es relativamente simple y se puede hacer referencia a la descripción de la parte del método para las partes relevantes.
La FIG. 1 muestra un diagrama de flujo de un método para cuantificar la viscoelasticidad de un medio según un ejemplo de realización (más general que la invención). Como se muestra en la FIG. 1, el método incluye las siguientes etapas.
En la etapa 11, obtener un gráfico de posición-tiempo de la propagación de la vibración después de que el medio se somete a una excitación de vibración.
En la etapa 12, realizar una proyección de ángulo a lo largo de cada ángulo dentro de un intervalo de ángulo preestablecido en el gráfico de posición-tiempo para determinar un ángulo con la energía de señal máxima, que corresponde a una pendiente del gráfico de posición-tiempo.
El intervalo de ángulo preestablecido se refiere a un intervalo de ángulo para realizar la proyección de ángulo seleccionada según las situaciones reales. Como implementación opcional, el intervalo de ángulo preestablecido puede ser de 360 grados y, en consecuencia, se requiere realizar una proyección de ángulo completo. Como otra implementación opcional, el intervalo de ángulos para realizar la proyección de ángulos se selecciona de acuerdo con las características del gráfico de posición-tiempo obtenido. El eje horizontal del gráfico de posición-tiempo obtenido en la etapa 11 indica el tiempo y el eje vertical indica la posición. Si la vibración se propaga a un lugar distante solo desde el punto de inicio de la excitación de la vibración, cuando la velocidad de propagación de la vibración es infinitamente grande, está cerca de una línea recta paralela al eje vertical en el gráfico de posición-tiempo, y cuando la velocidad de propagación de la vibración es infinitamente pequeña, está cerca de una línea recta paralela al eje horizontal en el gráfico de posición-tiempo. En este momento, un intervalo de ángulo preestablecido de 90 grados puede satisfacer las necesidades, sin necesidad de realizar una proyección de ángulo completo, y luego se mejora la eficiencia de cuantificar la viscoelasticidad del medio. Si la vibración también puede continuar propagándose en una dirección opuesta además de propagarse al lugar distante desde el punto de inicio de la excitación de la vibración, el intervalo de ángulo preestablecido puede ser de 180 grados. En cuanto al punto de inicio real y el punto final del intervalo de ángulo preestablecido, con el sistema de coordenadas rectangulares sin cambios, está relacionado con el punto de inicio de 0 grados y la dirección de rotación en sentido antihorario o en sentido horario, que se puede seleccionar según sea necesario, siempre y cuando se garantice el intervalo de ángulo preestablecido.
Cada ángulo se refiere a cada ángulo dentro del intervalo de ángulo preestablecido a lo largo del cual se realiza la proyección angular. La selección del ángulo específico se determina de acuerdo con un requisito de precisión de tiempo y un requisito de velocidad de cálculo. Cuanto mayor sea el requisito de precisión de tiempo, mayor será el requisito de precisión de la selección del ángulo; y cuanto mayor sea el requisito de velocidad de cálculo, menor será el requisito de precisión de la selección del ángulo. Por ejemplo, se puede seleccionar de 0,01 grados a 1 grado.
La proyección de ángulo se refiere a realizar el reconocimiento o la extracción de características de la imagen en ángulos establecidos para determinar un ángulo con la energía de señal máxima.
En la etapa 13, obtener un parámetro de viscoelasticidad del medio en función de la pendiente.
El parámetro de viscoelasticidad incluye al menos uno de un parámetro de viscosidad y un parámetro elástico.
La pendiente del gráfico posición-tiempo está determinada por una distancia de propagación de la vibración por unidad de tiempo, es decir, la velocidad de propagación de la vibración en el medio. En un medio homogéneo, la velocidad de propagación de la vibración está relacionada con la viscoelasticidad del medio. El parámetro de viscoelasticidad del medio se calcula cuantitativamente después de obtener la pendiente del gráfico de posición-tiempo. Por lo tanto, cómo obtener de manera eficiente y precisa la pendiente anterior se convierte en la clave para cuantificar la viscoelasticidad del medio. En la presente realización, el ángulo con la energía de señal máxima se determina usando la proyección del ángulo. Dado que el ángulo con la máxima energía de la señal corresponde a la pendiente de la gráfica posición-tiempo, es decir, es equivalente a obtener la pendiente de la gráfica posición-tiempo. Este método no necesita seleccionar un pico, un valle o una determinada fase de vibración del gráfico de posición-tiempo como un punto característico para calcular la pendiente del gráfico de posición-tiempo. No se ve afectado por el ruido y tiene una pequeña cantidad de cálculo. Es un método eficiente y preciso para cuantificar la viscoelasticidad del medio.
En una realización de ejemplo, después de realizar la excitación de vibración en el medio a través de vibración mecánica, fuerza de radiación acústica, u otras formas capaces de generar vibración, el medio genera vibración y la vibración se propaga en el medio. Debido a la velocidad de propagación limitada de la vibración anterior en el medio, se utiliza una onda de detección para realizar imágenes dinámicas del medio. La onda de detección anterior puede ser una onda luminosa, una onda ultrasónica o similar. La formación de imágenes dinámica anterior puede ser una formación de imágenes unidimensional, una formación de imágenes bidimensional o una formación de imágenes tridimensional.
Cuando la vibración mencionada anteriormente se propaga en el medio, el frente de onda alcanzará diferentes posiciones a lo largo de la dirección de propagación en diferentes momentos. La señal de eco generada para la formación de imágenes del medio por la onda de detección sufrirá una des correlación de fase. Utilizando esta característica de des correlación de fase, la información de movimiento del medio se puede obtener a través de algoritmos como la correlación cruzada, la autocorrelación y el flujo óptico. El gráfico posición-tiempo se obtiene a lo largo de la dirección de propagación de la vibración establecida. Los algoritmos anteriores pueden ser diversos métodos basados en coincidencia de bloques o coincidencia sin bloques. La dirección de propagación de la vibración establecida anteriormente es una dirección de propagación real de la vibración cuando la vibración se propaga en una sola dirección de propagación, y es una dirección de propagación seleccionada cuando la vibración se propaga en múltiples direcciones de propagación. Por ejemplo, cuando el medio es una hoja uniforme, después de que el medio es excitado por la vibración, la vibración se propagará a lo largo de la dirección de extensión de la hoja, y la dirección de propagación de vibración establecida en este momento es una dirección de propagación real de la vibración. Para otro ejemplo, cuando el medio tiene una forma irregular estereoscópica, el frente de onda de la propagación de la vibración tiene una forma tridimensional (por ejemplo, el frente de onda de la propagación de la vibración es un elipsoide), a continuación diferentes gráficos de posición-tiempo se obtienen a lo largo de diferentes direcciones de propagación de la vibración, y la dirección de propagación de la vibración establecida en este momento es una dirección de propagación seleccionada de interés. La dirección de propagación de interés mencionada anteriormente se determina de acuerdo con una dirección que debe medirse realmente, por ejemplo, puede ser al menos una de las direcciones en las que la vibración se propaga más rápido, una dirección en la que la vibración se propaga más lentamente y una dirección en la que la velocidad de propagación de la vibración está dentro de un cierto intervalo.
En una realización de ejemplo, cuando la vibración se propaga en el medio, se generan ondas reflejadas cuando la vibración encuentra bordes del medio u objetos extraños. Para mejorar la precisión del procesamiento posterior, como se muestra en la FIG. 2, antes de realizar la proyección del ángulo, el método también puede incluir la etapa 11', es decir, filtrar las ondas reflejadas en el gráfico de posición-tiempo. Hay muchas formas de filtrar, y el filtrado de dirección es una implementación de ellas.
En una realización (que no forma parte de la invención), la determinación del ángulo con la energía de señal máxima a través de la proyección del ángulo, y a continuación la obtención de la pendiente del gráfico de posición-tiempo, se puede implementar a través del cálculo integral. Por ejemplo, el cálculo integral se realiza a lo largo de cada ángulo dentro del intervalo de ángulo preestablecido en el gráfico de posición-tiempo. Cuando un ángulo integral es consistente con la dirección de propagación de la vibración, la energía se acumula y el valor integral obtenido en este momento es máximo. Por lo tanto, el ángulo con el valor integral máximo se determina como el ángulo de pendiente de la línea de pendiente del gráfico de posición-tiempo. La pendiente de la línea de pendiente del gráfico de posicióntiempo se puede obtener de acuerdo con el ángulo de pendiente obtenido, combinado con la información de posición y tiempo. El cálculo integral anterior también se conoce como transformada de Radon.
De acuerdo con la invención, dado que una característica de textura de imagen se obtiene calculando una matriz de coocurrencia de nivel de gris, y la característica de textura de imagen refleja la magnitud de la energía de la señal, la matriz de coocurrencia de nivel de gris se usa para obtener información del ángulo con la máxima energía de señal. Sobre la base del principio anterior, se implementa la determinación del ángulo con la energía de señal máxima a través de la proyección del ángulo y, a continuación, la obtención de la pendiente del gráfico de posición-tiempo mediante el cálculo de la matriz de coocurrencia de nivel de gris. Para el gráfico de posición-tiempo, primero se calcula una matriz de coocurrencia de nivel de gris a lo largo de cada ángulo dentro del intervalo de ángulo preestablecido. A continuación, la característica de textura de la imagen de cada ángulo se obtiene usando la matriz de coocurrencia de nivel de gris. A continuación, el ángulo con la energía de señal máxima se determina como el ángulo de pendiente de la línea de pendiente del gráfico de posición-tiempo usando la función de textura de imagen. Finalmente, el ángulo de pendiente se determina usando el ángulo de pendiente.
Según el principio de la mecánica, la viscoelasticidad del medio determina la velocidad de propagación de la vibración en el mismo. Por tanto, la velocidad de propagación de la vibración en el medio se aprende obteniendo la pendiente de la gráfica posición-tiempo. Y, a continuación, el parámetro de viscoelasticidad del medio se obtiene cuantitativamente según el principio de la mecánica. El parámetro de viscoelasticidad aquí puede incluir módulo de cizallamiento, módulo de Young, viscoelasticidad de cizallamiento, viscosidad de cizallamiento, impedancia mecánica, tiempo de relajación mecánica, anisotropía y similares.
La aplicación del método para cuantificar la viscoelasticidad de un medio en las realizaciones de la presente divulgación se dará en un escenario de aplicación específico.
Cuando se realiza una prueba de viscoelasticidad no destructiva en un medio viscoelástico como el hígado humano, es necesario cuantificar la viscoelasticidad del medio. Un aparato de prueba incluye un dispositivo de excitación y un dispositivo de formación de imágenes, donde el dispositivo de excitación realiza una excitación por vibración en el medio a detectar, y el dispositivo de formación de imágenes utiliza ultrasonido para realizar la formación de imágenes para el medio después de la excitación por vibración. Cuando la vibración se propaga en el medio, el frente de onda alcanzará diferentes posiciones a lo largo de la dirección de propagación en diferentes momentos, formando un gráfico de posición-tiempo. El frente de onda anterior puede ser un pico, un valle o la misma fase de vibración.
Como se muestra en la FIG. 3, el método (que no forma parte de la invención) para cuantificar la viscoelasticidad de un medio en este escenario de aplicación específico puede incluir las siguientes etapas.
En la etapa 31, realizar una excitación de vibración sobre el medio.
En la etapa 32, realizar de imágenes dinámicas para el medio usando ultrasonido.
En la etapa 33, obtener un gráfico de posición-tiempo de la propagación de la vibración a partir de la formación de imágenes del medio.
En la etapa 34, realizar el filtrado de dirección en el gráfico de posición-tiempo.
En la etapa 35, realizar una transformada de Radon para determinar una pendiente del gráfico de posición-tiempo. En la etapa 36, calcular un parámetro de viscoelasticidad del medio según la pendiente determinada y principio de mecánica.
En diversas realizaciones de ejemplo del método anterior para cuantificar la viscoelasticidad de un medio, cuando hay al menos dos direcciones de propagación de vibración establecidas, se obtiene un gráfico de posición-tiempo para cada dirección de propagación de vibración establecida correspondientemente, y a continuación el parámetro de viscoelasticidad del medio correspondiente se obtiene la gráfica posición-tiempo. Al sintetizar los al menos dos conjuntos de parámetros de viscoelasticidad obtenidos, la viscoelasticidad del medio se puede evaluar de manera más completa. Las diversas realizaciones a modo de ejemplo del método para cuantificar la viscoelasticidad de un medio dado anteriormente pueden combinarse según las circunstancias, y la relación de combinación entre las diversas realizaciones a modo de ejemplo no se limita aquí.
La FIG. 4 es un diagrama de bloques de un dispositivo (más general que el de la invención) para cuantificar la viscoelasticidad de un medio según un ejemplo de realización. El dispositivo puede estar ubicado en un anfitrión de control de un aparato para probar la viscoelasticidad de un medio, por ejemplo, en un anfitrión de control de un aparato de prueba no destructivo para el hígado en el campo de pruebas médicas. El dispositivo también se puede ubicar en una nube, y los datos de prueba del aparato para probar la viscoelasticidad de un medio debe procesarse en la nube. El dispositivo mostrado en la FIG. 4 incluye un módulo 41 de imagen, un módulo 42 de determinación y un módulo 43 de cuantificación.
El módulo 41 de imagen está configurado para obtener un gráfico de posición-tiempo de la propagación de la vibración después de que el medio se somete a una excitación de vibración.
El módulo 42 de determinación está configurado para realizar una proyección de ángulo a lo largo de cada ángulo dentro de un intervalo de ángulo predeterminado en el gráfico de posición-tiempo para determinar un ángulo con la energía de señal máxima. El ángulo con la energía de señal máxima descrito anteriormente corresponde a una pendiente del gráfico de posición-tiempo.
El módulo 43 de cuantificación está configurado para obtener un parámetro de viscoelasticidad del medio según la pendiente de la gráfica posición-tiempo.
En una realización de ejemplo (que no forma parte de la invención), como se muestra en la FIG. 5, el módulo 42 de determinación emplea una transformada de Radon para realizar la proyección del ángulo y determina el ángulo con la energía de señal máxima. En este momento, el módulo 42 de determinación incluye un submódulo 421 de cálculo y un submódulo 422 de determinación.
El submódulo 421 de cálculo está configurado para realizar un cálculo integral a lo largo de cada ángulo dentro del intervalo de ángulo preestablecido en el gráfico de posición-tiempo.
El submódulo 422 de determinación está configurado para determinar un ángulo con un valor integral máximo calculado por el submódulo 421 de cálculo como un ángulo de pendiente de una línea de pendiente del gráfico de posición-tiempo; y determinar una pendiente de la línea de pendiente del gráfico de posición-tiempo a través del ángulo de pendiente.
Como una implementación de la invención, cuando se usa una matriz de coocurrencia de nivel de gris para determinar el ángulo de pendiente, el submódulo 421 de cálculo está configurado para calcular la matriz de coocurrencia de nivel de gris a lo largo de cada ángulo dentro del intervalo de ángulo preestablecido. para la gráfica posición-tiempo. El submódulo 422 de determinación está configurado para obtener una característica de textura de imagen de cada ángulo; determinar el ángulo con la energía de señal máxima como un ángulo de pendiente de una línea de pendiente del gráfico de posición-tiempo usando la característica de textura de imagen; y determinar una pendiente de la línea de pendiente utilizando el ángulo de pendiente.
En una realización, como se muestra en la FIG. 6, el dispositivo para cuantificar la viscoelasticidad de un medio incluye, además: un módulo 44 de filtrado, configurado para filtrar las ondas reflejadas en el gráfico de posición-tiempo antes de que el módulo 42 de determinación realice la proyección del ángulo.
En una realización, el módulo 41 de imagen obtiene el gráfico de posición-tiempo de la propagación de la vibración a lo largo de una dirección de propagación de la vibración establecida.
La aplicación del dispositivo para cuantificar la viscoelasticidad de un medio en las realizaciones de la presente divulgación se da en un escenario de aplicación específico.
Al realizar una prueba de viscoelasticidad no destructiva en un medio viscoelástico como el hígado humano, es necesario cuantificar la viscoelasticidad del medio. Un aparato de prueba incluye un dispositivo de excitación y un dispositivo de formación de imágenes, donde el dispositivo de excitación realiza una excitación por vibración en el medio a detectar, y el dispositivo de formación de imágenes utiliza ultrasonido para realizar la formación de imágenes para el medio después de la excitación por vibración.
Cuando la vibración se propaga en el medio, el frente de onda alcanzará diferentes posiciones a lo largo de la dirección de propagación en diferentes momentos, formando un gráfico de posición-tiempo. El frente de onda anterior puede ser un pico, un valle o la misma fase de vibración. El dispositivo para cuantificar la viscoelasticidad de un medio obtiene el gráfico posición-tiempo de la propagación de la vibración a partir de la formación de imágenes del medio a lo largo de la dirección de propagación establecida. A continuación, el dispositivo para cuantificar la viscoelasticidad de un medio realiza un cálculo integral a lo largo de cada ángulo en el gráfico de posición-tiempo, y determina el ángulo con el valor integral máximo como el ángulo de pendiente de la línea de pendiente del gráfico de posición-tiempo, y a continuación, determina la pendiente de la gráfica posición-tiempo. Finalmente, el dispositivo para cuantificar la viscoelasticidad de un medio calcula y obtiene el parámetro de viscoelasticidad del medio según la pendiente determinada y el principio de la mecánica.
La FIG. 7 es un diagrama de bloques de un dispositivo para cuantificar la viscoelasticidad de un medio según un ejemplo de realización. El dispositivo puede estar ubicado en un anfitrión de control de un aparato para probar la viscoelasticidad de un medio, por ejemplo, en un anfitrión de control de un aparato de prueba no destructivo para el hígado en el campo de pruebas médicas. El dispositivo también se puede ubicar en una nube, y los datos de prueba del aparato para probar la viscoelasticidad de un medio deben procesarse en la nube.
Los diversos ejemplos de realizaciones del dispositivo para cuantificar la viscoelasticidad de un medio dado anteriormente pueden combinarse según las circunstancias, y la relación de combinación entre los diversos ejemplos de realizaciones no se limita aquí.
El dispositivo mostrado en la FIG. 7 incluye: una memoria 71 y un procesador 72.
La memoria 71 almacena instrucciones de ejecución.
El procesador 72 está configurado para leer las instrucciones de ejecución de la memoria 71 para ejecutar algunas o todas las etapas en las realizaciones de ejemplo del método para cuantificar la viscoelasticidad de un medio descrito anteriormente. El procesador 72 puede implementarse mediante un chip.
Si el dispositivo para cuantificar la viscoelasticidad de un medio mostrado en la FIG. 7 está ubicado en el anfitrión de control del aparato para probar la viscoelasticidad de un medio, se puede conectar a un dispositivo de excitación y un dispositivo de formación de imágenes en el aparato para cuantificar la viscoelasticidad de un medio por bus, inalámbrico, etc. En este momento, el dispositivo tiene interfaces para realizar las conexiones anteriores y el mecanismo de comunicación correspondiente.
Si el dispositivo para cuantificar la viscoelasticidad de un medio mostrado en la FIG. 7 está ubicado en la nube, puede comunicarse con el aparato para probar la viscoelasticidad de un medio a través de una red.
Debe entenderse que la presente divulgación no se limita a los procesos y estructuras que se han descrito anteriormente y se muestran en los dibujos, y se pueden realizar diversas modificaciones y cambios sin salirse del alcance de estos. El alcance de la presente divulgación solo está limitado por las reivindicaciones adjuntas.

Claims (5)

REIVINDICACIONES
1. Un método para cuantificar la viscoelasticidad de un medio, en donde el método comprende:
obtener (11), mediante el uso de una onda de detección, un gráfico de posición-tiempo de la propagación de la vibración a lo largo de una dirección de propagación de vibración establecida, después de que el medio se somete a una excitación de vibración, en donde un eje horizontal del gráfico de posición-tiempo indica el tiempo, y un eje vertical del gráfico de posición-tiempo indica la posición;
calcular, para el gráfico de posición-tiempo, una matriz de coocurrencia de nivel de gris a lo largo de cada ángulo dentro de un intervalo de ángulo preestablecido, donde cada ángulo es un ángulo respectivo relativo a una línea preestablecida de 0 grados en el gráfico de posición-tiempo;
obtener una característica de textura de imagen de cada ángulo;
determinar un ángulo con la energía de señal máxima como un ángulo de pendiente de una línea de pendiente del gráfico de posición-tiempo usando la característica de textura de imagen;
determinar una pendiente de la línea de pendiente utilizando el ángulo de pendiente; y
obtener (13), según la pendiente, la velocidad de propagación de la vibración, y determinando, según el principio de la mecánica y la velocidad de propagación de la vibración, un parámetro de viscoelasticidad del medio.
2. El método según la reivindicación 1, en donde el método comprende, además:
filtrar (11') las ondas reflejadas en el gráfico de posición-tiempo antes de calcular, para el gráfico de posicióntiempo, la matriz de coocurrencia de nivel de gris a lo largo de cada ángulo dentro del intervalo de ángulo preestablecido.
3. El método según la reivindicación 2, en donde el filtrado (11') de las ondas reflejadas en el gráfico de posicióntiempo comprende:
realizar (34) filtrado de dirección en el gráfico de posición-tiempo.
4. Un dispositivo para cuantificar la viscoelasticidad de un medio, en donde el dispositivo comprende:
un módulo (41) de imagen, configurado para obtener, mediante el uso de una onda de detección, un gráfico de posición-tiempo de la propagación de la vibración a lo largo de una dirección de propagación de vibración establecida, después de que el medio se somete a una excitación de vibración, en donde un eje horizontal del gráfico de posición- tiempo indica el tiempo, y un eje vertical del gráfico de posición-tiempo indica la posición; un submódulo (421) de cálculo, configurado para calcular una matriz de coocurrencia de nivel de gris a lo largo de cada ángulo dentro de un intervalo de ángulo preestablecido para el gráfico de posición-tiempo, en donde cada ángulo es un ángulo respectivo relativo a una línea preestablecida de 0 grado en el gráfico de posicióntiempo;
un submódulo (422) de determinación, configurado para obtener una característica de textura de imagen de cada ángulo; determinar un ángulo con la energía de señal máxima como un ángulo de pendiente de una línea de pendiente del gráfico de posición-tiempo utilizando la característica de textura de imagen; y determinar una pendiente de la línea de pendiente usando el ángulo de pendiente; y
un módulo (43) de cuantificación, configurado para obtener, según la pendiente, la velocidad de propagación de la vibración, y determinar, según el principio de la mecánica y la velocidad de propagación de la vibración, un parámetro de viscoelasticidad del medio.
5. El dispositivo según la reivindicación 4, en donde el dispositivo comprende, además:
un módulo (44) de filtrado, configurado para filtrar las ondas reflejadas en el gráfico de posición-tiempo antes de que se calcule la matriz de coocurrencia de nivel de gris a lo largo de cada ángulo dentro del intervalo de ángulo preestablecido.
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