黄燕平，郑永平

香港理工大学 医疗科技及资讯学系，香港

1 简介

为了直接测量组织的弹性，需要对其施加一定的激励，然后测量产生的应变，根据应力/应变的关系确定组织的硬度，如传统的压缩、拉伸和印压测试。但是如果测试的部位不在人体的表面而位于人体的内部，或者在局部弹性差异很大的不均匀的组织上测量不同点的弹性，那么问题就变得非常复杂。该问题类似于弹性成像中利用测得的应变弹性图（strain elastogram）重建组织的弹性模量图（modulus imaging）[1]。这类实际问题的解析解通常很难得到，常用的解决方法是得到应变分布图后，根据边界处应力的分布和边界条件，利用有限元方法进行反问题的优化求解法算出不同点的弹性模量。因为牵涉到大量的未知参数和大量运算，并且还有收敛性问题，所以该方法的结果受到外界影响的因素较多，应用比较有限。为了有效地解决这个问题，需要借助其他一些非直接的弹性测量方法。

本文介绍2种间接测量组织弹性的方法。第一种是触觉共振传感器的频率偏移法[2-3]。该方法引入共振传感器，在不接触被测组织的时候具有本征共振频率。当其接触被测组织的时候，因为振动回路声阻抗的变化，所以会使共振频率发生偏移。但是偏移的大小除了与组织的弹性有关外，也与其他因素，如接触面积或接触压力有关。共振频率偏移法和印压方法相结合可消除接触力大小对测量结果的影响，最终只需测量印压力和频偏关系就可获得组织的杨氏模量[4]。……