卷，第313-322頁，2009年）也可用于在方向過濾之后利用時空數(shù)據(jù)估 算依賴于頻率的波傳播速度（相速度）。在相位滯后方法中，在每個像素處的時間信號上 執(zhí)行傅立葉變換、卡爾曼濾波、或其他合適的方法以計算在多個頻率處的剪切波的相位。然 后從在沿著剪切波傳播方向的至少兩個像素的頻率f?處的相位滯后來估算在給定頻率f處 的剪切波速。相位滯后方法可分解在多個頻率（散布（dispersion))處的波傳播速度，并 且可擴展至利用方程式（7)計算從未知方向傳播的波的相速度。當代替使用在方程式（8) 至（10)中的時間延時時，可從剪切波的相位滯后P和頻率f計算：e #時間延時t。雖 然2D空間數(shù)據(jù)用作以上示例，該方法可擴展至3D空間數(shù)據(jù)。
[0082] 以上所公開的方法需要時空數(shù)據(jù)的所有像素具有相同時間網格。當"閃光成像"用 于剪切波的脈沖回波檢測時，可滿足該要求。對于其中以逐行或逐區(qū)域方式獲取2D數(shù)據(jù)的 傳統(tǒng)超聲掃描器，在不同時間網格處采樣在不同超聲A線處的像素。在這種情況下，可內插 在每個像素處的時間信號至更高的采樣率，使得后內插時間采樣在用于不同像素的相同時 間網格上對齊。在2012年10月7日提交的共同待審的美國臨時申請系列號61/710, 744， 和2013年10月7日提交的PCT申請NO.US2013/063631中描述了用于內插和對齊的系統(tǒng) 和方法的一個示例，這兩個申請通過引用整體結合于此。
[0083] 此處也公開了從外部振動有效產生剪切波的系統(tǒng)和方法。例如，參照圖17A和 17B，一件家具（諸如，床250或椅子252或具有堅硬表面或多個表面254, 256的其他結構） 可用于振動與堅硬表面254, 256接合的主體或介質（未不出）。堅硬表面254, 256可以是 平的或彎曲的以優(yōu)化到身體中的振動傳輸。振動源258, 260耦合至堅硬表面254, 256。如 將描述的，振動源258, 260可包括具有偏心重量的電動機或其他合適的振動源，諸如將振 動通過堅硬表面254, 256傳遞至主體或介質的氣動或聲學傳遞的振動。在這方面，振動源 可包括連接至驅動或電源的連接262, 264。為此，如將描述的，取決于振動源258, 260的 設計，連接262, 264可以是電連接或可以是氣動或聲學連接或接收驅動能量以操作振動源 258, 260的其他裝置。
[0084] 可在堅硬表面254, 256和身體之間添加襯墊266以提高患者的舒適度。除傳統(tǒng)的 襯墊材料（諸如泡沫和橡膠）之外，密封在柔性膜內的液體或空氣還也用作可變形的襯墊， 該可變形的襯墊可順應身體表面以最大化接觸面積以用于更有效的振動傳遞。因為空氣或 液體被密封在封閉空間中，來自堅硬表面的振動可通過空氣或液體襯墊有效地傳輸至身體 中?？諝饣蛞后w襯墊可與堅硬表面254, 256集成。
[0085] 可設想，在一些設計中，振動源258, 260可包括大振動源，諸如攜載偏移負載的電 動機。在其他配置中，代替一個大振動源，可沿堅硬表面254, 256將多個振動源定位在不同 位置處，以在身體中產生剪切波。替代地，振動源可諸如通過彈性帶、粘合劑膜、或其他適當 的方式直接固定至主體或介質的身體表面。再進一步，振動源可嵌入在供患者躺在其上的 襯墊266中，或嵌入在供患者穿戴的背心或其他衣服中。
[0086] 具有偏心重量的上述DC電動機是可使用的系統(tǒng)的一個示例。在一些情況下，DC 電動機可與手機振動器使用的電動機一樣小。替代地，更大的電磁致動器可用于從身體表 面在更深區(qū)域中產生更強的剪切波。同樣，通過磁共振彈性成像（MRE)使用的氣動或其他 驅動器可用于該目的?？稍诿绹鴮＠鸑o. 6, 037, 774、7, 034, 534、7, 307, 423、8, 508, 229、和 8, 615, 285以及申請No. 2012/0259201和2012/0271150找到這種MRE驅動器系統(tǒng)的示例， 這些專利申請中的每一個通過引用整體結合于此。當超聲用于剪切波檢測時，無需關心電 磁干擾。因此，電磁設備可用作振動源。
[0087] 不管生成或驅動振動的具體裝置，存在可用于選擇用于生成振動源或驅動源的一 些基本配置。例如，如圖17C所示，一種類型的致動器370當激活時具有"推"運動。這種 致動器370可例如，利用彈性帶或其他合適的裝置被按壓向身體表面。一旦激活，致動主體 372通過軸374推動接觸板376,以產生到身體表面的小"沖頭"，從而在身體內部生成剪切 波。在另一配置中，參照圖17d，致動器380在激活時可利用"拉"動作。在該配置中，致動 器在致動主體382內部，致動主體382通過軸384連接至接觸板386。然而，彈簧或其他合 適的偏置機構388可插在致動主體382和接觸板386之間以維持這兩部分的分離。接觸 板386固定至致動主體382的殼體390,且致動器沿著軸384自由移動和滑動。一旦激活， 致動主體382朝向接觸板386加速并移動。當致動主體382撞擊接觸板386時，致動主體 382的慣性質量將產生對患者身體的沖擊以用于剪切波生成。當致動器沒有被激活時，偏置 機構388將使致動主體382和接觸板386分離以提供充足距離用于下一次沖擊的致動主體 382的加速。
[0088] 如所討論的，可使用多個振動源。當多個振動源用于產生在所研宄的患者中的剪 切波時，從驅動這些振動器的共用源汲取的電流可非常高，從而需要高電源。為了解決該 問題，控制電路可用于連接驅動源和多個振動器?？刂齐娐穼⒃磁c多個振動器的每一個連 接僅達短時間周期。每個振動器的"ON"時間可故意地不對齊，使得在任何給定時間瞬間， 源僅向一個或一些振動器供電。作為示例，假設一個源驅動10個振動器。每個振動器打開 10毫秒（ms)以在患者身體中產生剪切波?？刂齐娐房身樞虻貙ê完P閉每個振動器，使得 振動器1在〇 -l〇ms期間導通，振動器2在10-20ms期間導通，振動器3在20-30ms期間導 通，….，振動器10在90-lOOms期間導通。以這種方式，源每次僅需要驅動一個振動器，從 而降低對源的電流和功率要求。
[0089] 空中或水下?lián)P聲器也可用于將振動引入身體中。通過揚聲器發(fā)出的聲音的頻率可 被調節(jié)成其中引入振動的身體部分的諧振頻率。例如，諧振可有助于將振動引入肝臟中以 進行剪切波彈性測量。在這種情況下，揚聲器可嵌入在具有面對并且大致與床表面拉平的 活動表面的檢查床內?；颊呖商稍诖采厦娉喜⑶疑媳澄挥趽P聲器的頂部上。床的用于嵌 入揚聲器的開口應當足夠大以允許聲學能量從揚聲器充分傳輸?shù)缴眢w中。開口還不應當太 大，使得當患者躺在床上時其完全被患者的背部覆蓋并優(yōu)選地被密封?？烧{節(jié)由揚聲器發(fā) 出的聲音的頻率以匹配患者胸腔的諧振頻率，例如在50Hz。替代地，線性調頻信號（例如， 從30到80Hz)可被發(fā)射到身體中以用于產生剪切波。然后來自胸腔和肺的振動將通過身 體傳播以在肝臟中產生多向剪切波。
[0090] 此處所公開的方法假設在均勻介質中傳播的平面波。在實際中，該假設可以被視 為局部有效。例如，在5mm乘5mm面積內，剪切波可被視為平面波且介質可被視為均勾的。
[0091] 雖然剪切波被用作該教示中的示例，但此處所公開的方法可用于測量其他波（諸 如，壓縮波）的速度。且剪切波可由除超聲之外的方法檢測，諸如磁共振成像（MRI)或光學 系統(tǒng)。對于所有檢測方法，可用時在x方向、y方向、z方向、或它們的組合中的波運動分量 (通常3D向量）可與以上方法一起使用以用于剪切波速測量。
[0092] 現(xiàn)參照圖18,示出了可用于本發(fā)明的超聲成像系統(tǒng)300的示例。然而，將理解，其 他合適的超聲系統(tǒng)也可用于實現(xiàn)本發(fā)明。超聲成像系統(tǒng)300包括換能器陣列302,換能器陣 列302包括多個單獨驅動的換能器元件304。當由發(fā)射器306激勵時，每個換能器元件302 產生超聲能量脈沖串。從處于研宄下的對象或主體反射回換能器陣列302的超聲能量由每 個換能器元件304轉換成電信號并且通過一組開關310被單獨地應用至接收器308。發(fā)射 器306、接收器308、和開關310響應于由人工操作員輸入的命令在數(shù)字控制器312的控制 下進行操作。通過獲取一系列的回波信號執(zhí)行完整掃描，其中開關310設置到它們的傳輸 位置，藉此引導發(fā)射器306暫時打開以激勵每個換能器元件304。開關310然后被設置到 其接收位置，并且由每個換能器元件304產生的隨后的回波信號被測量并被應用至發(fā)射器 308。來自每個換能器元件304的單獨的回波信號在接收器308中組合以產生單個回波信 號，單個回波信號被用于產生例如在顯示系統(tǒng)314上的圖像中的線。
[0093] 發(fā)射器306驅動換能器陣列302,使得產生超聲波束，并且該超聲波束被引導成基 本上垂直于換能器陣列302的前表面。為了將來自換能器陣列302的該超聲波束聚焦在范 圍R處，激勵換能器元件304的子組以產生超聲波束，并且如在316處所示，相對于外部換 能器元件304而延遲在該子組中的內部換能器元件304的脈沖。在點P處聚焦的超聲束源 自由換能器元件304的子組產生的單獨的小波的干擾。時間延時確定聚焦的深度，或范圍 R，該聚焦的深度，或范圍R通常在將要執(zhí)行二維圖像時的掃描期間改變。當接收回波信號 時使用相同的時間延時圖案，導致由換能器元件304的子組接收的回波信號的動態(tài)聚焦。 以這種方式，形成圖像中的單個掃描線。
[0094] 為了生成下一條掃描線，將被激勵的換能器元件304的子組沿著換能器陣列302 的長度移位一個換能器元件304位置，并且獲取另一條掃描線。如318處所示，超聲波束的 聚焦點P從而通過重復移位被激勵的換能器元件304的子組的位置來沿著換能器302的長 度移位。
[0095] 特別參照圖19,發(fā)射器306包括在322處共同指示的一組通道脈沖編碼存儲器。 一般而言，脈沖編碼存儲器322的數(shù)量等于換能器302中的換能器元件304的數(shù)量。由于 這個原因