一種人體軟組織力學成像分析方法

生物、醫藥及醫療機械

1.痛點問題

1）人體軟組織結構復雜力學性質和生理病理狀態密切相關，尚需建立和采用合適的本構模型描述軟組織在力學成像中的變形行為；

2）需要考慮反問題解的存在性、唯一性和穩定性，針對不同軟組織建立魯棒的反演方法。

2.解決方案

1）針對不同了軟組織，考慮到典型生理和病理狀態，建立了描述其準靜態和動態變形特征的生物力學模型，揭示了生物力學成像中，軟組織響應和力學特性之間的內在關聯。

2）依據軟組織力學響應和本構參數之間的關聯，建立了針對典型軟組織的反演方法，通過體模和在體實驗驗證了反方法的有效性。

1）基于本項目建立的模型和反分析方法，可以針對性開發獨立的力學成像設備，又可作為軟件模塊集成到現有儀器上。這種靈活性為算法應用提供了非常廣闊的應用空間；可以測量多種軟組織和器官的在體力學特性參數，可以服務于臨床多種場景。

2）不同于傳統醫學成像技術，本項目發展的力學成像技術可以提供多個軟組織力學參數，并建立了這些參數和疾病的關聯，測量結果有助于相關重大臨床疾病診療。

基于目前的研究基礎和所發展的算法，開發新的人體力學成像方法和設備。

1）目前的軟組織力學成像方法缺乏對本構模型的關注，本研究針對性建立的力學模型能更好地描述軟組織的靜態和動態響應。

2）本項目建立的反演方法立足于反問題的數學理論，考慮了解的存在性、唯一性和穩定性，反演的結果更魯棒。