Page 80 - 《应用声学》2021年第1期

76 2021 年 1 月

Type 4810，振动器激励为功率放大器(Power Amplifier 20
Type 2718) 和信号发生器 (RIGOL DG5252)，实验
30
系统装置示意图如图1所示。
40
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-40 -20 0 20 40
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图 1 实验系统装置示意图 20
Fig. 1 Schematic diagram of experimental system 30
installation 40
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计算剪切波速度时，在检测区域内选取一行较
为清晰的波形像素点，以其每个像素点的 r 值为纵 60
坐标绘制波形图。读取相邻波谷的横坐标，即像素 70
80
点的位置。通过计算上述两个像素点的位置差，将
其转化为剪切波波长。同时，利用振动器振动频率 -40 -20 0 20 40
ฉ᫂
计算剪切波速度。 (b) ଊ݀ˁᐝጜ፥ۇᄰ

2.1 静态肌肉组织弹性的方向特性研究 图 2 静态肌肉剪切波传播图像
肌肉组织不受力时，采集与肌纤维平行传播的 Fig. 2 Static muscle shear wave propagation image
剪切波，经测试得到的最佳低频振动频率为210 Hz， 表 1 静态下肌纤维不同受力下剪切波波速
高速 B 超成像显示剪切波图像如图 2(a) 所示；采集 Table 1 Shear wave velocities of muscle
与肌纤维垂直传播的剪切波，经测试得到的最佳 fibers under different forces under static
低频振动频率为 180 Hz，高速 B 超成像显示剪切波 conditions
图像如图 2(b) 所示。反演得到的剪切波速度如表 1
剪切波传播方向 平行于肌纤维 垂直于肌纤维
所示。
波速/(m·s −1 ) 3.137 2.705
2.2 肌肉受力情况下肌肉组织弹性及各向异性
研究 表 2 平行肌纤维时不同受力下剪切波波速

对肌肉组织施加不同大小的力，采集与肌纤 Table 2 Shear wave velocities of parallel
维平行传播的剪切波，肌肉组织受力分别为 10 N、 muscle fibers under different forces
20 N、30 N 和 40 N 时，最佳低频振动频率分别为
肌肉组织受力/N 10 20 30 40
200 Hz、310 Hz、230 Hz和310 Hz，高速B超成像显
示剪切波图像分别如图 3 所示。反演得到不同受力 波速/(m·s −1 ) 4.082 4.466 4.974 5.606
下与肌纤维平行传播的剪切波速度如表2所示。
表 3 垂直肌纤维时不同受力下剪切波波速
对肌肉组织施加不同大小的力，采集与肌纤
Table 3 Shear wave velocity under differ-
维垂直传播的剪切波，肌肉组织受力分别为 10 N、
ent forces in vertical muscle fibers
20 N、30 N 和 40 N 时，最佳低频振动频率分别为
200 Hz、180 Hz、185 Hz和210 Hz，高速B超成像显
肌肉组织受力/N 10 20 30 40
示剪切波图像分别如图 4 所示。反演得到不同受力
波速/(m·s −1 ) 3.164 3.254 3.303 3.423
下与肌纤维垂直传播的剪切波速度如表3所示。