CN108982674A - 使用单个激励脉冲和具有不同宽度和形状的多个激励脉冲测量组织剪切波性质 - Google Patents

Abstract

本发明公开了测量组织非线性剪切波性质的方法和装置。当组织剪切响应对于由具有不同形状的脉冲产生的超声辐射力不同时，其非线性作用可以用于在不测量群速度或相速度的情况下估算在单一位置的组织性质。使用单音猝发脉冲的超声辐射力被施加至组织区域中所选择的位置。在区域中检测所引发的剪切波并且计算和分析其谱分布。可以利用具有不同宽度或不同形状的其他激励脉冲在相同位置重复该检测。根据非线性剪切模型进行所检测的剪切波的谱分析以求解在组织区域中单一位置的组织的非线性和粘弹性。为了将二维或三维组织非线性和剪切波性质成像，检测位置可以是每次一个点。性质包括非线性大小变化、非线性相变化、非线性系数、和粘弹性。在组织区域中沿着剪切传播方向的多个位置检测所引发的剪切波，以用于使用不同激励脉冲计算不同的剪切群速度和不同的剪切相速度，并且计算非线性和粘弹性。本公开的某些方面和超声弹性成像的现有技术之间的差异是利用组织剪切性质的非线性响应。

Description

使用单个激励脉冲和具有不同宽度和形状的多个激励脉冲测 量组织剪切波性质

背景技术

定量超声弹性成像通过以下方式来测量组织粘弹性：将超声辐射力施加至组织区域，测量所引发的剪切波的传播性质如位移和传播速度(群速度或相速度)，并且计算组织的粘弹性。这些技术包括超声振动测量(US 7753847、US 7785259、US 8659975、US8602994)、声辐射力脉冲成像(ARFI)(US 20050215899)、超声剪切成像(SSI)和剪切波谱法(SWS)(US8150128)，以及其他相似技术如剪切波弹性成像(SWEI)、空间调制超声辐射力(SMURF)、爬行波超声检查法(Crawling Wave Sonography，CWS)。

以上所述的方法假定对激励脉冲的组织响应是线性的，从而剪切波的组织性质如群速度和相速度的测量与激励脉冲宽度和形状是独立的，此时使用所述速度计算用于表征组织剪切性质的组织粘弹性。

以上所述方法既不测量组织非线性，也不考虑非线性对组织粘弹性的估值的准确性的影响。

以上所述方法为了计算组织的粘弹性，需要检测在多个位置处的剪切波以估算剪切波速度。

发明内容

本工作发现，在生物组织如猪肝中，测得的剪切波的传播速度与激励脉冲宽度和形状不是独立的。这部分归因于组织的生物结构的复杂性，包括非线性、各向异性、和不均匀性等。针对组织区域，本公开发现，对于不同的激励脉冲来说，测得的引发的剪切波的组织剪切性质(包括群速度和相速度)是不同的。因此，对于同一组织区域中的不同的振动脉冲来说，所计算的组织的粘弹性是不同的。因此，利用弹性成像的所述现有技术估算的组织粘弹性是脉冲依赖性的。

本公开公开了使用具有不同宽度和形状的不同振动脉冲表征组织剪切性质的方法和装置。

根据本公开的一个方面，为了将通过不同激励脉冲研究的二维或三维组织剪切波性质成像，检测位置可以是每次一个点。所述性质包括基于由不同脉冲激励的响应的非线性幅度变化、非线性相变化、和组合参数，它们与组织剪切性质和病理状态有关。

根据本公开的另一个方面，还可以在组织中的多个位置检测所引发的剪切波，以用于使用不同激励脉冲计算不同群速度和相速度。例如，分别使用具有50μs和100μs的脉冲宽度的激励脉冲引发剪切波。本公开估算了由所述两种不同的激励脉冲引发的剪切波的群速度和相速度。将使用不同脉冲测得的速度及其分散用于表征组织剪切性质，其用于表征不同类型的组织和组织的病理状态。

本公开的另一个方面公开了通过使用用于测量的单个脉冲或相同脉冲的序列来测量组织非线性的方法，同时对于具有不同宽度和形状的不同脉冲重复测量。

本公开的另一个方面是通过提供指定脉冲宽度的标准值来校正通过所述先前弹性成像技术测量的粘弹性。

附图说明

根据本公开的一个方面，图1示出了由具有不同宽度的多个脉冲中的一个产生的辐射力pi(t)被施加至组织区域以引发剪切波yi(t，x)，i＝1、2、...M，并且x是位置。对另一个脉冲重复该过程，直到测量由具有不同宽度的脉冲引发的全部剪切波，用于估算包括非线性在内的组织剪切性质。

根据本公开的一个方面，图2示出了使用由具有不同宽度和形状的激励脉冲引发的超声辐射力的组织剪切性质表征的***图。

根据本公开的一个方面，图3示出了在猪肝模型(phantom)中的剪切波的相速度。其显示，所引发的剪切波在给定频率下的相速度不是常数，而是随着脉冲宽度变化。相速度随不同脉冲宽度的这种分散性质代表组织病理状态。

根据本公开的一个方面，图4示出了在猪肝模型中的剪切波的群速度。其显示，所引发的剪切波的群速度不是常数，而是随着脉冲宽度变化。群速度随不同脉冲宽度的这种分散性质代表组织病理状态。

图5示出了猪肝模型的估算的弹性。其显示，根据本公开的一个方面，猪肝的估算的弹性不是常数，而是随着脉冲宽度变化。估算的弹性随不同脉冲宽度的这种分散性质代表组织病理状态。

根据本公开的一个方面，图6示出了猪肝模型相对于频率的估算的相速度。其显示，猪肝的估算的弹性在一定频率下不是常数，而是随着脉冲宽度变化。

根据本公开的一个方面，图7示出了用于通过在一个或多个位置使用单个脉冲或者不同激励脉冲测量组织非线性、粘弹性、和剪切速度的过程。

根据本公开的一个方面，图8示出了瞄准不同位置的振动波束(vibration beam)和检测波束(detection beam)。

根据本公开的一个方面，图9示出了瞄准相同位置的振动波束和检测波束。

根据本公开的一个方面，图10示出了瞄准不同位置的振动波束和检测波束；检测在区域中的多个维度中的多个位置完成。

具体实施方式

当将超声辐射力施加至粘弹性组织时，可以通过牛顿第二运动定律描述在组织区域中所引发的组织剪切运动：

其中(x₁、x₂、x₃)是笛卡尔坐标，(σ₁₁、σ₁₂、σ₁₃)是穿过x₂-x₃平面的每单位的应力的x₁、x₂、x₃分量，与其它分量类似，d_j是在x_j方向上的运动的位移，ρ是密度。该方程式说明，每单位面积的净内力是空间中应力张量的导数，并且净力引发在位置(x₁、x₂、x₃)的加速运动。

由(1)描述的波分量的波传播速度可用于研究组织的机械性质，如组织的剪切弹性和粘度。

考虑到在各向同性粘弹性介质中其组织位移与压缩波前平行并且其传播方向与压缩波前垂直的剪切波的谐运动，将(1)简化为：

其中d₁是谐运动的位移，x_k在与压缩波的波前垂直的方向上，h是在x_k方向上的剪切波的波数。对于仅具有一个单谐波(single harmonic)的运动来说，(2)的解是：

其中h_r和h_I分别是h的实部和虚部，D是组织位移的初始振幅，ω是谐运动的角频率，并且x是行进距离。剪切波的速度可以通过取(ωt-h_rx)的时间导数而得到，即：

所述先前方法测量速度v_s(ω)并且求解与h_r相关的组织粘弹性，其依赖于组织粘弹性模型。可以通过许多不同的模型对组织粘弹性建模。最简单的一个是：

σ(t)＝μ₁ε(t) (5)

其中σ是压力，ε是应变，μ₁被称为弹性。因此，

其中ρ是组织的密度。另一种具有针对粘弹性组织的一个额外要素的流行模型被称为Voigt模型：

其中μ₂被称为粘度。对于谐运动来说：

σ/ε＝μ₁+jωμ₂ (8)

对于Voigt介质来说：

因此，在Voigt组织中剪切波的相速度：

可以证实，在一定距离内的剪切波的振幅也是组织粘弹性的函数，并且可以发现将振幅衰减与粘弹性联系起来的与(6)和(10)相似的方程式。

对于其他组织粘弹性模型来说，可以通过使用(4)发现与波数h和粘弹性相关的速度。它们可以在文献中找到并且不在这里列出。

先前技术基于所引发的剪切波在一定距离内的速度或振幅来计算粘弹性。因此，需要在多个位置检测剪切波。这限制了其用于组织点和组织成像的应用。

理论上，在组织区域中的剪切波的相速度和群速度代表组织性质，并且它们不应依赖于激励脉冲，如果对辐射力的组织响应是线性的，这是正确的。在这种情况下，对于Voigt组织来说，速度由(10)给定；对于仅具有弹性的组织来说，速度由(6)给定。所施加的辐射力的形状可以在一定距离内由于衰减而改变，但是这种改变对传播相速度没有影响。

本工作发现，可以在组织中改变所引发的剪切波的传播速度(群速度和相速度二者)和形状。这些改变是组织性质和所施加的辐射力的形状二者的函数。当在可能是非线性的复杂组织区域中使用激励脉冲产生超声辐射力时，脉冲宽度对测得的传播速度具有影响。因此，所计算的粘弹性并不如(6)和(10)以及其他方程式所描述的那样是唯一的。对于由连续波或周期性脉冲序列产生的辐射力来说这种情况也是正确的。

例如，假设所引发的剪切波在位置x具有两个谐波(ω₂＝2ω₁)：

进一步假设组织是非线性的并且在距离x+Δx通过平方项对其传递函数建模：

该正交项产生(ω₂-ω₁)＝ω_A和(ω₂+ω₁)＝ω_B的新的频率分量。因此，在x+Δx的ω_A的谐波包括在x的谐波ω₁和ω₂的相信息，但是ω_A＝ω₁。类似地，在x+Δx的ω_B的谐波引入在3ω₁的新的谐波分量。如果在该位置存在这样的谐波ω_B，其将会被调整。因此，用于计算速度的相差不仅取决于组织粘弹性，而且还取决于组织的非线性。因为不同的激励脉冲具有不同的谐波分布，非线性的影响对于不同的脉冲是不同的；因此，测得的速度不仅取决于组织粘弹性，而且还取决于脉冲形状。这种组织非线性可以通过在本公开中公开的方法测量。

在图1中示出了用于测量组织剪切非线性和剪切粘弹性的本公开的一般概念。将一个超声激励脉冲(音猝发(tone burst))或脉冲序列施加至组织区域20以产生辐射力p_i(t)10。脉冲或在序列中的脉冲具有规定的脉冲宽度。辐射力在组织区域20中引发剪切波。通过脉冲回波超声检测由p_i(t)引发的剪切波y_i(t)。对另一个脉冲重复该过程，直到获得由p₁(t)、p₂(t)、p₃(t)、...、p_M(t)(20)引发的全部剪切波30，y₁(t)、y₂(t)、y₃(t)、...、y_M(t)。处理测得的剪切波30以用于组织剪切性质和非线性估算。

在图2中示出了用于实施本公开的超声***的框图。通过在FPGA210中实施的直接数字合成(DDS)212来合成和产生正弦数字信号。通过使用控制单元11和计算机90配置DDS212来规定和控制信号的频率。将数字正弦信号在13中格式化并缓冲，并且通过数字模拟转换器(DAC)231转换为模拟信号。DAC 231利用控制单元232将具有规定中心频率的模拟信号输出为脉冲。脉冲221、222、223、224在脉冲宽度控制单元232的输出信息下显示出信号的包络(envelope)。它们被称为激励脉冲。产生仅一个激励脉冲或具有相同脉冲宽度的激励脉冲的序列以在组织区域中引发剪切波。波束形成电路240将激励脉冲分配至具有不同时间延迟的多个通道，用于发射聚焦(transmission focus)。将激励脉冲通过功率放大器250放大并且经由T/R开关261施加至超声换能器(transducer)。剪切波由通过激励脉冲产生的超声辐射力在组织区域264中引发。

可以使用已经在许多文献中报道的脉冲回波超声法测量剪切波。利用适当的脉冲宽度、放大器增益、和定时控制，以上讨论的在图2中示出的相同的发射电路可以用于产生检测脉冲。周期性检测脉冲被发射至组织区域264中的检测位置。检测脉冲的回波通过超声换能器262的多个通道接收，经过T/R开关261，通过时间增益控制放大器放大，并且通过ADC280数字化。在FPGA 210中通过波束形成单元215处理数字化的回波。代表剪切波的被检测的RF信号通过解调RF信号并且提取代表剪切波的运动的剪切波检测器217接收。剪切波检测由包括US 7785259的现有技术在内的许多文献记载。将包括振幅、群速度、和相速度在内的被检测的剪切波传输至计算机290。

对具有另一种脉冲宽度的另一个脉冲重复以上发射和检测，直到测量由具有不同脉冲宽度的脉冲引发的全部剪切波以用于组织剪切性质表征。

以上想法已经通过使用超声实验***研究包埋在明胶模型中的猪肝的剪切波速度来实验说明。超声激励脉冲具有4.1MHz的中心频率，以及10μs、20μs、...、100μs的脉冲宽度。接收换能器中心为6.25MHz。测量每个激励脉冲的群速度和相速度。对于在肝脏的两个区域中的每个脉冲，将实验重复十次，以寻找群速度和相速度的平均值和标准偏差(SD)。

图3示出了在肝脏中的剪切波中的五个谐波的相速度。剪切波由针对100Hz和200Hz、和500Hz具有从10μs至100μs的不同脉冲宽度的脉冲引发。其显示，所引发的剪切波在给定频率下的相速度是脉冲宽度依赖性的，而不是常数。如由方程式(10)表示的，不同的相速度产生不同的粘弹性估值。另一方面，相速度随不同脉冲宽度的分散性质代表组织病理性质。图3还显示，由于脉冲宽度的差异造成的相移差在对于超声引发的剪切波来说是重要频率范围的较低频率范围内更大。

图4示出了在猪肝模型中的剪切波的群速度。其显示，所引发的剪切波的群速度不是常数，而是随着脉冲宽度变化。如在图5中所示，不同的群速度导致不同的组织弹性估值，其对于不同的激励脉冲来说明显不是常数。群速度和估算的弹性随不同脉冲宽度的这种分散性质代表组织病理状态。在示出了相对于频率的速度的图6中，还示出了利用不同激励脉冲测量的相速度。在现有技术中，速度在一定频率下具有单一值。在这种情况下，由较宽脉冲引发的剪切波的速度在较低频率下具有比具有较窄脉冲的那些低的值，由较宽脉冲引发的剪切波的速度在较高频率下具有比具有较窄脉冲的那些高的值。

根据本公开的一个方面，使用不同脉冲测量组织剪切性质。利用不同激励脉冲测量的剪切群速度、剪切相速度、和粘弹性用于表征组织剪切性质和组织病理状态。在图3中示出了相对于不同脉冲宽度的相速度的分布。在图4中示出了相对于不同脉冲宽度的群速度的分布。在图5中示出了由相对于不同脉冲宽度的测得的群速度计算的弹性的分布。在图6中示出了使用不同激励脉冲的相对于频率的相速度。

根据本公开的另一个方面，使用利用不同脉冲宽度的全部测量的平均值表征组织病理状态。

根据本公开的另一个方面，使用利用所选择的脉冲宽度的测量以利用所标记的脉冲宽度表征组织病理状态。

根据本公开的另一个方面，使用不同的激励脉冲对非线性组织响应进行建模和测量。如果在弹性成像的现有技术中假设的，对不同的激励脉冲的组织响应是线性的，则剪切波速度与不同的激励脉冲是独立的。然而，如图3、4、和5中所示，剪切速度是脉冲依赖性的。可以通过非线性模型对这种现象建模。

对于对所施加的力具有线性响应的Voigt组织来说，

对于i＝1、2、...、M来说，其中P_i(ω)是与激励脉冲成比例的辐射力的傅里叶变换，Y_i(ω)是剪切波y_i(t)的傅里叶变换，H(ω)是传递函数，A₀代表所施加的辐射力到用于剪切波的检测位置的传递效率。(13)可以重排为：

对于i＝1、2、...、M来说，

对于i＝1、2、...、M来说，

对于线性组织来说，通过(14)和(15)获得的值对于所有不同的辐射力p_i(t)来说是相同的。A₀是未知的，因为其取决于组织中的位置和传输换能器和功率等。因此，不能利用在组织位置的y_i(t)的测量来计算(14)和(15)中的μ₁和μ₂。弹性成像的现有技术需要来自两个位置的测量以估算群速度或相速度，从而可以使用(6)或(10)计算μ₁和μ₂。

对于非线性响应来说，组织响应的傅里叶变换是：

对于i＝1、2、...、M来说，

其中α被定义为剪切非线性指数系数(shear nonlinear exponent coefficient，SNEC)。对于Voigt组织来说，

对于i＝1、2、...、M来说，

如在(17)中所示，A₀和(μ₁+jωμ₂)之间的线性关系不再有效。因此，在(17)的右手边的四个未知数(A₀、μ₁、μ₂、和α)是彼此独立的并且可以通过在一定频率范围内与Y_i(ω)和P_i(ω)拟合而数值求解。Y_i(ω)由测量的剪切波的傅里叶变换给定。了解到激励脉冲是矩形的，辐射力和激励脉冲之间的关系是缩放因子(scaling factor)。因此，P_i(ω)可以由激励脉冲的傅里叶变换给定，因为在A₀中包括缩放因子。

例如，发射具有某个宽度的音猝发(M＝1)以在组织区域中引发剪切波。在施加辐射力的位置附近的位置或施加辐射力的位置检测剪切波。通过脉冲回波超声检测在该位置的剪切波并且将傅里叶分析应用于所检测的剪切波。使得ω以1Hz的步长从1Hz增加至800Hz，存在Y_i(ω)和P_i(ω)的2x800＝1600个复数数据(complex data)以用于拟合(17)并且求解四个未知变量：A₀、μ₁、μ₂、和α。在这种情况下，发射振动脉冲的单一发射以产生剪切波并且在所选择的位置估算粘弹性。

当不同脉冲的数量M增加时，提高了数值拟合并且增加了估值的可靠性。例如，选择M＝8，从而在25μs的步长的情况下脉冲宽度是25、50、75、...、200μs。因此，存在可用于将(17)与A₀、μ₁、μ₂、和α的未知变量拟合的2x800x8＝12,800个数据。在该实例中的频率范围和脉冲宽度用于说明目的，选择并且规定它们用于不同应用。

根据本公开的另一个方面，可以通过测量在一个位置的剪切波来估算组织的粘弹性参数(μ₁、μ₂)，这与弹性成像的现有技术不同。

根据本公开的另一个方面，可以使用在组织区域中的每个位置的测量的粘弹性形成二维图像或三维图像，其代表组织区域的粘弹性。

根据本公开的另一个方面，粘弹性(μ₁、μ₂)的估值的准确性和可靠性应当随着不同的脉冲的数量从M＝1增加至大数而提高。

根据本公开的另一个方面，通过包括组织的线性和非线性分量的一般形式对组织建模：

对于i＝1、2、...、M来说，Y_i(ω)＝A₁{H(ω)P_i(ω)+β[H(ω)P_i(ω)]^α} (18)

其中A₁是A₀的倒数。对于Voigt组织来说，

对于i＝1、2、...、M来说，

其中β被定义为剪切非线性含量系数(shear nonlinear content coefficient，SNCC)以代表组织的非线性的含量。因为在频率范围内组织响应不是完全线性变化的，五个参数A₀、μ₁、μ₂、α、和β是相互独立的。因此，脉冲和由一个单个脉冲或多个脉冲或不同脉冲引发的所检测的剪切波的傅里叶变换可以用于拟合(19)，以用于求解未知的A₀、μ₁、μ₂、α、和β。

图7示出了用于通过在一个或多个位置使用单个脉冲或者不同激励脉冲测量组织非线性、粘弹性、剪切运动、和剪切速度的关键过程。

在本公开中公开的某些方法和装置具有多个重要优点：

1.组织粘弹性的估算仅需要从组织区域中的一个位置测量的剪切波。

2.可以利用激励脉冲的单一发射得到组织粘弹性的估值。

3.激励脉冲的多重发射提高估值的可靠性。

4.多个激励脉冲的发射提高估值的准确性和可靠性。

5.可以得到针对组织区域问题中每个点的粘弹性的定量2D和3D图像。

6.计算非线性参数α和β以表征组织剪切波性质和病理学状态。

7.参数β表示线性水平。当β＝0.0时，仅可以得到弹性和粘度之间的比率，并且需要在两个位置的测量以用于估算组织粘弹性。

8.由不同激励脉冲引发的剪切波的相移分布是独特的组织机械性质，其直接代表包括非线性在内的组织剪切性质。

因为剪切波的测量是脉冲依赖性的，本公开的一个方面是利用所使用的脉冲宽度和形状来标记粘弹性测量。

尽管本公开受益于用于发射超声辐射力和使用脉冲回波超声检测剪切波的弹性成像的现有技术，本公开的以下方面是独特的。

本公开的方面之一是将一个激励脉冲发射至组织区域中的一个位置以引发剪切波，检测所引发的剪切波，进行傅里叶分析并且将结果与(17)或(19)拟合以估算组织在该位置的剪切弹性、剪切粘度、剪切非线性系数。这允许在不使用需要在两个以上位置对剪切波进行测量的剪切速度的情况下的对粘弹性参数的估值。

在图8中所示，本公开的另一个方面是将具有不同脉冲宽度的不同激励脉冲发射至组织区域中的一个位置以引发剪切波，检测所引发的剪切波，进行傅里叶分析并且将结果与(17)或(19)拟合以估算组织在该位置的非线性系数α和β。激发和检测的位置可以是如在图9中所示的相同的位置。这允许在不使用需要在两个以上位置对剪切波进行测量的剪切速度的情况下的对粘弹性参数的估值。

如在图10中所示，本公开的另一个方面是在真正独立测量该区域中的每个位置的粘弹性时，形成组织区域的定量粘弹性和非线性系数α和β2D或3D图像。

本公开的另一个方面是计算由两种以上不同激励脉冲引发的剪切波的相移的差，并且使用该差表征组织剪切机械性质。

如在图9中所示，本公开的另一个方面是将具有不同脉冲宽度的不同激励脉冲发射至组织区域中的两个以上位置以引发剪切波，检测所引发的剪切波，进行傅里叶分析并且将结果与(17)或(19)拟合以估算组织在该区域中的弹性、粘度、非线性系数。

本公开的另一个方面是将具有不同脉冲宽度的不同激励脉冲发射至组织区域中的两个以上位置以引发剪切波，检测所引发的剪切波，并且使用关于脉冲宽度的相移分布和差异以表征组织剪切性质。

Claims (15)

1.一种用于测量对象的非线性和粘弹性的方法，所述方法包括：

a)生成具有规定的脉冲形状和中心频率的超声激励脉冲；

b)使用超声换能器将所述超声激励脉冲施加至所述对象中的振动源以引发所述对象中的剪切波运动；

c)将超声检测脉冲施加至所述对象中的检测位置以检测所述剪切波运动；

d)对所检测的剪切波运动和所述激励脉冲进行谱分析；

e)至少部分基于所述谱分析确定在所述检测位置的所述对象的非线性；

f)至少部分基于所述非线性使用非线性模型确定在所述检测位置的所述对象的粘弹性。

2.如权利要求1中所述的方法，其中所述激励脉冲是具有规定频率和不同规定周期数量和不同脉冲宽度的门控音猝发脉冲。

3.如权利要求1中所述的方法，其中所述激励脉冲是单个脉冲。

4.如权利要求1中所述的方法，其中所述激励脉冲是具有规定周期和规定占空比的周期性脉冲。

5.如权利要求1中所述的方法，其中所述对象的粘弹性包括弹性和粘度。

6.如权利要求1中所述的方法，其中通过对于i＝1、2、...、M来说，将剪切波测量拟合至

其中α是剪切非线性指数系数(SNEC)，P_i(ω)是所述激励脉冲的傅里叶变换，Y_i(ω)是剪切波y_i(t)的傅里叶变换，H(ω)是传递函数，A₀是标度常数，μ₁是所述对象的弹性，μ₂是所述对象的粘度，

所述对象的非线性系数包括非线性系数SNECα。

7.如权利要求1中所述的方法，其中通过对于i＝1、2、...、M来说，将剪切波测量拟合至

其中α是剪切非线性指数系数(SNEC)，β被定义为剪切非线性含量系数(SNCC)，P_i(ω)是所述激励脉冲的傅里叶变换，Y_i(ω)是剪切波y_i(t)的傅里叶变换，H(ω)是传递函数，A₁是标度常数，μ₁是所述对象的弹性，μ₂是所述对象的粘度，

所述对象的非线性系数包括非线性系数SNECα和SNCCβ。

8.如权利要求1中所述的方法，其中所述对象的非线性包括相对于激励脉冲宽度的剪切波的相移的分布。

9.如权利要求1中所述的方法，其中所述对象的非线性包括相对于不同频率的由不同激励脉冲引发的剪切波的相移的差异。

10.如权利要求1中所述的方法，其中所述对象的非线性包括相对于激励脉冲宽度的剪切波的群偏移的分布。

11.如权利要求1中所述的方法，其中所述对象的非线性包括相对于不同频率的由不同激励脉冲引发的剪切波的群偏移的差异。

12.如权利要求1中所述的方法，其中对在所述对象的多个维度的多个位置的非线性进行颜色编码，以用于显示所述对象的非线性图像。

13.如权利要求1中所述的方法，其中对在所述对象的多个维度的多个位置的弹性进行颜色编码，以用于显示所述对象的非线性图像。

14.如权利要求1中所述的方法，其中所述粘弹性通过脉冲宽度标记。

15.如权利要求1中所述的方法，其中所述非线性通过脉冲宽度标记。