超音波彈性影像(ultrasound elastography)是一種能非侵入性測量軟組織機械性質的超音波影像技術，它的臨床應用概念是以機械性質做診斷指標、評估軟組織的健康狀況以及受傷嚴重程度。目前商業化的超音波彈性影像只能測量硬度(stiffness)。然而全部的生物組織都具有黏彈性(viscoelasticity)，亦即組織皆同時具有固體與流體的性質。組織狀態的改變，包括使用前後、使用量的多寡、受傷等，都會同時伴隨固體與流體性質的變化。組織在受傷前後以及癒合的過程中，組織的結構、固體的性質會有顯著的改變。與此同時會有顯著的液體改變，譬如血液、組織液的堆積和變化等，這些現象都會顯著影響組織的流體性質。因此黏彈性才有辦法完整描述組織的機械性質和力學行為。
超音波「黏彈性」影像是一種新的超音波影像技術概念，其目標是希望能測量組織的黏彈性。雖然目前已有一些超音波黏彈性影像技術被提出，但目前的超音波黏彈性影像無法真正準確測量組織黏彈性的真實值，因根據理論，若要準確得到真實值的話，需要知道組織內部之聲輻射力場的強度。理由是，根據力學定律，當我們對一個材料施加力量使其產生形變時，我們一定需要「力量」和「形變」這兩種資訊，才能得知材料的機械性質。這是力學的定律、宇宙的法則。在超音波黏彈性影像中，組織的形變資訊能由超音波影像測量到，但施加之力量的資訊、即聲輻射力場的強度是無法得知的，因若要知道聲輻射力場的強度，需要知道組織的聲衰減係數(acoustic absorption coefficient)以及超音波在組織中傳遞的速度(speed of ultrasound)，但在活體中這兩個參數是無法得知的。就算知道組織內某個點的聲輻射力強度亦於事無補，因我們不可能得知聲輻射力於組織內之空間分布狀況。如果知道組織內某個點的聲輻射力強度，那麼我們能知道那個點的黏彈性，但若想得知組織內部某個橫切面的完整黏彈性空間分布資訊，則聲輻射力於組織內之空間分布狀況是一定要知道的。
從上面的討論中我們可以清楚地瞭解，若我們希望以超音波黏彈性影像準確測量組織黏彈性的真實值和空間分布，則組織內每個點的聲輻射力強度和聲輻射力之空間分布是一定要知道的，這兩個條件缺少一個都不行，但至少就目前的知識和技術而言，這兩者是無法得知的。
本研究之目的是要研發一套完全不需要知道聲輻射力強度和空間分布就能準確測量組織黏彈性之真實值和空間分布的超音波黏彈性影像技術。根據目前的理論架構和電腦模擬結果，我們提出的超音波黏彈性影像技術確實能夠在不需要知道聲輻射力強度和空間分布的情況下，就能準確測量組織的三個黏彈性參數(relaxation time constant、creep time constant、ratio of the amount of fluids to solids)。然而，目前的技術尚無法測得組織的modulus of elasticity。因此我們接下來的目標是要修改此技術的理論架構，讓此技術能夠得到每一個重要的組織黏彈性參數。（應力所林哲宇教授提供）
圖1、超音波黏彈性影像實驗架構圖
圖2、超音波黏彈性影像對均勻材料的測量結果。能夠觀察到，除了材料的上表面外，測量結果相當準確且均勻
圖3、在比較複雜的邊界條件下之測量結果。能夠觀察到邊界條件對測量準確性有很大的影響。這告訴我們，在做測量時，妥善設計實驗架構的邊界條件是很重要的。