本发明涉及肌肉功能测试，具体涉及一种肌肉的功能状态确定方法、装置、计算机设备及介质。
背景技术：
1、肌肉是构成人体的重要组织，是人体的蛋白质库，通过肌肉的收缩可以引导和控制身体的运动，从而保证人体进行日常生理活动。目前一般采用剪切波弹性成像法对肌肉的力学功能进行评价分析。剪切波弹性成像法是通过超声聚焦产生声辐射力作用到特定肌肉上，引起沿着肌肉传播的剪切波，通过超声快速采集，测量剪切波在肌肉中传播的速度c，进而采用经典波动理论公式μ＝ρc2计算得到肌肉的剪切模量μ。其中，ρ是组织的密度，在典型人体软组织中一般取1000kg/m3。该方法具有无损、无创、快速、便捷等优点。该方法获得一个剪切模量参数评价肌肉的力学功能，然而剪切模量参数只能用于评价肌肉无主动发力状态下的被动力学性能，无法反映肌肉的主动发力性能，进而无法对肌肉主动发力时的功能状况进行评价。
技术实现思路
1、有鉴于此，本发明提供了一种肌肉的功能状态确定方法、装置、计算机设备及介质，以解决相关技术中的力学参数无法对肌肉主动发力时的功能状况进行评价的问题。
2、第一方面，本发明提供了一种肌肉的功能状态确定方法，包括：
3、获取预先构建的肌肉状态确定模型和主动力学参数计算模型，肌肉状态确定模型用于表征目标肌肉的主动力学参数与目标肌肉的不同状态之间相关关系，主动力学参数计算模型用于表征目标肌肉的主动力学参数、肌肉伸长比与剪切波速度之间的关联关系；
4、获取目标肌肉主动发力时的第一肌肉伸长比和第一剪切波速度；
5、基于第一肌肉伸长比和第一剪切波速度对主动力学参数计算模型进行求解，得到目标肌肉的第一主动力学参数；
6、基于第一主动力学参数和肌肉状态确定模型确定目标肌肉的状态信息。
7、本发明提供的肌肉功能状态确定方法，基于目标肌肉主动发力时的第一肌肉伸长比和第一剪切波速度对主动力学参数计算模型求解，得到目标肌肉的第一主动力学参数，基于第一主动力学参数和肌肉状态确定模型得到目标肌肉的状态信息。本发明的方法，通过确定目标肌肉主动发力时的主动力学参数，基于确定的主动力学参数确定肌肉主动发力时的功能状态，解决了相关技术中无法对肌肉主动发力时的功能状况进行评价的问题。
8、在一种可选的实施方式中，主动力学参数计算模型通过如下步骤构建得到：
9、获取肌肉主动力学行为的本构方程；
10、基于肌肉主动力学行为的本构方程确定肌肉的剪切波速计算模型，剪切波速计算模型用于表征肌肉的剪切波速与肌肉的主动力学参数、被动力学参数和肌肉伸长比之间的关联关系；
11、获取目标肌肉无主动发力时的第二肌肉伸长比和第二剪切波速度；
12、基于第二肌肉伸长比和第二剪切波速度对剪切波速计算模型求解，得到目标肌肉的被动力学参数；
13、将被动力学参数代入剪切波速计算模型中，得到主动力学参数计算模型。
14、在一种可选的实施方式中，肌肉状态确定模型通过如下步骤构建得到：
15、获取不同状态下的目标肌肉主动发力时分别对应的第三肌肉伸长比和第三剪切波速度；
16、将依次将不同状态下的目标肌肉主动发力时分别对应的第三肌肉伸长比和第三剪切波速度代入剪切波速计算模型中，求解得到目标肌肉在不同状态下分别对应的第二主动力学参数；
17、基于目标肌肉在不同状态下分别对应的第二主动力学参数构建肌肉状态确定模型。
18、在一种可选的实施方式中，该方法还包括：
19、基于肌肉主动力学行为的本构方程确定肌肉应力计算模型，肌肉应力计算模型用于表征肌肉应力与被动力学参数以及主动力学参数之间的关联关系；
20、基于目标肌肉的被动力学参数对肌肉应力计算模型求解，得到目标肌肉的被动应力；
21、基于目标肌肉的被动力学参数和第一主动力学参数对肌肉应力计算模型求解，得到目标肌肉的主动应力。
22、本可选实施方式提供的方法，基于肌肉应力计算模型以及第一主动力学参数可以确定肌肉在当前功能状态下的发力能力，便于对肌肉在不同功能状态下的发力情况进行评估。
23、在一种可选的实施方式中，肌肉主动力学行为的本构方程为：
24、
25、
26、
27、det(c)＝1
28、其中，w表示应变能密度函数，μ，α，β表示肌肉的被动应力参数，μ是初始剪切模量，α和β分别表示肌肉纤维的超弹性硬化指数，ω0和ωp分别代表肌肉各向同性组织成分相关的权重因子和肌肉纤维成分相关的权重因子，ωa表示主动力学参数，不变量和与右柯西-格林应变张量c以及纤维结构张量m有关，m表示肌纤维方向，ii(i＝1～5)是右柯西-格林张量c和结构张量m的不变量，可通过肌肉的应变确定，det表示矩阵的行列式值。
29、在一种可选的实施方式中，肌肉应力计算模型为：
30、
31、其中，μ是初始剪切模量，ωa表示主动力学参数，用于表征肌肉的主动发力水平，和为与右柯西-格林应变张量c以及纤维结构张量m有关的不变量，α和β表示肌肉纤维的超弹性硬化指数，ω0和ωp分别表示肌肉各向同性组织成分相关的权重因子和肌肉纤维成分相关的权重因子，s表示肌肉的应力。
32、在一种可选的实施方式中，主动力学参数计算模型为：
33、
34、其中，μ为肌肉的剪切模量，c为剪切波在肌肉中的传播速度，ω0表示肌肉各向同性组织成分相关的权重因子，ωa表示主动力学参数，λ1表示肌肉沿着纤维方向的拉伸比，λ2表示肌肉沿着垂直于纤维方向的拉伸比，α和β分别表示肌肉纤维的超弹性硬化指数。
35、第二方面，本发明提供了一种肌肉的功能状态确定装置，包括：
36、第一获取模块，用于获取预先构建的肌肉状态确定模型和主动力学参数计算模型，肌肉状态确定模型用于表征目标肌肉的主动力学参数与目标肌肉的不同状态之间相关关系，主动力学参数计算模型用于表征目标肌肉的主动力学参数、肌肉伸长比与剪切波速度之间的关联关系；
37、第二获取模块，用于获取目标肌肉主动发力时的第一肌肉伸长比和第一剪切波速度；
38、第一求解模块，用于基于第一肌肉伸长比和第一剪切波速度对主动力学参数计算模型进行求解，得到目标肌肉的第一主动力学参数；
39、第一确定模块，用于基于第一主动力学参数和肌肉状态确定模型确定目标肌肉的状态信息。
40、第三方面，本发明提供了一种计算机设备，包括：存储器和处理器，存储器和处理器之间互相通信连接，存储器中存储有计算机指令，处理器通过执行计算机指令，从而执行上述第一方面或其对应的任一实施方式的肌肉的功能状态确定方法。
41、第四方面，本发明提供了一种计算机可读存储介质，该计算机可读存储介质上存储有计算机指令，计算机指令用于使计算机执行上述第一方面或其对应的任一实施方式的肌肉的功能状态确定方法。
1.一种肌肉的功能状态确定方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述主动力学参数计算模型通过如下步骤构建得到：
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，肌肉状态确定模型通过如下步骤构建得到：
4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
5.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述肌肉主动力学行为的本构方程为：
6.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述肌肉应力计算模型为：
7.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述主动力学参数计算模型为：
8.一种肌肉的功能状态确定装置，其特征在于，所述装置包括：
9.一种计算机设备，其特征在于，包括：
10.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质上存储有计算机指令，所述计算机指令用于使计算机执行权利要求1至7中任一项所述的肌肉的功能状态确定方法。
