基于CUDA的實時超快速彈性成像的算法設(shè)計與實現(xiàn).pdf

1、超聲彈性成像技術(shù)在近20年來發(fā)展迅速，作為一種新型超聲醫(yī)學(xué)圖像診查手段，它可以方便地對軟組織腫瘤以及硬化程度進行監(jiān)測，在臨床醫(yī)學(xué)中展現(xiàn)出了廣闊的應(yīng)用范圍和發(fā)展前景。然而由于超聲彈性成像數(shù)據(jù)處理量大，算法復(fù)雜度較高，成像時間較長，為了能夠提高成像速度，滿足彈性成像系統(tǒng)實時性要求，基于圖像處理單元GPU的并行運算技術(shù)得到了廣泛的關(guān)注。
　　本文以超快速剪切彈性成像技術(shù)作為主要研究內(nèi)容，從彈性成像基本原理、有限元模型仿真分析以及GPU并

2、行算法實現(xiàn)三個方面對超快速剪切彈性成像技術(shù)進行分析。具體研究內(nèi)容如下。
　　在成像原理方面，本文首先介紹了超快速剪切彈性成像的基本原理，詳細闡述了超快速剪切彈性成像中信號處理關(guān)鍵步驟，包括組織位移估計和剪切波速度估計，然后結(jié)合該成像方法中回波信號數(shù)據(jù)特點完善了整個成像系統(tǒng)的信號處理流程。
　　在有限元仿真方面，本文中首先利用Field II聲場仿真工具包對聚焦聲場進行仿真，得到了聲輻射力空間分布，接著利用ABAQUS有限元仿

3、真軟件對該聲輻射力下的組織運動狀態(tài)進行仿真，最后通過仿真結(jié)果對超快速彈性成像算法的成像效果進行了評估。
　　在GPU并行算法設(shè)計方面，本文選擇CUDA并行運算架構(gòu)對成像處理進行并行化設(shè)計。針對超快速彈性成像處理流程設(shè)計了GPU并行運算程序框架，對不同的處理過程進行了內(nèi)核函數(shù)的整合。然后對其中幾個處理過程的算法進行了并行設(shè)計與實現(xiàn)。最后采用實驗數(shù)據(jù)對GPU的并行處理速度進行了測試，結(jié)果表明，利用GPU進行超快速彈性成像處理有較好的加