低功率超聲彈性成像系統(tǒng)的時(shí)延估計(jì)算法與交互設(shè)計(jì).pdf

1、超聲彈性成像技術(shù)在肝硬化檢測(cè)及乳腺腫瘤檢測(cè)方面具有很高的臨床應(yīng)用價(jià)值，所以國(guó)際上已有多家公司研發(fā)了基于動(dòng)態(tài)定量檢測(cè)的超聲彈性成像產(chǎn)品，其掌握的彈性成像技術(shù)位于世界前列。但我國(guó)對(duì)定量彈性成像技術(shù)的研究還處于起步階段，基于彈性成像技術(shù)的產(chǎn)品很少，無(wú)法達(dá)到國(guó)際先進(jìn)水平，因此，相關(guān)產(chǎn)品依賴于進(jìn)口。為了打破這一局面，中國(guó)科學(xué)院深圳先進(jìn)技術(shù)研究院開始致力于研究超聲彈性成像技術(shù)，展開了國(guó)家自然科技基金項(xiàng)目二維超聲彈性成像系統(tǒng)，此系統(tǒng)的硬件平臺(tái)和軟件平

2、臺(tái)已基本完成，但是應(yīng)用在臨床上相關(guān)指數(shù)必須達(dá)標(biāo)，系統(tǒng)的超聲發(fā)射功率必須降低，這樣就帶來(lái)了信噪比的減小，給彈性檢測(cè)帶來(lái)困難。而時(shí)延估計(jì)算法是彈性檢測(cè)中最關(guān)鍵的算法，此算法的好壞直接決定了彈性檢測(cè)結(jié)果。本課題旨在提出低功率下仍能保持較好精度的時(shí)延估計(jì)算法，并負(fù)責(zé)二維彈性系統(tǒng)的外置觸摸屏的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)。
　　本文首先結(jié)合超聲散射的原理，建立了超聲回波模型，并結(jié)合FiledⅡ仿真軟件實(shí)現(xiàn)了超聲彈性成像系統(tǒng)中超聲回波信號(hào)的仿真。在建立超聲回波

3、模型和確定時(shí)延估計(jì)算法性能評(píng)價(jià)指標(biāo)的基礎(chǔ)上，針對(duì)傳統(tǒng)時(shí)延估計(jì)技術(shù)在低功率超聲輻射力彈性成像系統(tǒng)中分辨率低的缺點(diǎn)，提出了基于最大似然互相關(guān)的時(shí)延估計(jì)技術(shù)，通過(guò)仿真實(shí)現(xiàn)，證明了此算法在低功率條件下保持較高分辨率。在最大似然互相關(guān)時(shí)延估計(jì)算法的基礎(chǔ)上，為了使時(shí)延估計(jì)算法能達(dá)到更好的估計(jì)精度，提出了一種基于小波變換的最大似然互相關(guān)時(shí)延估計(jì)算法，此算法首先實(shí)現(xiàn)了最優(yōu)小波基選擇實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)，之后利用選擇到的最優(yōu)小波基函數(shù)對(duì)超聲回波仿真信號(hào)進(jìn)

4、行了小波去噪，然后再對(duì)去噪后的回波信號(hào)利用最大似然互相關(guān)時(shí)延估計(jì)算法進(jìn)行處理，得到的結(jié)果證明了此算法較最大似然互相關(guān)時(shí)延估計(jì)算法有更好的抗噪能力。
　　對(duì)算法仿真實(shí)現(xiàn)后，本文采集了低功率超聲彈性成像系統(tǒng)中超聲回波信號(hào)，實(shí)現(xiàn)了對(duì)4個(gè)不同位置點(diǎn)的超聲回波信號(hào)的采集，然后利用提出的基于小波變換的最大似然互相關(guān)時(shí)延估計(jì)算法對(duì)4條超聲回波信號(hào)分別進(jìn)行處理，得到4個(gè)不同位置的時(shí)間延遲后乘以超聲在生物組織內(nèi)的傳播速度，得到位移偏移量，經(jīng)分析可以