醫(yī)學(xué)超聲成像中若干新技術(shù)的研究與實(shí)現(xiàn).pdf

1、超聲成像設(shè)備具有低成本，對(duì)人體無傷害等特點(diǎn)，這使得超聲診斷設(shè)備是目前臨床上最重要的一種成像設(shè)備。但與其它成像手段相比，圖像質(zhì)量較差。為了改善超聲的圖像質(zhì)量，近年來，許多新技術(shù)，新方法應(yīng)用在超聲成像中。本論文在幾個(gè)方面對(duì)提高超聲成像性能進(jìn)行了研究。
　　 論文將編碼激勵(lì)技術(shù)應(yīng)用在彩色血流成像中。傳統(tǒng)的彩色血流成像方法中，為了得到某掃查角上的血流速度，需要在該掃查角度上發(fā)射多次脈沖（4-16次）。這樣導(dǎo)致彩色血流成像的幀頻大幅降低。

2、為了解決彩色血流成像時(shí)幀頻降低的問題，文章提出了一種利用編碼激勵(lì)，從而一次性獲取血流速度的方法。用寬帶的編碼信號(hào)替代傳統(tǒng)的窄帶信號(hào)作為激勵(lì)，將回波信號(hào)通過若干組帶通濾波器后進(jìn)行匹配濾波，得到一系列時(shí)間上分離的窄帶信號(hào)，再將這些窄帶信號(hào)通過自相關(guān)算法計(jì)算血流速度估計(jì)值，將多次估計(jì)值求平均，得到最終的血流速度估計(jì)。結(jié)果表明由于每個(gè)掃查角度只需要發(fā)射一次，該方法能夠大幅提高彩色血流成像的幀頻。其中論文首次獨(dú)立完整的推導(dǎo)了編碼激勵(lì)技術(shù)應(yīng)用在提高

3、彩色血流成像幀頻上的理論算法。
　　 論文還研究了醫(yī)學(xué)超聲成像中組織諧波成像的色差問題，目前對(duì)二次諧波在成像過程中能否消除體壁帶來的色差影響仍有爭(zhēng)議，文章通過仿真實(shí)驗(yàn)，驗(yàn)證了Bjorn Angelsen等人提出的組織諧波并不能解決聲波的色差問題，并提出了一種利用迭代算法來抑制超聲色差的方法。該方法首先通過來自隨機(jī)散射體的信號(hào)，計(jì)算到達(dá)時(shí)間和振幅波動(dòng)的估計(jì)值；然后將這些估計(jì)值應(yīng)用到發(fā)射聲束中以獲得校正的發(fā)射聲束剖面；最后，由校正后

4、的發(fā)射聲束產(chǎn)生新的散射體信號(hào)，重復(fù)該過程若干次。實(shí)驗(yàn)仿真結(jié)果顯示，只需很少幾個(gè)迭代即可得到近似于無色差的發(fā)射聲束剖面圖。
　　 論文最后給出了全數(shù)字超聲影像系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方法。完成了全數(shù)字超聲影像系統(tǒng)里動(dòng)態(tài)聚焦，變跡，變孔徑，動(dòng)態(tài)濾波，探頭激勵(lì)方式等多個(gè)模塊的仿真，并具體給出了全數(shù)字超聲影像系統(tǒng)各個(gè)模塊設(shè)計(jì)參數(shù)的計(jì)算方法，硬件結(jié)構(gòu)的具體實(shí)現(xiàn)。不僅建立了全數(shù)字超聲診斷設(shè)備設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)理論依據(jù)，更是為全數(shù)字超聲影像系統(tǒng)提供了較為完整的設(shè)計(jì)