生物軟組織彈性特性的測(cè)量與表征.pdf

1、超聲組織的表征是七十年代以后在生物醫(yī)學(xué)工程領(lǐng)域中的一個(gè)研究熱點(diǎn).它主要是通過(guò)處理軟組織在應(yīng)力作用下利用超聲回波信號(hào)提取軟組織彈性特性參數(shù),獲得反映軟組織特性的聲彈性圖一種方法.彈性估計(jì)的關(guān)鍵在于對(duì)應(yīng)力作用下的應(yīng)變估計(jì).以此為基礎(chǔ),目前在這一領(lǐng)域已經(jīng)提出許多算法,但是估計(jì)效果不盡相同.盡管在理論研究上取得巨大進(jìn)步,但是在國(guó)內(nèi)還沒(méi)有關(guān)于能夠應(yīng)用于臨床診斷的便攜式儀器報(bào)道.因此,有必要設(shè)計(jì)一種便攜式超聲軟組織彈性特性測(cè)試儀,以證明其在實(shí)際應(yīng)用

2、的可行性.該論文完成了這種便攜式儀器的設(shè)計(jì),并且完成超聲的發(fā)射、數(shù)據(jù)采集電路的軟硬件調(diào)試.為了驗(yàn)證目前研究領(lǐng)域中的估計(jì)算法的有效性,該文還對(duì)幾種目前來(lái)說(shuō)比較典型應(yīng)用的算法進(jìn)行了比對(duì),并由此計(jì)算出不同算法下得到的生物軟組織彈性特性參數(shù),以比較定量檢測(cè)軟組織病變時(shí)的差別.這種便攜式儀器的設(shè)計(jì)與開(kāi)發(fā),是以DSP作為中央處理器,利用目前普遍應(yīng)用的CPLD技術(shù)實(shí)現(xiàn)的.為實(shí)現(xiàn)超聲與應(yīng)力數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)采集,采用了直接存儲(chǔ)器尋址模式(DMA)來(lái)完成數(shù)據(jù)采集

3、(DAQ).為了評(píng)定彈性估計(jì)算法的差別,該文在實(shí)驗(yàn)室已有的條件下,設(shè)計(jì)和開(kāi)發(fā)的基于PC機(jī)的超聲軟組織彈性系數(shù)測(cè)量系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)超聲信號(hào)和壓力信號(hào)的接收和調(diào)理,及兩路信號(hào)的同步采集及實(shí)時(shí)顯示.對(duì)于應(yīng)力作用下的應(yīng)變估計(jì),目前應(yīng)用比較廣泛的是互相關(guān)估計(jì)法,即通過(guò)壓縮前后回波的互相關(guān)最大值對(duì)應(yīng)的時(shí)間點(diǎn)實(shí)現(xiàn)應(yīng)變估計(jì),該文對(duì)這種算法的最大值估計(jì)過(guò)程做了一定的改進(jìn).另外,該文使用了一種新的算法來(lái)減小互相關(guān)引起的誤差.最后,對(duì)這些算法進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)分析與比對(duì).