發(fā)布時間：2017-06-12 07:01

  本文關鍵詞：基于脈沖翻轉的超聲諧波成像的研究與應用，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：在超聲醫(yī)學領域,諧波成像解決了病人因肥胖、肋間隙狹窄、腹壁厚等原因造成顯像困難的問題,極大的提升了臨床診斷的準確性。與傳統(tǒng)超聲成像相比,諧波成像對腹部臟器、心臟血管等組織的成像效果更好,提高了此類組織病變檢查的準確率。目前,諧波成像作為超聲圖像診斷的高級成像模式之一,其相關研究比較欠缺,它的成像質(zhì)量至今依然受限于設備系統(tǒng)性能的不足以及相關技術的不成熟。本文在深入學習超聲諧波成像技術的基礎上,使用脈沖翻轉疊加的方法消弱組織的基波信號,并通過增強造影劑微泡的次諧波信號來抑制組織基波的殘余信號,提高諧波信號與組織信號的功率比(STR),從而提高圖像分辨率。在脈沖翻轉疊加法的基礎上,通過分析與驗證,采用了序列脈沖翻轉疊加法,彌補了前者精確度不足的缺陷,消除組織基波信號的效果更加明顯。通過實驗的圖像結果表明,序列脈沖翻轉疊加法比普通脈沖翻轉疊加法得到的圖像分辨率更高。本文設計的高頻超聲諧波成像系統(tǒng),是以Cyclone V系列的5CGXFC7D7F31C8N型FPGA芯片為控制核心,實現(xiàn)了數(shù)字化信號處理。為了提高系統(tǒng)電路的穩(wěn)定性和可靠性,電路采用小型化、集成化、低噪聲的設計理念,FPGA高速并行數(shù)字信號處理的特點使系統(tǒng)的實時性得到提高。系統(tǒng)結構按照功能分為信號發(fā)射電路、回波信號接收與轉換電路、信號采集與處理電路、數(shù)據(jù)傳輸模塊。為了滿足不同需求,軟件算法采用模塊化設計,易于升級和系統(tǒng)擴展。軟件是使用VHDL語言編寫的,嵌入在FPGA內(nèi)部,包括信號激勵模塊、回波信號處理模塊和USB3.0數(shù)據(jù)傳輸模塊。本文搭建了模擬血管內(nèi)血液流動的實驗平臺,在基于FPGA所設計的高頻超聲諧波成像系統(tǒng)上進行實驗。通過得到的血管內(nèi)諧波圖像證明脈沖翻轉疊加法在消除組織基波信號方面有很好的效果,圖像分辨率比以往有了很大的提高。同時驗證了序列脈沖翻轉疊加的方法可以得到更好的STR和信噪比,得到的圖像分辨率有了進一步的提高。
【關鍵詞】：高頻超聲 次諧波 回波信號 超聲造影劑微泡
【學位授予單位】：西安科技大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：TB559
【目錄】：

• 摘要2-3
• ABSTRACT3-7
• 1 緒論7-10
• 1.1 選題背景及研究意義7
• 1.2 課題國內(nèi)外的研究動態(tài)及發(fā)展趨勢7-9
• 1.3 論文內(nèi)容和結構9-10
• 2 諧波成像技術及方法的改進10-17
• 2.1 超聲學基礎和諧波成像技術10-14
• 2.2 諧波成像技術的方法改進14-16
• 2.3 本章小結16-17
• 3 系統(tǒng)模型建立及系統(tǒng)結構17-21
• 3.1 系統(tǒng)需求分析17
• 3.2 系統(tǒng)應用模型建立17-19
• 3.3 系統(tǒng)結構及分析19-20
• 3.4 本章小結20-21
• 4 超聲諧波成像系統(tǒng)設計21-48
• 4.1 需求分析21
• 4.2 超聲諧波成像系統(tǒng)設計及開發(fā)21-42
• 4.2.1 系統(tǒng)結構設計21-22
• 4.2.2 超聲波發(fā)射電路22-24
• 4.2.3 回波信號接收電路24-30
• 4.2.4 FPGA軟件模塊設計30-40
• 4.2.5 數(shù)據(jù)傳輸軟件模塊設計40-42
• 4.3 系統(tǒng)可行性驗證42-47
• 4.4 本章小結47-48
• 5 仿真及結果驗證分析48-62
• 5.1 實驗平臺的搭建48-51
• 5.2 實驗結果分析51-61
• 5.2.1 實驗結果仿真51-58
• 5.2.2 實驗結果對比及分析58-61
• 5.3 本章小結61-62
• 6 總結與展望62-63
• 6.1 本文完成的工作62
• 6.2 工作展望62-63
• 致謝63-64
• 參考文獻64-66

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本文編號：443454