本文關(guān)鍵詞：高頻超聲灰階血流成像系統(tǒng)的研究與實(shí)現(xiàn)

  更多相關(guān)文章： 高頻超聲 血流成像 灰階 圖像處理

【摘要】：在臨床醫(yī)學(xué)診斷中,超聲血流成像技術(shù)以其無創(chuàng)、安全、實(shí)時(shí)成像的特點(diǎn)應(yīng)用廣泛,目前常用的有多普勒血流成像技術(shù)和灰階血流成像技術(shù),但是在高頻條件下,多普勒技術(shù)和編碼激勵(lì)技術(shù)都受到限制,所以本論文提出了一種新的血流成像技術(shù),高頻超聲灰階血流成像技術(shù)。本文的主要工作是在高頻條件下血液對(duì)超聲的背向散射回波的研究基礎(chǔ)上,進(jìn)行血流成像系統(tǒng)的研究與實(shí)現(xiàn)。不用編碼激勵(lì)和檢測(cè)多普勒頻移,而是通過在一條掃描線發(fā)射多次單脈沖,通過脈沖回波相減法來提取血流信息,將其與結(jié)構(gòu)信息疊加并同時(shí)顯示。論文首先研究了紅細(xì)胞的超聲散射模型,其散射聲場(chǎng)符合瑞利散射,進(jìn)而研究了在皮膚淺表部位,紅細(xì)胞對(duì)高頻超聲的散射回波特點(diǎn)和高頻超聲在組織傳播中的衰減特點(diǎn),探討血液散射回波直接進(jìn)行成像的方法。隨后介紹了本論文設(shè)計(jì)的高頻超聲會(huì)接血流成像系統(tǒng)的總體設(shè)計(jì)方案和脈沖回波相減法提取血流的算法、硬件電路實(shí)現(xiàn)。接下來使用20MHz的機(jī)械、線性掃描探頭對(duì)模擬血管和人手背部靜脈進(jìn)行成像,本系統(tǒng)對(duì)模擬血管的分辨力達(dá)到0.3mm。在FPGA中提出了增加權(quán)重的方法,能有效抑制固定組織噪聲。在上位機(jī)圖像處理過程提出了基于腐蝕膨脹的方法和基于灰度閡值的方法進(jìn)行濾波,并對(duì)其成像效果在matlab平臺(tái)上進(jìn)行仿真,然后對(duì)血流圖像進(jìn)行偽彩色編碼,將得到的彩色血流圖像和原結(jié)構(gòu)圖像疊加顯示,使得能夠在顯示組織二維結(jié)構(gòu)的同時(shí)實(shí)時(shí)顯示血流狀態(tài)。在上位機(jī)成像系統(tǒng)的C++編程過程中為了兼顧血流圖像的幀頻和濾波算法的計(jì)算時(shí)間,采用基于灰度閾值的方法來提取血流圖像,濾除固定組織噪聲有較好的效果。本論文設(shè)計(jì)的血流成像系統(tǒng)在高頻條件下通過單脈沖掃描即可獲得豐富的血流信息,且血流圖像具有同頻率結(jié)構(gòu)圖像的高分辨力,為臨床淺表部位血流疾病的診斷提供了重要依據(jù)。
【關(guān)鍵詞】：高頻超聲 血流成像 灰階 圖像處理
【學(xué)位授予單位】：北京協(xié)和醫(yī)學(xué)院
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：R445.1;TP391.41
【目錄】：

• 中文摘要4-5
• ABSTRACT5-9
• 第一章 緒論9-18
• 1.1 超聲血流檢測(cè)的背景和意義9
• 1.2 超聲血流成像技術(shù)的研究狀況9-16
• 1.2.1 超聲多普勒血流成像10-14
• 1.2.1.1 頻譜多普勒血流成像11-13
• 1.2.1.2 彩色多普勒血流成像13
• 1.2.1.3 能量多普勒血流成像13-14
• 1.2.2 灰階血流成像14-15
• 1.2.3 管超聲造影成像技術(shù)15-16
• 1.3 高頻超聲灰階血流成像的研究目的和意義16-17
• 1.4 本文主要工作及內(nèi)容安排17-18
• 第二章 高頻超聲的血液回聲特點(diǎn)探索18-28
• 2.1 超聲學(xué)基礎(chǔ)18-22
• 2.1.1 超聲波的產(chǎn)生18
• 2.1.2 超聲波傳播特性18-21
• 2.1.2.1 超聲在組織中的傳播速度18-19
• 2.1.2.2 生物組織的聲特性阻抗19-20
• 2.1.2.3 超聲波的反射、折射、衍射、干涉20-21
• 2.1.3 超聲波在組織中的衰減和吸收21-22
• 2.2 血液的超聲散射特點(diǎn)22-23
• 2.2.1 紅細(xì)胞的特點(diǎn)22
• 2.2.2 紅細(xì)胞對(duì)超聲波的散射模型22-23
• 2.3 高頻超聲的血液回聲特點(diǎn)23-26
• 2.3.1 高頻超聲的適用范圍24
• 2.3.2 高頻超聲在組織中的衰減24-26
• 2.4 本章小結(jié)26-28
• 第三章 高頻超聲灰階血流成像設(shè)計(jì)方案28-39
• 3.1 引言28
• 3.2 系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)28-29
• 3.3 脈沖回波相減法提取血流信息29-31
• 3.3.1 算法研究29-30
• 3.3.2 FPGA中血流提取過程30-31
• 3.4 實(shí)際成像效果31-38
• 3.4.1 模擬血流成像31-35
• 3.4.1.1 實(shí)驗(yàn)平臺(tái)31-32
• 3.4.1.2 成像效果32-34
• 3.4.1.3 速度和血流圖像亮度的關(guān)系34-35
• 3.4.2 皮膚淺表血流成像35-37
• 3.4.3 增加權(quán)重37-38
• 3.5 本章小結(jié)38-39
• 第四章 實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)和結(jié)果分析39-54
• 4.1 引言39
• 4.2 濾除固定組組噪聲39-46
• 4.2.1 基于腐蝕膨脹的方法39-42
• 4.2.1.1 腐蝕、膨脹算法分析39-40
• 4.2.1.2 仿真結(jié)果40-42
• 4.2.2 基于灰度閾值的方法42-46
• 4.2.2.1 算法分析43-44
• 4.2.2.2 仿真結(jié)果44-46
• 4.3 偽彩色編碼血流46-49
• 4.3.1 編碼方式46-48
• 4.3.2 仿真結(jié)果48-49
• 4.4 疊加顯示49-50
• 4.5 上位機(jī)系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)50-53
• 4.5.1 上位機(jī)系統(tǒng)功能50
• 4.5.2 實(shí)現(xiàn)過程50-53
• 4.5.2.1 USB數(shù)據(jù)解析51-52
• 4.5.2.2 圖像二維重建和處理52-53
• 4.6 本章小結(jié)53-54
• 第五章 總結(jié)和展望54-56
• 5.1 總結(jié)54-55
• 5.2 展望55-56
• 參考文獻(xiàn)56-59
• 碩士期間發(fā)表的文章59-60
• 致謝60

【相似文獻(xiàn)】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前3條

1 歸麗萍;陳喬;王穎;;灰階血流成像技術(shù)在診斷甲狀腺結(jié)節(jié)中的應(yīng)用價(jià)值[J];上海醫(yī)學(xué)影像;2011年01期

2 謝軍;;灰階血流成像對(duì)獲得性梗阻性無精癥患者睪丸血流灌注的評(píng)價(jià)[J];臨床超聲醫(yī)學(xué)雜志;2013年01期

3 ;[J];;年期

中國重要會(huì)議論文全文數(shù)據(jù)庫 前2條

1 于立江;楊躍宇;;血管病變中彩色灰階血流成像的應(yīng)用價(jià)值[A];中國超聲醫(yī)學(xué)工程學(xué)會(huì)第八屆全國腹部超聲學(xué)術(shù)會(huì)議論文匯編[C];2010年

2 龐超;胡紹娟;楊軍;;高頻超聲灰階血流成像關(guān)鍵技術(shù)的研究與實(shí)現(xiàn)[A];天津市生物醫(yī)學(xué)工程學(xué)會(huì)第三十四屆學(xué)術(shù)年會(huì)論文集[C];2014年

中國碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前2條

1 龐超;高頻超聲灰階血流成像關(guān)鍵技術(shù)的研究與實(shí)現(xiàn)[D];北京協(xié)和醫(yī)學(xué)院;2015年

2 胡邵娟;高頻超聲灰階血流成像系統(tǒng)的研究與實(shí)現(xiàn)[D];北京協(xié)和醫(yī)學(xué)院;2016年

，

本文編號(hào)：539457