發(fā)布時間：2020-06-09 16:19

【摘要】：超聲彈性成像技術在肝硬化檢測及乳腺腫瘤檢測方面具有很高的臨床應用價值,所以國際上已有多家公司研發(fā)了基于動態(tài)定量檢測的超聲彈性成像產(chǎn)品,其掌握的彈性成像技術位于世界前列。但我國對定量彈性成像技術的研究還處于起步階段,基于彈性成像技術的產(chǎn)品很少,無法達到國際先進水平,因此,相關產(chǎn)品依賴于進口。為了打破這一局面,中國科學院深圳先進技術研究院開始致力于研究超聲彈性成像技術,展開了國家自然科技基金項目二維超聲彈性成像系統(tǒng),此系統(tǒng)的硬件平臺和軟件平臺已基本完成,但是應用在臨床上相關指數(shù)必須達標,系統(tǒng)的超聲發(fā)射功率必須降低,這樣就帶來了信噪比的減小,給彈性檢測帶來困難。而時延估計算法是彈性檢測中最關鍵的算法,此算法的好壞直接決定了彈性檢測結果。本課題旨在提出低功率下仍能保持較好精度的時延估計算法,并負責二維彈性系統(tǒng)的外置觸摸屏的設計與實現(xiàn)。本文首先結合超聲散射的原理,建立了超聲回波模型,并結合Filed Ⅱ仿真軟件實現(xiàn)了超聲彈性成像系統(tǒng)中超聲回波信號的仿真。在建立超聲回波模型和確定時延估計算法性能評價指標的基礎上,針對傳統(tǒng)時延估計技術在低功率超聲輻射力彈性成像系統(tǒng)中分辨率低的缺點,提出了基于最大似然互相關的時延估計技術,通過仿真實現(xiàn),證明了此算法在低功率條件下保持較高分辨率。在最大似然互相關時延估計算法的基礎上,為了使時延估計算法能達到更好的估計精度,提出了一種基于小波變換的最大似然互相關時延估計算法,此算法首先實現(xiàn)了最優(yōu)小波基選擇實驗方案的設計和實現(xiàn),之后利用選擇到的最優(yōu)小波基函數(shù)對超聲回波仿真信號進行了小波去噪,然后再對去噪后的回波信號利用最大似然互相關時延估計算法進行處理,得到的結果證明了此算法較最大似然互相關時延估計算法有更好的抗噪能力。對算法仿真實現(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,實現(xiàn)了對4個不同位置點的超聲回波信號的采集,然后利用提出的基于小波變換的最大似然互相關時延估計算法對4條超聲回波信號分別進行處理,得到4個不同位置的時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)分析可以看出得到的4條超聲回波信號的位移偏移量能正確反映出理論的結果,證明了本文提出的算法的正確性。與此同時,本課題實現(xiàn)二維超聲彈性成像系統(tǒng)的一款基于嵌入式的外置鍵盤模塊,TGC模塊以及系統(tǒng)主菜單,并編寫了主機與觸摸屏之間的通信協(xié)議,實現(xiàn)了兩者的通信。
【學位授予單位】：東北大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2013
【分類號】：R445.1;TN911.7

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