【摘要】：近幾十年來(lái)，醫(yī)學(xué)超聲技術(shù)得到了迅速的發(fā)展，作為四大醫(yī)學(xué)影像技術(shù)之一的超聲血流成像技術(shù)是超聲在醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的重要應(yīng)用，擁有獨(dú)特的無(wú)創(chuàng)、實(shí)時(shí)、簡(jiǎn)單快速等優(yōu)點(diǎn)，在臨床醫(yī)學(xué)中發(fā)揮了巨大的作用。但是，在國(guó)家規(guī)定的安全標(biāo)準(zhǔn)前提下，超聲血流成像系統(tǒng)在成像質(zhì)量方面受到了挑戰(zhàn)，對(duì)成像設(shè)備的要求也越來(lái)越高。隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)和微電子技術(shù)的迅速發(fā)展，超聲血流成像設(shè)備也得到新的發(fā)展。一些新的信號(hào)處理技術(shù)與方法被應(yīng)用到血流成像中。 本文首先闡述了超聲血流檢測(cè)的理論基礎(chǔ)以及三種超聲多普勒血流成像技術(shù)，即超聲頻譜多普勒血流成像、彩色多普勒血流成像和能量多普勒血流成像的基本原理與發(fā)展?fàn)顩r。針對(duì)傳統(tǒng)的單脈沖激勵(lì)信號(hào)存在平均功率低、信噪比低等不足，本文詳細(xì)論述了編碼激勵(lì)與脈沖壓縮技術(shù)的原理，通過(guò)采用線(xiàn)性調(diào)頻信號(hào)作為激勵(lì)信號(hào)的方法來(lái)彌補(bǔ)傳統(tǒng)激勵(lì)信號(hào)的不足。線(xiàn)性調(diào)頻信號(hào)能夠在不損失精度的前提下提高回波信號(hào)的信噪比，進(jìn)而提高血流成像質(zhì)量。 針對(duì)目前超聲血流檢測(cè)與成像系統(tǒng)中存在的信號(hào)與信道不匹配問(wèn)題以及傳統(tǒng)血流估計(jì)算法的不足，綜合采用了基于信道匹配的超聲線(xiàn)性調(diào)頻血流成像方法來(lái)解決上述問(wèn)題。為了解決探頭換能器不能匹配輸出的問(wèn)題，本文采用了測(cè)量換能器的頻率響應(yīng)特性并根據(jù)它來(lái)選取線(xiàn)性調(diào)頻信號(hào)的發(fā)射參數(shù)的方法，該方法能夠有效提高輸出效能，達(dá)到最佳輸出的效果。本文還論述了自適應(yīng)MTI濾波器能夠根據(jù)壁信號(hào)的改變而動(dòng)態(tài)的更新濾波參數(shù)的獨(dú)特優(yōu)勢(shì)，自適應(yīng)MTI濾波器解決了傳統(tǒng)濾波器所不能解決的問(wèn)題，使系統(tǒng)更具備靈活性。最后，針對(duì)傳統(tǒng)血流估計(jì)算法存在的最大測(cè)速受限制、精度不夠高、實(shí)現(xiàn)復(fù)雜等缺陷，本文論述了基于互相關(guān)的血流估計(jì)算法，采用該算法來(lái)估算血流速度具有精度高、效率高和易實(shí)現(xiàn)的特點(diǎn)，能夠很好的滿(mǎn)足血流檢測(cè)與成像系統(tǒng)對(duì)精度和實(shí)時(shí)性的要求。
【學(xué)位授予單位】：華南理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2012
【分類(lèi)號(hào)】：R445.1
【圖文】：

圖 2-2 電刺激產(chǎn)生的典型超聲波形脈沖超聲診斷儀器要求產(chǎn)生的超聲脈沖波形盡量窄、振蕩周期盡量少，最好是只有一個(gè)振蕩周期，最常見(jiàn)的方法是通過(guò)電子的方式來(lái)發(fā)射窄脈沖。電子阻尼來(lái)源于換能器晶片的激勵(lì)電源的附加阻抗，而機(jī)械阻尼來(lái)源于傳播過(guò)程中機(jī)械介質(zhì)的吸聲特性。探頭換能器的頻率特性可以通過(guò)測(cè)量觀測(cè)全反射回波波形得到，如圖 2.3 所示。工作中脈沖的持續(xù)時(shí)間是由閥值限定的，同時(shí)回波頻率與工作頻率相同，因此可以以最大幅度的振蕩周期來(lái)檢測(cè)，也就是。理論上該頻率應(yīng)該等于換能器晶片的共振頻率，然而在實(shí)際工作電路中，匹配電路的負(fù)載將導(dǎo)致實(shí)際的工作頻率低于共振頻率。在實(shí)際的超聲診斷中，所檢測(cè)的常常是振蕩波群在一定閾值限定下的兩到三個(gè)全振蕩波形，而不是最佳的單周期振蕩。信號(hào)通過(guò)檢波和放大，并且用有效脈沖寬度進(jìn)行限定，得到一個(gè)脈沖波群，而顯示出來(lái)的則是這個(gè)波群的包絡(luò)值，就是圖 2-2 所示的波形的包絡(luò)。

圖 4-1 脈沖壓縮原理圖超聲信號(hào)處理中，脈沖壓縮信號(hào)應(yīng)用最廣泛的是線(xiàn)性調(diào)頻信號(hào)、非er 碼脈沖壓縮信號(hào)、Golay 碼脈沖壓縮信號(hào)和多相碼脈沖壓縮信號(hào)號(hào)的產(chǎn)生分為模擬產(chǎn)生和數(shù)字產(chǎn)生兩種方法。其中，模擬產(chǎn)生分為在使用較多的方法是無(wú)源法，而在發(fā)展趨勢(shì)上，數(shù)字產(chǎn)生的方法將源法法是利用表面聲波 SAW 器件產(chǎn)生信號(hào)的。我們可以設(shè)計(jì)SAW 濾波 IDT ，從而產(chǎn)生線(xiàn)性調(diào)頻信號(hào)或者非現(xiàn)象調(diào)頻信號(hào)。這樣產(chǎn)生的 所示： 201exp 22ts t Arect j f t btT

Barker 碼脈沖壓縮信號(hào)、Golay 碼脈沖壓縮信號(hào)和多相碼脈沖壓縮信號(hào)等幾種縮信號(hào)的產(chǎn)生分為模擬產(chǎn)生和數(shù)字產(chǎn)生兩種方法。其中，模擬產(chǎn)生分為無(wú)源法。現(xiàn)在使用較多的方法是無(wú)源法，而在發(fā)展趨勢(shì)上，數(shù)字產(chǎn)生的方法將是發(fā)展]。1、無(wú)源法無(wú)源法是利用表面聲波 SAW 器件產(chǎn)生信號(hào)的。我們可以設(shè)計(jì)SAW 濾波器中能器 IDT ，從而產(chǎn)生線(xiàn)性調(diào)頻信號(hào)或者非現(xiàn)象調(diào)頻信號(hào)。這樣產(chǎn)生的現(xiàn)象調(diào) 4-19 所示： 201exp 22ts t Arect j f t btT 生成線(xiàn)性調(diào)頻信號(hào)的框圖如圖 4-2 所示：

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本文編號(hào)：2747740