本文選題：超聲彈性成像 + 應變估計��； 參考：《哈爾濱工業(yè)大學》2012年碩士論文

【摘要】：依賴于組織的分子構成和相應的微觀組織結構，生物軟組織的彈性屬性（或硬度）的變化與軟組織的病理變化過程有關，病變組織與正常組織之間存在著彈性屬性（或硬度）的差異。通過對生物軟組織施加一個激勵，使生物軟組織發(fā)生形變，得到生物軟組織壓縮前、后的超聲回波射頻信號，利用信號處理技術及互相關技術，計算組織內部位移分布，估計組織的應變分布以及組織內部的彈性分布。本文基于反射式超聲彈性成像系統(tǒng)優(yōu)化和提出了一維軸向應變估計算法，準確地估計組織內部的彈性模量（或硬度）分布信息。本論文的主要工作有： 首先，介紹了超聲彈性成像技術中生物軟組織的力學基本定律—胡可定律，研究了生物軟組織的力學特性，超聲彈性成像技術在生物軟組織中的應用，并對組織模型進行簡化處理，以及生物組織彈性成像的力學模型；研究了超聲彈性成像技術的原理和目前常見的幾種彈性成像實現技術以及基于靜態(tài)/準靜態(tài)壓縮超聲彈性成像原理的超聲彈性成像系統(tǒng)及其分類，比較了反射式超聲彈性成像系統(tǒng)和透射式超聲彈性成像系統(tǒng)，并研究反射式超聲彈性成像系統(tǒng)的成像原理。 其次，研究了超聲彈性成像的經典算法—互相關算法，以及在互相關算法基礎上的傳統(tǒng)時域互相關算法，，針對傳統(tǒng)方法的不足，設計了計算伸縮系數的方法，來估計組織的應變，提出了利用計算插值點個數估計應變算法，這種算法能夠得到正確反應組織內部彈性模量（或硬度）信息的伸縮系數分布圖，但是精度較低（1%），并在此基礎上優(yōu)化并提出了計算伸縮系數估計應變算法。 再次，總結并提出了用于彈性成像算法的參數選擇、插值選擇等分析方法。研究了不同窗口長度和重疊率對彈性成像算法的影響，通過仿真實驗，確定窗口長度為100和重疊率為0.95為最優(yōu)參數；對比分析了線性插值算法、立方插值算法、樣條插值算法等，選擇線性插值算法用于信號拉伸，運行時間較短和精度較高；為了提高仿真實驗的速度，根據成像算法的結構特點，實現了算法在實驗室研發(fā)的生物醫(yī)學圖像處理平臺上的并行化，大大縮短了算法的運行時間。 最后，本文中的算法進行了仿真實驗，對得到的仿真結果進行了論證與討論；并對本課題進行了總結以及對進一步的研究方向做了展望。
[Abstract]:The changes of elastic properties ( or hardness ) of biological soft tissues depend on the structure of tissues and the corresponding microstructure , and the difference of elastic properties ( or hardness ) between diseased tissue and normal tissue .

Firstly , the mechanical basic law of biological soft tissues in ultrasonic elastography is introduced . The law of Hu ' s law is used to study the mechanical properties of soft tissue , the application of ultrasonic elastography in soft tissues and the simplified treatment of tissue model and the mechanical model of biological tissue elasticity imaging ;
In this paper , the principle of ultrasonic elastography is studied , and several kinds of elastic imaging systems and its classification are studied . The reflective ultrasonic elastography system and the transmission ultrasonic elastography system are compared , and the imaging principle of the reflective ultrasonic elastography system is studied .

Secondly , the classical algorithm - cross - correlation algorithm of ultrasonic elastography and the traditional time - domain cross - correlation algorithm based on cross - correlation algorithm are studied .

Thirdly , the influence of different window length and overlapping rate on the elastic imaging algorithm is studied . Through simulation experiments , it is determined that the window length is 100 and the overlap ratio is 0.95 as the optimal parameter .
The linear interpolation algorithm , cubic interpolation algorithm , spline interpolation algorithm and so on are compared and analyzed , and the linear interpolation algorithm is selected for signal stretching , and the operation time is short and the precision is high ;
In order to improve the speed of simulation experiment , according to the structural characteristics of the imaging algorithm , the parallelizing of the algorithm in the biomedical image processing platform developed by the laboratory is realized , and the running time of the algorithm is greatly shortened .

Finally , the simulation experiment is carried out on the algorithm in this paper , and the simulation results are proved and discussed .
This paper summarizes the subject and prospects for further research direction .

【學位授予單位】：哈爾濱工業(yè)大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2012
【分類號】：R310;TP301.6

【參考文獻】

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本文編號：1801712