發(fā)布時間：2017-09-24 09:06

  本文關(guān)鍵詞：多模式醫(yī)學成像算法的研究

  更多相關(guān)文章： 多模式成像 超聲成像 光聲成像 DBT成像 聲速成像

【摘要】：醫(yī)學成像是現(xiàn)代醫(yī)學領(lǐng)域的一個重要的診斷方法,具有十分重大的意義。很多疾病在其早期并不會引起人體的反應,也不能從外部觀察發(fā)現(xiàn)異常。而通過醫(yī)學成像的方法可以在病灶出現(xiàn)的早期就能發(fā)現(xiàn),從而能夠及早地進行治療,有效地提高治療的成功幾率,挽救病人的生命。通常的醫(yī)學成像為單模式成像方法,即只利用某種成像方式對目標組織進行成像,從而根據(jù)所成的圖像判斷組織的狀態(tài)。超聲成像、X射線成像、聲速成像和光聲成像都是常用的生物醫(yī)學成像方法。其中,超聲成像與X射線成像在實際的醫(yī)學診斷領(lǐng)域已經(jīng)有了廣泛的使用,為疾病的預防與治療都作出了巨大貢獻。而光聲成像和聲速成像由于具有各自獨特的優(yōu)點,能夠從不同的角度提供有效的診斷信息,因此也日益受到重視與研究。然而,由于生物組織內(nèi)部的構(gòu)成十分復雜,單一模式的成像方法往往難以體現(xiàn)出組織內(nèi)部的所有信息,從而可能影響病情的及時發(fā)現(xiàn),甚至導致錯誤的診斷結(jié)果,因此,本文對多模式成像方法進行了研究,主要包括三種多模式成像方法,即超聲與DBT (Digital Breast Tomosynthesis,數(shù)字化乳房斷層合成技術(shù))混合成像方法、超聲與光聲混合成像方法以及BMode超聲與聲速混合成像方法。這三種多模式成像方法的核心思想是將傳統(tǒng)的單模式醫(yī)學成像方法有效結(jié)合,通過對重建過程的算法進行優(yōu)化或是對不同單模式重建結(jié)果進行有效的混合,從而使得混合多模式重建結(jié)果能夠更為準確地體現(xiàn)組織內(nèi)部的信息。本文詳細闡述了多模式成像所使用到的理論、實驗裝置和過程,并展示了各種多模式成像方法的成像結(jié)果。對于超聲與DBT混合成像方法,成像結(jié)果相比于單獨使用DBT成像的結(jié)果,在z方向的偽影得到了有效的抑制,在成像平面內(nèi)的成像效果更好,邊緣變得更加清晰。對于超聲與光聲混合成像方法,由于光聲成像對組織內(nèi)部的功能信息更為敏感,因此使用這種混合成像方法可以有效地體現(xiàn)出超聲成像所不能體現(xiàn)出的組織內(nèi)部的功能特征。而對于BMode超聲與聲速混合成像方法,由于聲速成像對組織內(nèi)部的聲速差異十分敏感,可以十分有效地顯示出組織內(nèi)部聲速有差異而聲阻抗變化不明顯的區(qū)域,從而也可以對傳統(tǒng)的BMode超聲成像進行有效的信息補償。通過與單模式成像結(jié)果相比較可以發(fā)現(xiàn),使用本文中的多模式成像方法,對同一組織的成像結(jié)果得到了有效的提高,組織內(nèi)部的病變情況可以得到更為準確的反映。因而多模式成像方法可以提高診斷的準確性,為后續(xù)的治療提供保障。
【關(guān)鍵詞】：多模式成像 超聲成像 光聲成像 DBT成像 聲速成像
【學位授予單位】：南京大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：R310
【目錄】：

• 摘要6-8
• abstract8-13
• 第一章 緒論13-18
• 1.1 課題背景13-14
• 1.2 國內(nèi)外研究進展及研究意義14-17
• 1.2.1 X射線成像技術(shù)14-15
• 1.2.2 超聲成像技術(shù)15-16
• 1.2.3 光聲成像技術(shù)16
• 1.2.4 聲速成像16-17
• 1.3 本文內(nèi)容安排17-18
• 第二章 醫(yī)學圖像重建基本理論18-33
• 2.1 DBT數(shù)據(jù)采集與重建18-22
• 2.1.1 投影數(shù)據(jù)采集18-19
• 2.1.2 DBT成像系統(tǒng)模型19-20
• 2.1.3 SART重建理論20-22
• 2.2 超聲重建理論22-27
• 2.2.1 延時疊加波束形成方法22-25
• 2.2.1.1 發(fā)射時聚焦22-23
• 2.2.1.2 接收時聚焦23-25
• 2.2.2 波束控制方法25-27
• 2.2.2.1 動態(tài)聚焦技術(shù)25
• 2.2.2.2 幅度變跡25-26
• 2.2.2.3 動態(tài)孔徑26-27
• 2.3 光聲成像原理27-29
• 2.3.1 光聲效應27
• 2.3.2 光聲成像數(shù)據(jù)采集27-28
• 2.3.3 光聲圖像的重建28-29
• 2.4 聲速成像理論29-32
• 2.4.1 環(huán)形傳感器超聲傳輸斷層成像技術(shù)29-30
• 2.4.2 線性傳感器超聲傳輸斷層成像重建技術(shù)30-32
• 2.4.2.1 成像系統(tǒng)的設置30
• 2.4.2.2 LAUTT重建方法30-32
• 2.4.2.3 超聲信號傳播時間數(shù)據(jù)采集32
• 2.5 本章小結(jié)32-33
• 第三章 多模式醫(yī)學成像系統(tǒng)33-43
• 3.1 超聲、DBT混合成像系統(tǒng)33-39
• 3.1.1 成像裝備設置33-34
• 3.1.2 超聲圖像與DBT圖像配準34-35
• 3.1.3 結(jié)合超聲信息的改進的SART重建算法35-39
• 3.2 超聲、光聲圖像混合顯示39-42
• 3.2.1 基于線性延時補償?shù)墓饴暢上駜?yōu)化算法39-40
• 3.2.2 圖像配準技術(shù)40-42
• 3.2.2.1 圖像配準模型40
• 3.2.2.2 超聲與光聲圖像配準理論40-42
• 3.3 本章小結(jié)42-43
• 第四章 實驗裝置與仿真系統(tǒng)43-53
• 4.1 DBT與超聲混合成像43-45
• 4.1.1 數(shù)據(jù)采集設備介紹43-44
• 4.1.2 乳房仿真模型44-45
• 4.2 光聲、超聲混合成像設備45-46
• 4.2.1 數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)45-46
• 4.3 BMode超聲成像與聲速成像仿真46-52
• 4.3.1 k-Wave仿真工具箱47-51
• 4.3.1.1 定義計算網(wǎng)格47-48
• 4.3.1.2 定義介質(zhì)性質(zhì)48-49
• 4.3.1.3 定義聲源49
• 4.3.1.4 定義接收傳感器49-50
• 4.3.1.5 Transducer傳感器類50-51
• 4.3.2 仿真模型設置51-52
• 4.4 本章小結(jié)52-53
• 第五章 實驗測試與結(jié)果分析53-64
• 5.1 DBT、超聲混合成像結(jié)果與結(jié)果分析53-58
• 5.1.1 DBT與超聲單獨重建結(jié)果53-54
• 5.1.2 DBT與超聲混合重建結(jié)果54-56
• 5.1.3 成像結(jié)果的定量比較56-58
• 5.1.3.1 SDNR計算方法及結(jié)果分析56-57
• 5.1.3.2 ASF計算方法及結(jié)果分析57-58
• 5.2 光聲、超聲混合成像結(jié)果與分析58-61
• 5.2.1 線性延時光聲重建優(yōu)化58
• 5.2.2 超聲光聲圖像配準結(jié)果58-60
• 5.2.3 混合顯示結(jié)果60-61
• 5.3 BMode超聲與聲速混合重建結(jié)果61-62
• 5.4 本章小結(jié)62-64
• 第六章 總結(jié)和展望64-66
• 6.1 總結(jié)64
• 6.2 展望64-66
• 參考文獻66-70
• 致謝70-71

【參考文獻】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前8條

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本文編號：910526