基于通用心臟模型的序列超聲成像仿真研究
發(fā)布時間:2022-10-19 08:32
心血管疾病是現(xiàn)今威脅人類生命健康最主要的疾病之一。隨著我國人民生活水平的提高和人口老齡化的加劇,由于心血管疾病而引發(fā)的死亡率也正在逐年增加。心臟成像技術可以為心血管疾病的早期發(fā)現(xiàn)、診斷和治療提供有效的依據(jù)。有關心臟成像分析的研究和算法有很多,但是由于心臟成像的影響因素較多,成像算法的重復性較差,許多成像算法并沒有應用于臨床上,為此很有必要找一個合適的驗證方法。模擬仿真是工業(yè)生產(chǎn)和技術優(yōu)化的常用的工具,作為一種相對經(jīng)濟的工具,同樣適合教學和研究,不僅可以增強使用者對系統(tǒng)原理、操作流程的掌握和理解,還可以通過模擬仿真驗證各類算法的優(yōu)劣。近年來,基于數(shù)學模型的超聲計算機仿真成為研究的熱點,超聲仿真軟件也越來越多,每個仿真軟件應用的原理和方法都各不相同,能夠完成的功能也各不相同,Field Ⅱ作為一種線性聲學超聲成像仿真軟件,在學術界、應用界得到廣泛的應用。本文主要基于通用心臟解剖模型建立了心臟運動模型,并在Field Ⅱ軟件平臺上搭建B超聲成像系統(tǒng),對心臟運動模型進行二維序列成像。首先,我們簡要介紹了超聲成像的基礎理論以及Field Ⅱ仿真平臺。其次,我們對超聲成像的波束處理技術和回波信號處...
【文章頁數(shù)】:75 頁
【學位級別】:碩士
【文章目錄】:
中文摘要
Abstract
第1章 緒論
1.1 研究背景
1.2 醫(yī)學超聲成像發(fā)展歷史簡述
1.3 國內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀
1.4 本文研究內(nèi)容
第2章 超聲成像仿真的基礎理論
2.1 醫(yī)學超聲的物理基礎
2.1.1 超聲波的一般概念
2.1.2 超聲波的發(fā)射和透射
2.1.3 生物組織的衰減特性
2.2 超聲換能器
2.2.1 超聲換能器的原理
2.2.2 超聲換能器的聲場特性
2.3 超聲成像系統(tǒng)
2.3.1 B超成像系統(tǒng)概述
2.3.2 B超幾種常用掃描方式
2.4 FIELD Ⅱ簡介
2.4.1 理論概述
2.4.2 Field Ⅱ程序模塊介紹
2.5 本章小結(jié)
第3章 超聲波束處理技術
3.1 電子聚焦
3.1.1 電子聚焦原理及其延時公式
3.1.2 聚焦技術
3.2 動態(tài)孔徑技術
3.3 幅度變跡技術
3.4 仿真實驗
3.4.1 電子聚焦技術和幅度變跡技術應用
3.4.2 動態(tài)孔徑技術應用
3.5 本章小結(jié)
第4章 回波信號處理技術
4.1 時間增益補償
4.2 回波檢波解調(diào)
4.2.1 簡單解調(diào)
4.2.2 Hilbert變換解調(diào)
4.2.3 二次采樣和多次采樣解調(diào)
4.3 對數(shù)壓縮技術
4.4 本章小結(jié)
第5章 心臟仿真模型及二維序列成像
5.1 心臟模型的提出
5.1.1 引言
5.1.2 心臟模型
5.2 心臟模型的建立
5.2.1 理論概述
5.2.2 心室模型的建立
5.2.3 心臟模型建立
5.3 心臟B超二維序列成像模擬
5.4 實驗結(jié)果
5.5 本章小結(jié)
第6章 總結(jié)與展望
6.1 工作總結(jié)
6.2 工作展望
參考文獻
致謝
附錄 碩士在讀期間發(fā)表的論文
【參考文獻】:
期刊論文
[1]超聲波聲場的計算方法[J]. 左月萍,孫肖子,黃宇星. 西安電子科技大學學報. 2000(04)
[2]線形寬帶超聲相控陣換能器的聲場分析[J]. 黃晶,張志鋼,闕沛文,金建華. 壓電與聲光. 2004(06)
[3]人體組織超聲衰減成像新技術[J]. 柯堅. 中國超聲醫(yī)學雜志. 2000(10)
[4]一種基于FPGA的B超數(shù)字波束形成技術[J]. 王國賓. 電子產(chǎn)品世界. 2012(02)
[5]基于空間脈沖響應的超聲換能器聲場研究[J]. 董明,馬宏偉,陳淵,齊愛玲,張旭輝. 儀器儀表學報. 2012(08)
[6]線陣B超的聲場分布[J]. 易際平. 生物醫(yī)學工程學雜志. 1986(04)
[7]醫(yī)用超聲陣列換能器波束容差分析與變跡處理[J]. 王波,萬明習,王素品,陳忠民. 西安交通大學學報. 1999(03)
碩士論文
[1]超聲成像中波束形成算法研究[D]. 許琴.重慶大學 2012
[2]基于圖形處理器的超聲成像仿真平臺[D]. 龍祺.中國科學技術大學 2010
[3]數(shù)字B超成像技術及其優(yōu)化方法的研究[D]. 王偉明.重慶大學 2010
[4]全數(shù)字醫(yī)用B超系統(tǒng)的研制[D]. 施軍華.南京航空航天大學 2004
本文編號:3693039
【文章頁數(shù)】:75 頁
【學位級別】:碩士
【文章目錄】:
中文摘要
Abstract
第1章 緒論
1.1 研究背景
1.2 醫(yī)學超聲成像發(fā)展歷史簡述
1.3 國內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀
1.4 本文研究內(nèi)容
第2章 超聲成像仿真的基礎理論
2.1 醫(yī)學超聲的物理基礎
2.1.1 超聲波的一般概念
2.1.2 超聲波的發(fā)射和透射
2.1.3 生物組織的衰減特性
2.2 超聲換能器
2.2.1 超聲換能器的原理
2.2.2 超聲換能器的聲場特性
2.3 超聲成像系統(tǒng)
2.3.1 B超成像系統(tǒng)概述
2.3.2 B超幾種常用掃描方式
2.4 FIELD Ⅱ簡介
2.4.1 理論概述
2.4.2 Field Ⅱ程序模塊介紹
2.5 本章小結(jié)
第3章 超聲波束處理技術
3.1 電子聚焦
3.1.1 電子聚焦原理及其延時公式
3.1.2 聚焦技術
3.2 動態(tài)孔徑技術
3.3 幅度變跡技術
3.4 仿真實驗
3.4.1 電子聚焦技術和幅度變跡技術應用
3.4.2 動態(tài)孔徑技術應用
3.5 本章小結(jié)
第4章 回波信號處理技術
4.1 時間增益補償
4.2 回波檢波解調(diào)
4.2.1 簡單解調(diào)
4.2.2 Hilbert變換解調(diào)
4.2.3 二次采樣和多次采樣解調(diào)
4.3 對數(shù)壓縮技術
4.4 本章小結(jié)
第5章 心臟仿真模型及二維序列成像
5.1 心臟模型的提出
5.1.1 引言
5.1.2 心臟模型
5.2 心臟模型的建立
5.2.1 理論概述
5.2.2 心室模型的建立
5.2.3 心臟模型建立
5.3 心臟B超二維序列成像模擬
5.4 實驗結(jié)果
5.5 本章小結(jié)
第6章 總結(jié)與展望
6.1 工作總結(jié)
6.2 工作展望
參考文獻
致謝
附錄 碩士在讀期間發(fā)表的論文
【參考文獻】:
期刊論文
[1]超聲波聲場的計算方法[J]. 左月萍,孫肖子,黃宇星. 西安電子科技大學學報. 2000(04)
[2]線形寬帶超聲相控陣換能器的聲場分析[J]. 黃晶,張志鋼,闕沛文,金建華. 壓電與聲光. 2004(06)
[3]人體組織超聲衰減成像新技術[J]. 柯堅. 中國超聲醫(yī)學雜志. 2000(10)
[4]一種基于FPGA的B超數(shù)字波束形成技術[J]. 王國賓. 電子產(chǎn)品世界. 2012(02)
[5]基于空間脈沖響應的超聲換能器聲場研究[J]. 董明,馬宏偉,陳淵,齊愛玲,張旭輝. 儀器儀表學報. 2012(08)
[6]線陣B超的聲場分布[J]. 易際平. 生物醫(yī)學工程學雜志. 1986(04)
[7]醫(yī)用超聲陣列換能器波束容差分析與變跡處理[J]. 王波,萬明習,王素品,陳忠民. 西安交通大學學報. 1999(03)
碩士論文
[1]超聲成像中波束形成算法研究[D]. 許琴.重慶大學 2012
[2]基于圖形處理器的超聲成像仿真平臺[D]. 龍祺.中國科學技術大學 2010
[3]數(shù)字B超成像技術及其優(yōu)化方法的研究[D]. 王偉明.重慶大學 2010
[4]全數(shù)字醫(yī)用B超系統(tǒng)的研制[D]. 施軍華.南京航空航天大學 2004
本文編號:3693039
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