本文關(guān)鍵詞：基于孔徑域數(shù)據(jù)的向量多普勒

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【摘要】：研究表明,血流動(dòng)力學(xué)功能失調(diào)能誘發(fā)內(nèi)皮細(xì)胞增生形成斑塊,這與心血管疾病有著密切關(guān)系。無(wú)創(chuàng)的血流動(dòng)力學(xué)檢測(cè)或者成像方法對(duì)心血管疾病有著重大的科學(xué)意義,也有潛在的臨床價(jià)值。彩色多普勒超聲在臨床上已經(jīng)非常成熟,但是該技術(shù)只能探測(cè)到血流在某個(gè)方向的分量,臨床上只能作為定性的工具。向量多普勒是在彩超的基礎(chǔ)上疊加反映血流速度矢量的一種成像方法,因?yàn)槠湎到y(tǒng)復(fù)雜度和其他因素,一直在臨床應(yīng)用上未被接受。在Sonix RP科研平臺(tái)中,一次發(fā)射只能得到一個(gè)通道的數(shù)據(jù),而先進(jìn)的Prodigy采集系統(tǒng)上,一次發(fā)射能采集128通道的數(shù)據(jù),更有利于軟件上對(duì)孔徑域數(shù)據(jù)的分析與研究。傳統(tǒng)超聲成像過(guò)程是一次發(fā)射得到一根掃描線的數(shù)據(jù),而現(xiàn)有的先進(jìn)平臺(tái)一次發(fā)射得到整幀的數(shù)據(jù),將發(fā)射與接收波束合成移植到軟件中去,對(duì)非聚焦發(fā)射全接收的數(shù)據(jù)分析得到位移在不同方向的分量。本文通過(guò)對(duì)前沿技術(shù)平面波成像,以及超聲成像過(guò)程中最核心的波束合成過(guò)程的研究,探究出一種基于減少發(fā)射次數(shù)和多路徑的方法來(lái)得到物體的二維速度矢量。在理解超聲成像原理后,通過(guò)控制換能器陣列的發(fā)射接收通道來(lái)采集實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)(孔徑域數(shù)據(jù))并進(jìn)行分析。本文闡述了通過(guò)建立仿真平臺(tái)的實(shí)驗(yàn)平臺(tái)來(lái)分析孔徑域數(shù)據(jù)與多普勒頻率之間的關(guān)系。開(kāi)發(fā)出基于小孔徑(球面波)和大孔徑(平面波)的發(fā)射方法來(lái)實(shí)現(xiàn)兩種不同的波束合成法。本論文建立了以Prodigy成像與數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)平臺(tái),我們通過(guò)對(duì)標(biāo)準(zhǔn)仿體采集數(shù)據(jù)對(duì)成像算法進(jìn)行驗(yàn)證,其中包括控制換能器單陣元發(fā)射和多角度平面波發(fā)射,并采集到不同路徑的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。通過(guò)對(duì)單次發(fā)射平面波的結(jié)果與多角度復(fù)合結(jié)果的對(duì)比,得到單點(diǎn)散射子分辨率參數(shù)FWHM優(yōu)化45.6%的實(shí)驗(yàn)結(jié)果。通過(guò)設(shè)計(jì)向量多普勒的實(shí)驗(yàn)平臺(tái)來(lái)采集運(yùn)動(dòng)中的被成像物體的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),我們開(kāi)發(fā)出一種基于灰階成像的數(shù)據(jù)來(lái)計(jì)算向量多普勒,忽略實(shí)驗(yàn)平臺(tái)帶來(lái)的影響,測(cè)量散射子速度的誤差在30%以?xún)?nèi)。如果我們進(jìn)一步完善算法提高檢測(cè)的精度的同時(shí),忽略數(shù)據(jù)傳輸?shù)挠绊?對(duì)現(xiàn)有成像幀率有數(shù)量級(jí)的提升,這對(duì)心臟等快速運(yùn)動(dòng)組織的檢測(cè)有重大意義。
【關(guān)鍵詞】：超聲成像 血流動(dòng)力學(xué) 向量多普勒 波束合成 孔徑域數(shù)據(jù)
【學(xué)位授予單位】：深圳大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類(lèi)號(hào)】：R445.1;R54
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-9
• 第1章 緒論9-22
• 1.1 研究背景9-13
• 1.1.1 心血管疾病與血流動(dòng)力學(xué)的關(guān)系9-10
• 1.1.2 血流檢測(cè)與成像10-11
• 1.1.3 現(xiàn)有超聲血流檢測(cè)技術(shù)存在的問(wèn)題11-13
• 1.2 本課題研究的目的與意義13-14
• 1.3 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀14-20
• 1.3.1 B-flow二維灰階血流成像14-15
• 1.3.2 粒子圖像測(cè)速技術(shù)15
• 1.3.3 測(cè)量向量多普勒的原理和方法15-19
• 1.3.3.1 多角度測(cè)量的方法15-16
• 1.3.3.2 基于多普勒頻率與渡越時(shí)間的關(guān)系16-17
• 1.3.3.3 斑點(diǎn)跟蹤的方法17
• 1.3.3.4 基于時(shí)域信號(hào)相關(guān)的方法17-18
• 1.3.3.5 基于空間正交和合成孔徑的方法18-19
• 1.3.4 孔徑域數(shù)據(jù)采集平臺(tái)的開(kāi)發(fā)與快速成像技術(shù)的發(fā)展19-20
• 1.4 本論文的研究?jī)?nèi)容與章節(jié)安排20-22
• 1.4.1 本文研究?jī)?nèi)容20
• 1.4.2 本文的研究思路20-21
• 1.4.3 本文的章節(jié)安排21-22
• 第2章 基于孔徑域數(shù)據(jù)測(cè)量多普勒的原理和仿真平臺(tái)22-32
• 2.1 孔徑域數(shù)據(jù)的優(yōu)勢(shì)22-23
• 2.2 基于孔徑域數(shù)據(jù)測(cè)多普勒頻率的原理23-24
• 2.3 軟件仿真平臺(tái)Field II24-31
• 2.3.1 基于仿真數(shù)據(jù)做DAS波束合成的結(jié)果25-28
• 2.3.2 基于互相關(guān)測(cè)向量多普勒的仿真結(jié)果28-31
• 2.4 本章小結(jié)31-32
• 第3章 孔徑域數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)搭建32-40
• 3.1 采集孔徑域數(shù)據(jù)的硬件平臺(tái)32-35
• 3.2 合成孔徑與平面波成像實(shí)驗(yàn)平臺(tái)搭建35-36
• 3.2.1 合成孔徑成像35
• 3.2.2 平面波成像35-36
• 3.2.3 合成孔徑與平面波數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)搭建36
• 3.3 向量多普勒實(shí)驗(yàn)平臺(tái)的搭建36-39
• 3.3.1 實(shí)驗(yàn)仿體的選擇36-37
• 3.3.2 基于Prodigy數(shù)據(jù)采集實(shí)驗(yàn)平臺(tái)的設(shè)計(jì)37-38
• 3.3.3 散射子運(yùn)動(dòng)速度的定標(biāo)38-39
• 3.4 本章小結(jié)39-40
• 第4章 超快速成像實(shí)驗(yàn)與向量多普勒實(shí)驗(yàn)40-50
• 4.1 單陣元發(fā)射的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)做波束合成的結(jié)果40-42
• 4.2 合成孔徑算法的開(kāi)發(fā)42-43
• 4.3 高幀率平面波成像43-45
• 4.4 向量多普勒數(shù)據(jù)采集過(guò)程45-46
• 4.5 數(shù)據(jù)分析與實(shí)驗(yàn)結(jié)果46-49
• 4.6 結(jié)論49-50
• 第5章 總結(jié)與展望50-53
• 5.1 總結(jié)50-51
• 5.1.1 本論文的主要工作50-51
• 5.1.2 本論文的創(chuàng)新點(diǎn)51
• 5.2 展望51-53
• 參考文獻(xiàn)53-60
• 致謝60-61

【共引文獻(xiàn)】

中國(guó)期刊全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前3條

1 趙林;李林芳;秦會(huì)敏;劉增品;王鐵鋼;周存河;;血流動(dòng)力學(xué)平衡的頸內(nèi)動(dòng)脈及椎-基底動(dòng)脈的介入治療[J];臨床薈萃;2010年17期

2 夏依達(dá)·吐?tīng)栠d;穆玉明;;頸動(dòng)脈粥樣硬化斑塊生長(zhǎng)部位與血管內(nèi)膜及血流動(dòng)力學(xué)的相關(guān)性研究[J];臨床超聲醫(yī)學(xué)雜志;2010年10期

3 李新愛(ài);田慶新;高樹(shù)英;殷鏡海;;辛伐他汀與二甲雙胍聯(lián)合應(yīng)用對(duì)頸動(dòng)脈粥樣硬化斑塊形態(tài)學(xué)的影響[J];中國(guó)中西醫(yī)結(jié)合影像學(xué)雜志;2014年02期

中國(guó)博士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前2條

1 孫平;高頻醫(yī)學(xué)超聲成像系統(tǒng)的研究與設(shè)計(jì)[D];武漢大學(xué);2009年

2 王錄濤;相控診斷超聲成像波束控制技術(shù)研究[D];電子科技大學(xué);2012年

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本文編號(hào)：795989