本文關(guān)鍵詞：血管內(nèi)光聲圖像重建算法的研究

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【摘要】：將光聲成像技術(shù)應(yīng)用于血管內(nèi)窺成像,即血管內(nèi)光聲成像(intravascular photoacoustic,IVPA)成像技術(shù),彌補(bǔ)了現(xiàn)有的血管內(nèi)介入成像技術(shù)的不足,可直接檢測(cè)血管壁的結(jié)構(gòu)與組織病變,能獲得對(duì)血管腔的形態(tài)結(jié)構(gòu)和易損斑塊形態(tài)及成分的更全面的了解,具有很好的臨床意義和廣闊的應(yīng)用前景。本文在對(duì)生物組織光聲成像理論及光聲信號(hào)的物理特性進(jìn)行分析的基礎(chǔ)上,針對(duì)血管內(nèi)光聲信號(hào)在去除探測(cè)器系統(tǒng)脈沖響應(yīng)時(shí)遇到的反卷積病態(tài)問(wèn)題,利用反卷積正則化的方法較好地還原了原始信號(hào)。對(duì)預(yù)處理后的血管內(nèi)光聲信號(hào)使用合適的算法實(shí)現(xiàn)圖像重建,是IVPA成像必不可少的組成部分,算法的選擇對(duì)改善圖像的質(zhì)量至關(guān)重要。本文借鑒現(xiàn)有的體外光聲掃描成像的圖像重建算法,針對(duì)采用單陣元探測(cè)器的IVPA成像系統(tǒng),分別提出了基于濾波反投影算法和基于時(shí)間反演算法的兩種IVPA二維圖像重建方法,通過(guò)對(duì)血管模型進(jìn)行仿真實(shí)驗(yàn),驗(yàn)證了兩種算法的正確性和有效性,對(duì)比指出了兩種算法各自的優(yōu)缺點(diǎn)。同時(shí)結(jié)合實(shí)驗(yàn)結(jié)果討論了全角度下的稀疏采樣和有限角度采樣等因素對(duì)IVPA圖像重建效果的影響,指出IVPA成像中組織邊界可穩(wěn)定重建的條件是該邊界的法線經(jīng)過(guò)探測(cè)器的采樣位置。
【關(guān)鍵詞】：血管內(nèi)光聲成像 重建圖像 濾波反投影算法 時(shí)間反演算法
【學(xué)位授予單位】：華北電力大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類(lèi)號(hào)】：TP391.41;R54
【目錄】：

• 摘要5-6
• Abstract6-9
• 第1章 緒論9-17
• 1.1 研究背景9-11
• 1.1.1 光聲成像的原理10
• 1.1.2 血管內(nèi)光聲成像的原理10-11
• 1.1.3 光聲圖像的重建11
• 1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀11-15
• 1.2.1 光聲成像的發(fā)展簡(jiǎn)介11-12
• 1.2.2 光聲圖像重建的研究現(xiàn)狀12-14
• 1.2.3 血管內(nèi)光聲成像的研究現(xiàn)狀14-15
• 1.3 本文的研究目的及意義15
• 1.4 本文的研究?jī)?nèi)容15-17
• 第2章 血管內(nèi)光聲信號(hào)的特性分析及預(yù)處理17-26
• 2.1 血管內(nèi)光聲信號(hào)的物理特性分析17-21
• 2.1.1 光聲信號(hào)的時(shí)域特性分析17-20
• 2.1.2 光聲信號(hào)的頻域特性分析20-21
• 2.2 血管內(nèi)光聲信號(hào)的反卷積正則化處理21-25
• 2.2.1 正則化方法21-22
• 2.2.2 仿真實(shí)驗(yàn)結(jié)果及討論22-25
• 2.3 本章小結(jié)25-26
• 第3章 基于濾波反投影算法的IVPA圖像重建26-37
• 3.1 血液對(duì)IVPA成像的影響26
• 3.2 濾波反投影重建算法的原理26-27
• 3.3 基于濾波反投影的IVPA圖像重建27-31
• 3.4 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與分析31-36
• 3.4.1 仿真血管模型31-32
• 3.4.2 重建圖像質(zhì)量的評(píng)價(jià)指標(biāo)32
• 3.4.3 窗函數(shù)對(duì)重建圖像質(zhì)量的影響32-34
• 3.4.4 濾波截止頻率對(duì)重建圖像質(zhì)量的影響34-35
• 3.4.5 一階求導(dǎo)預(yù)處理對(duì)重建圖像質(zhì)量的影響35-36
• 3.4.6 測(cè)量位置數(shù)對(duì)圖像重建質(zhì)量的影響36
• 3.5 本章小結(jié)36-37
• 第4章 基于時(shí)間反演算法的IVPA圖像重建37-49
• 4.1 時(shí)間反演算法的原理37-38
• 4.2 基于時(shí)間反演算法的IVPA圖像重建38-41
• 4.3 IVPA信號(hào)的插值41-42
• 4.4 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與分析42-45
• 4.4.1 前向仿真42-43
• 4.4.2 測(cè)量位置數(shù)對(duì)圖像重建結(jié)果的影響43
• 4.4.3 與濾波反投影重建算法的對(duì)比43-44
• 4.4.4 插值對(duì)重建圖像質(zhì)量的影響44-45
• 4.5 有限角度掃描對(duì)圖像重建結(jié)果的影響45-48
• 4.5.1 光聲重建圖像的特征分析45-47
• 4.5.2 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與分析47-48
• 4.6 本章小結(jié)48-49
• 第5章 結(jié)論與展望49-51
• 5.1 結(jié)論49-50
• 5.2 展望50-51
• 參考文獻(xiàn)51-55
• 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文及其它成果55-56
• 致謝56

【相似文獻(xiàn)】

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