發(fā)布時間：2017-06-12 07:01

  本文關(guān)鍵詞：基于脈沖翻轉(zhuǎn)的超聲諧波成像的研究與應(yīng)用，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：在超聲醫(yī)學(xué)領(lǐng)域,諧波成像解決了病人因肥胖、肋間隙狹窄、腹壁厚等原因造成顯像困難的問題,極大的提升了臨床診斷的準(zhǔn)確性。與傳統(tǒng)超聲成像相比,諧波成像對腹部臟器、心臟血管等組織的成像效果更好,提高了此類組織病變檢查的準(zhǔn)確率。目前,諧波成像作為超聲圖像診斷的高級成像模式之一,其相關(guān)研究比較欠缺,它的成像質(zhì)量至今依然受限于設(shè)備系統(tǒng)性能的不足以及相關(guān)技術(shù)的不成熟。本文在深入學(xué)習(xí)超聲諧波成像技術(shù)的基礎(chǔ)上,使用脈沖翻轉(zhuǎn)疊加的方法消弱組織的基波信號,并通過增強造影劑微泡的次諧波信號來抑制組織基波的殘余信號,提高諧波信號與組織信號的功率比(STR),從而提高圖像分辨率。在脈沖翻轉(zhuǎn)疊加法的基礎(chǔ)上,通過分析與驗證,采用了序列脈沖翻轉(zhuǎn)疊加法,彌補了前者精確度不足的缺陷,消除組織基波信號的效果更加明顯。通過實驗的圖像結(jié)果表明,序列脈沖翻轉(zhuǎn)疊加法比普通脈沖翻轉(zhuǎn)疊加法得到的圖像分辨率更高。本文設(shè)計的高頻超聲諧波成像系統(tǒng),是以Cyclone V系列的5CGXFC7D7F31C8N型FPGA芯片為控制核心,實現(xiàn)了數(shù)字化信號處理。為了提高系統(tǒng)電路的穩(wěn)定性和可靠性,電路采用小型化、集成化、低噪聲的設(shè)計理念,FPGA高速并行數(shù)字信號處理的特點使系統(tǒng)的實時性得到提高。系統(tǒng)結(jié)構(gòu)按照功能分為信號發(fā)射電路、回波信號接收與轉(zhuǎn)換電路、信號采集與處理電路、數(shù)據(jù)傳輸模塊。為了滿足不同需求,軟件算法采用模塊化設(shè)計,易于升級和系統(tǒng)擴展。軟件是使用VHDL語言編寫的,嵌入在FPGA內(nèi)部,包括信號激勵模塊、回波信號處理模塊和USB3.0數(shù)據(jù)傳輸模塊。本文搭建了模擬血管內(nèi)血液流動的實驗平臺,在基于FPGA所設(shè)計的高頻超聲諧波成像系統(tǒng)上進行實驗。通過得到的血管內(nèi)諧波圖像證明脈沖翻轉(zhuǎn)疊加法在消除組織基波信號方面有很好的效果,圖像分辨率比以往有了很大的提高。同時驗證了序列脈沖翻轉(zhuǎn)疊加的方法可以得到更好的STR和信噪比,得到的圖像分辨率有了進一步的提高。
【關(guān)鍵詞】：高頻超聲 次諧波 回波信號 超聲造影劑微泡
【學(xué)位授予單位】：西安科技大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：TB559
【目錄】：

• 摘要2-3
• ABSTRACT3-7
• 1 緒論7-10
• 1.1 選題背景及研究意義7
• 1.2 課題國內(nèi)外的研究動態(tài)及發(fā)展趨勢7-9
• 1.3 論文內(nèi)容和結(jié)構(gòu)9-10
• 2 諧波成像技術(shù)及方法的改進10-17
• 2.1 超聲學(xué)基礎(chǔ)和諧波成像技術(shù)10-14
• 2.2 諧波成像技術(shù)的方法改進14-16
• 2.3 本章小結(jié)16-17
• 3 系統(tǒng)模型建立及系統(tǒng)結(jié)構(gòu)17-21
• 3.1 系統(tǒng)需求分析17
• 3.2 系統(tǒng)應(yīng)用模型建立17-19
• 3.3 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)及分析19-20
• 3.4 本章小結(jié)20-21
• 4 超聲諧波成像系統(tǒng)設(shè)計21-48
• 4.1 需求分析21
• 4.2 超聲諧波成像系統(tǒng)設(shè)計及開發(fā)21-42
• 4.2.1 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計21-22
• 4.2.2 超聲波發(fā)射電路22-24
• 4.2.3 回波信號接收電路24-30
• 4.2.4 FPGA軟件模塊設(shè)計30-40
• 4.2.5 數(shù)據(jù)傳輸軟件模塊設(shè)計40-42
• 4.3 系統(tǒng)可行性驗證42-47
• 4.4 本章小結(jié)47-48
• 5 仿真及結(jié)果驗證分析48-62
• 5.1 實驗平臺的搭建48-51
• 5.2 實驗結(jié)果分析51-61
• 5.2.1 實驗結(jié)果仿真51-58
• 5.2.2 實驗結(jié)果對比及分析58-61
• 5.3 本章小結(jié)61-62
• 6 總結(jié)與展望62-63
• 6.1 本文完成的工作62
• 6.2 工作展望62-63
• 致謝63-64
• 參考文獻64-66

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本文編號：443454