【摘要】： 醫(yī)學(xué)超聲工程發(fā)展體現(xiàn)兩個(gè)方面,一是應(yīng)用領(lǐng)域的擴(kuò)展,如定量超聲技術(shù)測(cè)量骨密度來(lái)診斷骨質(zhì)疏松。二是傳統(tǒng)技術(shù)的改進(jìn),如超聲成像技術(shù)的進(jìn)步帶來(lái)的成像質(zhì)量的提高。定量超聲技術(shù)則利用超聲透射法來(lái)測(cè)量骨密度,反映骨骼的微觀結(jié)構(gòu)。超聲成像是醫(yī)學(xué)超聲診斷技術(shù)最重要的技術(shù),它是對(duì)人體軟組織進(jìn)行成像協(xié)助醫(yī)生對(duì)組織病癥進(jìn)行診斷。 本文在超聲測(cè)量骨密度和超聲成像兩個(gè)方向進(jìn)行研究,研究方法采用理論分析,仿真說明和實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證三者結(jié)合的方式。先對(duì)傳統(tǒng)方法存在的問題進(jìn)行分析,針對(duì)這些問題提出改進(jìn)的測(cè)量方法和成像算法,并進(jìn)行仿真和實(shí)驗(yàn),結(jié)果表明這些方法可以提高測(cè)量精度和成像質(zhì)量。具體研究成果如下： 1.研究設(shè)計(jì)基于任意波發(fā)射的超聲骨密度測(cè)量系統(tǒng),并利用該系統(tǒng)做了相關(guān)的測(cè)量實(shí)驗(yàn)。 2.提出了一種新的用于骨密度測(cè)量的編碼方案,它用Chirp信號(hào)調(diào)制Golay互補(bǔ)碼,產(chǎn)生Golay_Chirp信號(hào),該信號(hào)具備了Golay和Chirp共同的優(yōu)點(diǎn)。仿真和實(shí)驗(yàn)表明該編碼信號(hào)可以進(jìn)一步的增加超聲透射深度和抗干擾能力。 3.將通信中的M序列引入到BUA測(cè)量中來(lái),相對(duì)其他編碼信號(hào),M序列產(chǎn)生容易,發(fā)射簡(jiǎn)單,且碼長(zhǎng)較長(zhǎng),因此更加適合于骨密度測(cè)量。實(shí)驗(yàn)表明該編碼相對(duì)傳統(tǒng)的脈沖波,其測(cè)量精度得到有效的改善。 4.將AR模型引入BUA的測(cè)量,并提出了針對(duì)BUA測(cè)量AR模型定階方法,仿真和實(shí)驗(yàn)表明采用高階AR模型可以平滑衰減曲線,提高測(cè)量精度。實(shí)驗(yàn)時(shí)采用寬帶超聲傳感器測(cè)量BUA,發(fā)現(xiàn)BUA在0.4-1.8MHz區(qū)域內(nèi)與頻率仍具有較好的線性,從而擴(kuò)展了測(cè)量帶寬。 5.在SOS測(cè)量方面,采用線性擬合法去除系統(tǒng)的固有延時(shí),有效的提高SOS測(cè)量精度。 6.對(duì)超聲成像的原理進(jìn)行分析,并對(duì)編碼發(fā)射技術(shù)與自適應(yīng)波束形成技術(shù)進(jìn)行深入研究,提出一種將兩種方法相互結(jié)合的超聲成像方案,并采用FieldⅡ進(jìn)行仿真,結(jié)果表明該方法可以提高圖像的對(duì)比度和分辨率。 超聲測(cè)量骨密度和超聲成像作為醫(yī)學(xué)超聲的診斷技術(shù),一直是相關(guān)領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)。本文研究可以提高測(cè)量精度,改進(jìn)成像質(zhì)量,從而降低誤診率。這些研究不僅具有一定的理論創(chuàng)新,而且更具有較高的實(shí)用價(jià)值。 這些工作得到兩個(gè)國(guó)家自然基金項(xiàng)目(60471057和60871087)及2008年中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)研究生創(chuàng)新基金的支持。
【圖文】：

020門 0.0目0釗沁 0204060目01側(cè).圖1.4幕頻成像和諧波成像效果比較三、多維成像技術(shù)般多種新技術(shù)的運(yùn)用使得醫(yī)學(xué)超聲在二維成像方面發(fā)展很快，但是隨著應(yīng)用的深入，二維圖像的不足之處也逐漸呈現(xiàn)，比如說診斷的準(zhǔn)確性過于依賴于醫(yī)生，成像面間隙區(qū)域信號(hào)丟失等問題。隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，，圖像和數(shù)據(jù)的處理速度和存儲(chǔ)能力有很大的提高，因此三維成像技術(shù)開始發(fā)展，該技術(shù)卞要是對(duì)組織進(jìn)行二維成像，經(jīng)過數(shù)字化存儲(chǔ)后重建為二維成像，具體方法有平行掃描法，旋轉(zhuǎn)掃描法和扇形掃描法等[8]。如圖1.5所示。這三種方法比較簡(jiǎn)單易行，但是成像速度慢

圖1.7超聲骨密度儀實(shí)物定量超聲技術(shù)是一種高效，無(wú)損傷的新技術(shù)，由于其構(gòu)，所以在骨胳健康診斷方面它具有很大的潛力，近技術(shù)在骨密度的測(cè)量和骨質(zhì)疏松診斷進(jìn)行了大量的志《Bone》在2007年1月發(fā)表主編評(píng)論〔64]，指出超。用QUS診斷骨質(zhì)疏松癥也被評(píng)為近50年來(lái)英國(guó)大展與發(fā)明之一，目前該技術(shù)在世界范圍內(nèi)己被臨床驗(yàn)量骨密度的國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀究主要集中在超聲與骨骼相互作用的關(guān)系，新的骨密取方面的研究。骼的相互作用關(guān)系。者通過運(yùn)用力學(xué)理論建立超聲波與骨密度之間的數(shù)學(xué)
【學(xué)位授予單位】：中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2010
【分類號(hào)】：R445.1

【引證文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前1條

1 楊棟;鄭馳超;;基于定量超聲技術(shù)的骨骼SOS參數(shù)測(cè)量定標(biāo)方法研究[J];電子技術(shù);2012年08期

相關(guān)博士學(xué)位論文 前2條

1 王興家;基于4D-CT數(shù)據(jù)的心臟重構(gòu)方法研究[D];中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué);2011年

2 蔡肯;基于雙源CT的全心臟圖像配準(zhǔn)與自動(dòng)分割算法研究[D];華南理工大學(xué);2011年

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前1條

1 張香林;超聲成像中編碼激勵(lì)方法的研究[D];吉林大學(xué);2011年

本文編號(hào)：2665257