本文關(guān)鍵詞：基于孔徑域數(shù)據(jù)的向量多普勒

  更多相關(guān)文章： 超聲成像 血流動力學 向量多普勒 波束合成 孔徑域數(shù)據(jù)

【摘要】：研究表明,血流動力學功能失調(diào)能誘發(fā)內(nèi)皮細胞增生形成斑塊,這與心血管疾病有著密切關(guān)系。無創(chuàng)的血流動力學檢測或者成像方法對心血管疾病有著重大的科學意義,也有潛在的臨床價值。彩色多普勒超聲在臨床上已經(jīng)非常成熟,但是該技術(shù)只能探測到血流在某個方向的分量,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,因為其系統(tǒng)復雜度和其他因素,一直在臨床應用上未被接受。在Sonix RP科研平臺中,一次發(fā)射只能得到一個通道的數(shù)據(jù),而先進的Prodigy采集系統(tǒng)上,一次發(fā)射能采集128通道的數(shù)據(jù),更有利于軟件上對孔徑域數(shù)據(jù)的分析與研究。傳統(tǒng)超聲成像過程是一次發(fā)射得到一根掃描線的數(shù)據(jù),而現(xiàn)有的先進平臺一次發(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。本文通過對前沿技術(shù)平面波成像,以及超聲成像過程中最核心的波束合成過程的研究,探究出一種基于減少發(fā)射次數(shù)和多路徑的方法來得到物體的二維速度矢量。在理解超聲成像原理后,通過控制換能器陣列的發(fā)射接收通道來采集實驗數(shù)據(jù)(孔徑域數(shù)據(jù))并進行分析。本文闡述了通過建立仿真平臺的實驗平臺來分析孔徑域數(shù)據(jù)與多普勒頻率之間的關(guān)系。開發(fā)出基于小孔徑(球面波)和大孔徑(平面波)的發(fā)射方法來實現(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)的實驗平臺,我們通過對標準仿體采集數(shù)據(jù)對成像算法進行驗證,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驗數(shù)據(jù)。通過對單次發(fā)射平面波的結(jié)果與多角度復合結(jié)果的對比,得到單點散射子分辨率參數(shù)FWHM優(yōu)化45.6%的實驗結(jié)果。通過設計向量多普勒的實驗平臺來采集運動中的被成像物體的實驗數(shù)據(jù),我們開發(fā)出一種基于灰階成像的數(shù)據(jù)來計算向量多普勒,忽略實驗平臺帶來的影響,測量散射子速度的誤差在30%以內(nèi)。如果我們進一步完善算法提高檢測的精度的同時,忽略數(shù)據(jù)傳輸?shù)挠绊?對現(xiàn)有成像幀率有數(shù)量級的提升,這對心臟等快速運動組織的檢測有重大意義。
【關(guān)鍵詞】：超聲成像 血流動力學 向量多普勒 波束合成 孔徑域數(shù)據(jù)
【學位授予單位】：深圳大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：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力學的關(guān)系9-10
• 1.1.2 血流檢測與成像10-11
• 1.1.3 現(xiàn)有超聲血流檢測技術(shù)存在的問題11-13
• 1.2 本課題研究的目的與意義13-14
• 1.3 國內(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 粒子圖像測速技術(shù)15
• 1.3.3 測量向量多普勒的原理和方法15-19
• 1.3.3.1 多角度測量的方法15-16
• 1.3.3.2 基于多普勒頻率與渡越時間的關(guān)系16-17
• 1.3.3.3 斑點跟蹤的方法17
• 1.3.3.4 基于時域信號相關(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)采集平臺的開發(fā)與快速成像技術(shù)的發(fā)展19-20
• 1.4 本論文的研究內(nèi)容與章節(jié)安排20-22
• 1.4.1 本文研究內(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)測量多普勒的原理和仿真平臺22-32
• 2.1 孔徑域數(shù)據(jù)的優(yōu)勢22-23
• 2.2 基于孔徑域數(shù)據(jù)測多普勒頻率的原理23-24
• 2.3 軟件仿真平臺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32-35
• 3.2 合成孔徑與平面波成像實驗平臺搭建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 向量多普勒實驗平臺的搭建36-39
• 3.3.1 實驗仿體的選擇36-37
• 3.3.2 基于Prodigy數(shù)據(jù)采集實驗平臺的設計37-38
• 3.3.3 散射子運動速度的定標38-39
• 3.4 本章小結(jié)39-40
• 第4章 超快速成像實驗與向量多普勒實驗40-50
• 4.1 單陣元發(fā)射的實驗數(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)采集過程45-46
• 4.5 數(shù)據(jù)分析與實驗結(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51
• 5.2 展望51-53
• 參考文獻53-60
• 致謝60-61

【共引文獻】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前3條

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

2 夏依達·吐爾遜;穆玉明;;頸動脈粥樣硬化斑塊生長部位與血管內(nèi)膜及血流動力學的相關(guān)性研究[J];臨床超聲醫(yī)學雜志;2010年10期

3 李新愛;田慶新;高樹英;殷鏡海;;辛伐他汀與二甲雙胍聯(lián)合應用對頸動脈粥樣硬化斑塊形態(tài)學的影響[J];中國中西醫(yī)結(jié)合影像學雜志;2014年02期

中國博士學位論文全文數(shù)據(jù)庫 前2條

1 孫平;高頻醫(yī)學超聲成像系統(tǒng)的研究與設計[D];武漢大學;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;2012年

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本文編號：795989