超声弹性成像技术的剪切波速度估计方法研究

来源 :陕西师范大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:sunyanjun03
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通过人体软组织的硬度(弹性)特性评估其生理病理状态是目前医学超声发展的热点之一,基于剪切波速度估计介质弹性信息的超声弹性成像技术是重要的检测方法,准确估计剪切波波速是该技术的关键。本文针对目前常用的飞行时间算法中的问题,研究剪切波速度的估计方法。本文研究内容如下:(1)相对于飞行时间算法,对剪切波的飞行位移进行研究,在理论上提出飞行位移算法来估计超声体模同质区域中的剪切波速度,并与飞行时间算法(轴向位移算法和轴向速度算法)进行比较和分析。探讨轴向位移算法和轴向速度算法的原理,研究同质区域中剪切波传播周期和波长的估计方法。(2)对剪切波的实时传播轨迹进行研究,理论上提出用曲线拟合剪切波轨迹状态的剪切波传播轨迹的实时曲线追踪法。一方面,研究该方法的准确度和抗噪性能;另一方面,研究该方法在超声体模同质区域和异质区域中的剪切波追踪效果;此外,利用该方法进行超声弹性成像研究,分别重建同质区域和异质区域的二维剪切波速度图和超声弹性图,通过分析感兴趣区域内的波速值、相对误差和信噪比等参数来评价该方法的重建质量。(3)根据剪切波在超声体模同质区域中的轨迹形状,对轨迹的质心纵坐标在轴向上的移动过程进行研究,提出了计算波速的质心纵坐标法,并使用该方法估计两种超声体模同质区域中的剪切波速度。结果表明:(1)提议的飞行位移算法不仅简单、稳定性较高,而且能够获得更接近真实值的速度估计;(2)提出的曲线追踪法能够实时追踪到剪切波的运动轨迹,且该方法准确度高、抗噪性能强,此外,基于该方法重建的二维剪切波速度图和超声弹性图结果准确、信噪比高;(3)质心纵坐标法可以快速简便地估计均质区域中的剪切波速度,且评估的准确度高于轴向位移算法。因此,本文提出的方法能够提高波速估计的准确度,为超声剪切波弹性成像中波速的估计提供了新的评估方法和参考方案。
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