在医学超声领域,超声弹性成像技术通过非侵入的方式定征组织的弹性特性,实时、快速、高分辨率地进行弹性特征成像,为一些疾病的临床诊断提供了重要的依据。利用剪切波弹性成像技术所提取组织弹性特征信息的准确性与生物组织中剪切波的激励和捕捉精度密切相关,是弹性成像技术的核心。针对剪切波复杂的控制激励方式,影响弹性成像质量的因素以及多角度空间复合成像方式在捕捉剪切波时存在的尾影问题,本文基于平面波相干理论的复合成像理论,提出对剪切波分时激励-相干融合的方法,将复杂的激励、捕捉方式通过分时处理,在数据处理端完成等效的工作。论文包括以下研究内容:(1)提出分时激励-相干融合的方法获得任意角度的平面剪切波,角度的步进程度更小,提高了受锥形剪切波的控制激励影响的成像质量。利用分时激励的方法,在每次分时激励后使用单一角度平面波,利用剪切波的运动过程超声图像,对各个角度的剪切波按照采集的帧序相干融合,解决传统多角度空间复合成像捕捉移动的剪切波带来的尾影问题;同时对于超声辐射力连续激励所产生的马赫锥形剪切波或单次激励产生的扩散形剪切波,波阵面的传播方向与速度重建方向并不一致的问题,利用分时激励的方法在介质中产生波阵面与聚焦源移动方向夹角近似为零度的、传播方向与速度重建方向吻合的复合平面剪切波,降低了在速度重建中因传播方向与速度重建方向不一致引起的误差。(2)提出将动态孔径技术与分时激励相结合的方法,在近场处使用较少的激励阵元,在远场处使用较多的激励阵元,探讨不同的动态孔径方法对激励波束的影响。分析了阵元数随着聚焦深度而改变的方法和焦距比数(FocalLengthNumber,F数)固定不变的情况下聚焦深度随阵元数而改变的方法,通过比较两者的复合激励波束,固定F数的方法具有更好的激励效果,将动态孔径技术的引入进一步改善了分时激励-复合成像的方法。(3)本文将偏转聚焦与分时激励方法结合,扩大了分时激励-复合成像的应用范围。在对各向异性软组织弹性特征的检测中,针对需要机械转动改变声的传输路径的问题,利用分时激励方法,提高了偏转聚焦中剪切波的振动幅度,扩大了扫描范围,为利用多角度剪切波检测组织各向异性提供了新的技术方法。理论分析和实验结果表明,这种方法合成的剪切波波阵面的图像清楚、扫描范围大,对于提高剪切波弹性成像的成像质量和检测效率具有较好的应用价值。