基于声辐射力的超声弹性成像方法研究

摘要

为了能够更精确地诊断出人体器官的组织硬度，超声弹性成像方法作为传统B超成像的一个补充诊疗手段，在其产生不到20年的时间里，已有了飞速的发展，这其中最令人瞩目的是近年来发展出的基于声辐射力的弹性成像方法。相比于其它弹性成像方法，其具有可定量，探测深度深，可重复性高等特性，已成为未来发展的趋势。
　　本文首先从脉冲声辐射力成像方法的研究开始，推导了超声探头形成的声场与其引起的辐射力之间的函数关系，并在FIELD II中对其进行了仿真。同时，在HyperMesh中建立了组织的有限元模型并讨论了其载荷施加及求解条件。
　　在一维剪切波成像方面，通过在剪切波传播方向上设置多个标记点，并记录波峰通过该点的时刻的方法估算出一维剪切波波速，即峰值时间方法。引入超声互相关算法可对组织位移进行估计，实现剪切波跟踪并计算剪切波波速，最终得到组织硬度估计，但估计精确度不够高。针对此问题，本文进行深入分析，结合支持向量机插值方法的优点，提出了基于支持向量回归的剪切波波速估计方法，并通过仿真进行验证。
　　在一维剪切成像的基础上，本文深入分析了二维剪切成像方法，讨论了能够进行完整二维弹性成像的条件。利用该方法，本文分别在各向同性与各向异性的组织模型中施加连续的超声辐射力，形成两列准平面剪切波，观察组织位移响应并估计剪切波波速。最后针对二维剪切波波速估计精度较低的问题，讨论了影响剪切波波速估计精度的几个因素。

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第1章 绪论

1.1 课题背景及研究意义

1.2 弹性成像的国内外研究现状

1.3 弹性成像原理简介

1.4 本课题主要研究内容

第2章 辐射力的声场仿真与组织建模

2.1 引言

2.2 超声辐射力声场仿真方案

2.3 辐射力声场的仿真

2.4 受力组织的有限元仿真

2.5本章小结

第3章 一维剪切波波速估计与成像方法研究

3.1 引言

3.2 基于互相关算法的剪切波波速估计与成像方法

3.3 基于支持向量回归的剪切波波速估计与成像方法

3.4本章小结

第4章 二维剪切波波速估计与成像方法研究

4.1 引言

4.2 马赫锥型剪切波的产生方法

4.3 马赫锥型剪切波的检测方法

4.4 仿真结果讨论

4.5 本章小结

结论

参考文献

攻读硕士学位期间发表的论文及其它成果

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致谢