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超音波rf信号の周波数特性に基づく心臓壁頸域の同定に関する研究

机译:基于超声射频信号频率特性的心壁颈部区域识别研究

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摘要

従来の超音波断層像において,心臓壁領域内部rnは心内腔領域と同様に輝度が小さく表示されるこrnとが多い.さらに心臓の超音波断層優には,サイrnドローブの肋骨による反射に起因するアーチファrnクトが多数存在する.したがって,輝度のみを用いrnて心臓壁領域を自動同定することは難しい.一方,rn心臓からの反射RF信号の周波数特性は,S/Nがrn悪くない限り,エコーの振幅と比べて多くの情報rn(周波数ごとの振幅,位相)を含んでいる.%In the conventional ultrasonic tomographic images, the heart wall cannot be distinguished from the cardiac lumen automatically using only the echogenicity. One of the largest problems is that echogenicity, which corresponds to the amplitude of the RF echo, in the heart wall is as low as that in the lumen. In this paper, ultrasonic RF echoes from the heart wall and lumen were analyzed in frequency domain in order to distinguish the heart wall from the lumen automatically. Temporal changes in complex frequency spectra were evaluated using the magnitude-squared coherence function. The coherence function of the RF signal scattered from the interventricular septum (IVS) was high. In contrast, the coherence function in the right ventricle (RV) and left ventricle (LV) was low because the scatterers (blood cells) slipped off from the focal area of the ultrasonic beam by blood flow. For automated identification of the heart wall using the coherence function, the optimal threshold T_0(f) for the coherence function should be determined. In this study, based on the Bayes decision rule, the optimum value of T_0(f) was determined. In-vivo experimental results show that the differentiation of the heart wall from the lumen was improved significantly using the proposed method.
机译:在常规的超声断层图像中,如在心内膜区域中那样,常常以低亮度显示心脏壁区域的内部。此外,由于胸廓的肋骨反射,心脏的超声心动图上有许多伪影。因此,仅使用亮度来自动识别心脏壁区域是困难的。另一方面,除非S / N不好,否则与回波的幅度相比,从心脏反射的RF信号的频率特性包含很多信息rn(每个频率的幅度和相位)。在传统的超声波断层图像中,仅使用回声性就无法自动将心壁与心脏腔管区分开。最大的问题之一是,与RF回波幅度相对应的回声性低。该论文在频域上分析了来自心脏壁和管腔的超声RF回波,以便自动将心脏壁与管腔区分开来。使用幅度平方相干性评估复杂频谱的时间变化从室间隔(IVS)散射的RF信号的相干功能较高,而右心室(RV)和左心室(LV)的相干功能较低,因为散射物(血细胞)滑落了通过血流从超声波束的焦点区域开始。使用相干函数自动识别心壁时,最佳阈值T_0(f)为在这项研究中,基于贝叶斯决策规则,确定了T_0(f)的最佳值。体内实验结果表明,使用T显着改善了心脏壁与管腔的分化建议的方法。

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