超高分辨超声成像方法研究

发布时间：2020-12-06 09:07

　　超声成像以其安全、便携、实时和价格低廉等优点,已成为临床中最广泛使用的医学成像技术之一。但是,超声成像受到衍射极限的限制,空间分辨率大约在0.4-2 mm的范围内。为了克服衍射极限的限制,受超高分辨光学显微成像的启发,超高分辨超声（Super-Resolution Ultrasound,SR-US）成像的概念已被提出并且得以应用。目前,SR-US成像主要分为两类,分别是基于单分子定位的SR-US成像和基于时间波动性的SR-US成像。虽然基于单分子定位的SR-US成像和基于时间波动性的SR-US成像在克服超声成像衍射极限上具有重大突破,但是,这两种技术都存在问题,主要表现在:在基于单分子定位的SR-US成像中,最常用的定位方法是质心法。但是,相比于其他单分子定位方法,质心法具有定位精度低的缺点。并且,要求每帧超声图像中微泡需要分布地足够稀疏,以便其可以准确地定位出每个微泡的位置。因此,该方法需要采集数万帧超声数据来累积足够数量的微泡,导致SR-US时间分辨率低。此外,该方法需要一帧一帧地处理超声图像,致使其计算效率低。对比基于单分子定位的SR-US成像,基于时间波动性的SR-US成像能够... 

【文章来源】：上海大学上海市 211工程院校

【文章页数】：79 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

基于单分子定位的SR-US成像的原理示意图

士学位论文学显微成像技术[14]，即 SOFI。如图 2.2 所示，SOFI 依赖于的时间波动性，通过拍摄一组连续的图像序列，统计图像序荧光分子的累积量，比较这段时间内图像序列中每个像素点况。因为随着累积量阶数的增加，图像序列中荧光分子的累变窄，所以可以获得更高的空间分辨率。由于累积量的阶数空间分辨率，并且，当累积量的阶数高于 2 阶时，SOFI 图像性响应和闪烁异质性，这会导致图像中与时间不相关的噪声更FI 空间分辨率的提高受到累积量阶数的限制，这使得 SOFI 的PALM/STORM。但是，SOFI 不需要一帧一帧地对单个荧光分够对具有高密度分布的荧光分子的图像序列进行超高分辨成像速度要比 PALM/STORM 快得多。

基于单分子定位的 SR-US 成像研究现状的分析发现，用的单分子定位方法是质心法。但是，Cheezum 研究比于其他单分子定位方法，质心法具有定位精度低的缺成像系统具有较低的数据采集速率（帧频一般为几十赫的 SR-US 成像需要采集上万帧的超声数据，这使得 S。因此，传统的超声成像系统不适用于快速的 SR-US 质心法，高斯拟合法具有更高的定位精度，并且高斯拟于超高分辨光学显微成像中[11-13,60-62]。因此，将高斯，能够提高 SR-US 成像的定位精度。除此之外，使用 来加快成像速度。因为 PW 成像技术仅通过发射一次 区域的成像，成像帧频达到上千赫兹。因此，在本章中技术与高斯拟合定位方法相结合，在提高 SR-US 成像的快成像速度。


本文编号：2901120