基于通用心脏模型的序列超声成像仿真研究

发布时间：2022-10-19 08:32

　　心血管疾病是现今威胁人类生命健康最主要的疾病之一。随着我国人民生活水平的提高和人口老龄化的加剧,由于心血管疾病而引发的死亡率也正在逐年增加。心脏成像技术可以为心血管疾病的早期发现、诊断和治疗提供有效的依据。有关心脏成像分析的研究和算法有很多,但是由于心脏成像的影响因素较多,成像算法的重复性较差,许多成像算法并没有应用于临床上,为此很有必要找一个合适的验证方法。模拟仿真是工业生产和技术优化的常用的工具,作为一种相对经济的工具,同样适合教学和研究,不仅可以增强使用者对系统原理、操作流程的掌握和理解,还可以通过模拟仿真验证各类算法的优劣。近年来,基于数学模型的超声计算机仿真成为研究的热点,超声仿真软件也越来越多,每个仿真软件应用的原理和方法都各不相同,能够完成的功能也各不相同,Field Ⅱ作为一种线性声学超声成像仿真软件,在学术界、应用界得到广泛的应用。本文主要基于通用心脏解剖模型建立了心脏运动模型,并在Field Ⅱ软件平台上搭建B超声成像系统,对心脏运动模型进行二维序列成像。首先,我们简要介绍了超声成像的基础理论以及Field Ⅱ仿真平台。其次,我们对超声成像的波束处理技术和回波信号处... 

【文章页数】：75 页

【学位级别】：硕士

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中文摘要
Abstract
第1章 绪论
    1.1 研究背景
    1.2 医学超声成像发展历史简述
    1.3 国内外发展现状
    1.4 本文研究内容
第2章 超声成像仿真的基础理论
    2.1 医学超声的物理基础
        2.1.1 超声波的一般概念
        2.1.2 超声波的发射和透射
        2.1.3 生物组织的衰减特性
    2.2 超声换能器
        2.2.1 超声换能器的原理
        2.2.2 超声换能器的声场特性
    2.3 超声成像系统
        2.3.1 B超成像系统概述
        2.3.2 B超几种常用扫描方式
    2.4 FIELD Ⅱ简介
        2.4.1 理论概述
        2.4.2 Field Ⅱ程序模块介绍
    2.5 本章小结
第3章 超声波束处理技术
    3.1 电子聚焦
        3.1.1 电子聚焦原理及其延时公式
        3.1.2 聚焦技术
    3.2 动态孔径技术
    3.3 幅度变迹技术
    3.4 仿真实验
        3.4.1 电子聚焦技术和幅度变迹技术应用
        3.4.2 动态孔径技术应用
    3.5 本章小结
第4章 回波信号处理技术
    4.1 时间增益补偿
    4.2 回波检波解调
        4.2.1 简单解调
        4.2.2 Hilbert变换解调
        4.2.3 二次采样和多次采样解调
    4.3 对数压缩技术
    4.4 本章小结
第5章 心脏仿真模型及二维序列成像
    5.1 心脏模型的提出
        5.1.1 引言
        5.1.2 心脏模型
    5.2 心脏模型的建立
        5.2.1 理论概述
        5.2.2 心室模型的建立
        5.2.3 心脏模型建立
    5.3 心脏B超二维序列成像模拟
    5.4 实验结果
    5.5 本章小结
第6章 总结与展望
    6.1 工作总结
    6.2 工作展望
参考文献
致谢
附录 硕士在读期间发表的论文


【参考文献】：
期刊论文
[1]超声波声场的计算方法[J]. 左月萍,孙肖子,黄宇星.  西安电子科技大学学报. 2000(04)
[2]线形宽带超声相控阵换能器的声场分析[J]. 黄晶,张志钢,阙沛文,金建华.  压电与声光. 2004(06)
[3]人体组织超声衰减成像新技术[J]. 柯坚.  中国超声医学杂志. 2000(10)
[4]一种基于FPGA的B超数字波束形成技术[J]. 王国宾.  电子产品世界. 2012(02)
[5]基于空间脉冲响应的超声换能器声场研究[J]. 董明,马宏伟,陈渊,齐爱玲,张旭辉.  仪器仪表学报. 2012(08)
[6]线阵B超的声场分布[J]. 易际平.  生物医学工程学杂志. 1986(04)
[7]医用超声阵列换能器波束容差分析与变迹处理[J]. 王波,万明习,王素品,陈忠民.  西安交通大学学报. 1999(03)

硕士论文
[1]超声成像中波束形成算法研究[D]. 许琴.重庆大学 2012
[2]基于图形处理器的超声成像仿真平台[D]. 龙祺.中国科学技术大学 2010
[3]数字B超成像技术及其优化方法的研究[D]. 王伟明.重庆大学 2010
[4]全数字医用B超系统的研制[D]. 施军华.南京航空航天大学 2004



本文编号：3693039