基于平面波成像的动脉硬化检测方法研究

发布时间：2017-09-04 16:40

  本文关键词：基于平面波成像的动脉硬化检测方法研究

  更多相关文章： 平面波成像 彩色血流成像 多普勒成像 脉搏波速度 硬化斑块

【摘要】：超声成像技术是医学影像诊断领域中重要的检查手段,在医学研究与临床诊断工作中发挥了巨大的作用。超快速超声成像是所有超高扫查帧率的超声成像技术的统称,其中以平面波成像的研究最为全面与深入,其应用也最为广泛。与传统的聚焦成像技术相比,平面波成像系统的扫查帧率更高、实时性更好、成像质量更好,尤其是在多普勒成像方面具有更优秀的表现。超声多普勒成像技术在对于动脉硬化的诊断与预防工作中起到了重要的作用。临床诊断中常与其他检测技术相配合,实现对动脉血管的弹性和血流特性的综合诊断。本文提出了基于平面波成像的动脉硬化检测方法,通过超声系统独立完成对血管弹性和血流特性的检测工作。本文研究的基础是超声建模与数据仿真。通过研究血流的速度特点与血管壁的运动规律,建立血管壁的仿真模型并利用Field II仿真软件对其进行平面波成像仿真,从而获取可预测结果的超声信号数据,以便对平面波成像功能进行研究和验证。基于平面波的彩色血流成像利用自相关估计算法通过时域超声信号计算出频域的平均频率,结合多普勒频移公式得到血流速度,最后将血流速度通过颜色映射显示成像,能够对血流速度和区域进行表示,进而实现对血管的结构形态的检测。脉搏波速度检测技术通过对血管壁运动状态的检测分析实现对脉搏波速度的检测,通过脉搏波成像得到的血管壁速度图谱中血管壁速度的变化规律,可以对局部血管的弹性变化规律进行定性的分析和预测。最后,利用具有硬化斑块的血管模型进行仿真,分别对血流速度检测功能和脉搏波速度检测功能进行仿真和分析,在验证功能的准确性的同时,观察硬化斑块对血流速度和脉搏波速度的影响。
【关键词】：平面波成像 彩色血流成像 多普勒成像 脉搏波速度 硬化斑块
【学位授予单位】：哈尔滨工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：R543.5;TB559;TP391.41
【目录】：

• 摘要4-5
• Abstract5-9
• 第1章 绪论9-15
• 1.1 课题研究背景及意义9-11
• 1.1.1 课题研究的背景9-10
• 1.1.2 课题研究的意义10-11
• 1.2 国内外研究现状11-13
• 1.2.1 平面成像技术的研究现状11-12
• 1.2.2 动脉硬化超声检测的研究现状12-13
• 1.3 论文的主要研究内容13-15
• 第2章 平面波成像系统的仿真模型建立15-24
• 2.1 引言15
• 2.2 超声仿真模型的构建15-18
• 2.2.1 动态模型构建思想15-17
• 2.2.2 血流运动模型设计17-18
• 2.3 血管壁运动模型设计18-21
• 2.4 动脉硬化模型的设计21-23
• 2.5 本章小结23-24
• 第3章 基于平面波发射的超快速超声成像系统24-39
• 3.1 引言24
• 3.2 基于平面波发射的超声成像方法24-30
• 3.2.1 平面波的发射与接收24-26
• 3.2.2 回波信号的波束合成算法26-27
• 3.2.3 波束合成算法的变迹函数27-28
• 3.2.4 基于平面波的相干复合成像算法28-30
• 3.3 平面波成像仿真30-34
• 3.3.1 Field Ⅱ仿真程序介绍30-31
• 3.3.2 Field Ⅱ仿真平台的搭建31
• 3.3.3 平面波的发射接收仿真31-33
• 3.3.4 平面波成像的处理流程33-34
• 3.4 仿真结果与分析34-38
• 3.4.1 单点模型的仿真与成像结果分析34-36
• 3.4.2 平面波成像分辨率的测定36-38
• 3.4.3 动脉硬化模型的成像结果与分析38
• 3.5 本章小结38-39
• 第4章 基于平面波的彩色血流成像算法39-49
• 4.1 引言39
• 4.2 彩色血流成像功能的基本算法39-42
• 4.2.1 血流速度的自相关估计算法39-41
• 4.2.2 血流信号的阈值处理41-42
• 4.3 彩色血流成像的图像处理42-44
• 4.3.1 血流成像的速度平滑42-43
• 4.3.2 彩色血流的颜色映射处理43-44
• 4.4 仿真程序设计与结果分析44-48
• 4.4.1 仿真程序处理流程44-45
• 4.4.2 动脉硬化检测与分析45-48
• 4.5 本章小结48-49
• 第5章 基于平面波的PWV检测功能49-58
• 5.1 引言49
• 5.2 PWV检测的基本算法49-54
• 5.2.1 血管壁的提取算法50-52
• 5.2.2 血管壁的速度检测52-53
• 5.2.3 脉搏波速度的计算53-54
• 5.3 PWV检测的仿真程序设计54-57
• 5.3.1 PWV检测的处理流程54-55
• 5.3.2 动脉硬化检测与分析55-57
• 5.4 本章小结57-58
• 结论58-59
• 参考文献59-64
• 攻读硕士学位期间发表的专利64-66
• 致谢66

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本文编号：792668