醫學彈性檢測中雙波源超聲成像關鍵技術研究

《醫學彈性檢測中雙波源超聲成像關鍵技術研究》是依託深圳大學，由覃正笛擔任項目負責人的面上項目。

基本介紹

• 中文名：醫學彈性檢測中雙波源超聲成像關鍵技術研究
• 項目類別：面上項目
• 項目負責人：覃正笛
• 依託單位：深圳大學

項目摘要

本項目從雙波源超聲成像的角度對醫學彈性檢測的關鍵問題進行研究。主要的核心思想是用數字編碼理論來指導激勵波源和檢測波源的設計;借用編碼超聲的優點來對聲場建模並進行非線性補償;採用現代自適應信號處理技術提取剪下波產生的微弱信號，實現組織彈性的量化檢測。分別在超聲激勵方法及其所需聲學參數的定量研究、超聲經由不同傳播路徑後在感興趣區域內聲輻射力的非線性和非均一性動態分布、局部組織振動引起的剪下波在非均勻組織內的傳播模式檢測與仿真、軟組織的剪下模量和粘性係數的提取算法和驗證方案、微弱聲信息接收和信號處理、系統脈衝時序調控及新技術與商用超聲系統的兼容問題等方面進行系統的研究，實現對組織彈性的快速定量區域成像，開發出彈性成像系統原型，為臨床套用提供基礎。

結題摘要

組織的彈性和粘性可以反映組織的病變情況，兩個參數可以為臨床診斷提供重要依據。超聲是一種新的粘彈性檢測手段，可以實現無創和實時檢測。本項目中建立了一個雙波源彈性檢測超聲系統，該系統是一個全數位化相關係統，可以實現外部的編碼激勵和檢測的相關性。我們將數字編碼理論套用於該系統，實現了編碼激勵檢測以及對震動信號進行編碼激勵。重要結果主要體現如下三個方面，第一是對檢測信號進行編碼激勵來提取發射途徑上的所有彈性波震動信號。在保證最高系統解析度的前提下檢測靈敏度比普通檢測技術提高一個數量級，剪下波的檢測靈敏度大大提高，成像結果可以清楚直接地反映彈性波在軟組織中傳播的情形。由於檢測靈敏度的提高，剪下波檢測的頻率上限也跟著提高。目前看來，800 Hz以上的彈性波檢測已不是問題，在實際檢測中，1000 Hz的線譜也清晰可見，這樣為生物組織的非線性特性的估計提供了有力支持。 第二是利用編碼技術提高超聲信號的穿透能力，實驗結果表明深度穿透力可以提高10%到15%，這將有助於提高對組織深度進行彈性檢測。第三是在雙波源成像技術中，對剪下波激勵信號進行編碼激勵可以任意加強和突出所需彈性波的頻率以及頻率分布。在實際套用中可以實現對於不同的檢測對象選擇不同的激勵頻譜，從而有效利用系統資源。更為寶貴的是，這項技術可以用來突出與頻率相關的病變信息。在雙波源彈性研究中，編碼技術可以提高系統的檢測靈敏度和超聲信號的穿透能力的同時提高成像的解析度，結合對剪下波激勵信號編碼可以更加準確地對組織進行粘彈性評估。