子宫肌瘤和腺肌病的超声鉴别诊断基于有效导纳法的圆柱壳组合结构振动声辐射研究

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1、摘要上篇：子宫肌瘤和腺肌病的超声鉴别诊断超声检查是临床上对子宫肌瘤和腺肌病进行诊断和鉴别诊断的主要辅助方法。但是由于子宫肌瘤和腺肌病的超声图像显示偶有相似，而且超声检查在一定程度上还依赖于检查者的经验和主观判断，导致两种疾病的误诊率较高。本文将采用超声弹性检测以及对超声图像进行纹理分析的方法对子宫肌瘤和腺肌病进行诊断和鉴别诊断。超声弹性检测主要是从超声信号中提取和组织弹性相关的特性参数，判断组织病变的不同。本文采用适用于静态施压的互相关技术对组织压前压后的超声回波信号进行检测。(1)对仿肌层组织内部的应力进行估计的研究表明：在直径

2、为0．635m的圆形探头施压的情况下，在较小应力范围内(<2％)，偏移量的二次方可作为仿体内部应力分布的估计：超出弹性形变的范围，不再满足上述对应关系；增大施压面积，组织内部应力的衰减将会变慢；平板施压时(即施压面等于组织上表面)，组织的应力分布曲线随深度改变呈现线性变化，因此，针对不同的施压情况需要进行相应的应力分布估计：(2)在应力补偿的基础上，对三层硬度不同的仿体组织进行检测，拟合结果显示：上面两层仿体的硬度比与实际配比较为一致，第三层仿体由于受纵深硬化及微小扰动引起任意大变化有关。与仅基于应变估计的硬度拟合曲线的比较说明：

3、引入应力补偿，再结合仿体组织的应变估计，能够更好地对肌层组织的弹性进行检测。在超声图像的纹理分析中，提出了角度分形维数的概念，再此基础上进行了二次参数提取，定义了角度分形极值差D。。女、顺序角度分形矢量D口Td。，和主角度分形矢量D砸。。。建立了基于角度分形分析的自动识别系统。(1)多角度分形维数的计算结果显示：角度分形维数能够对正常异常、肌瘤和腺肌病进行区分，角度分形维极值差对肌瘤和腺肌病区分显示了很高的敏感性；(2)利用Bhattaehar'yya可分性判据(如值)对角度分形参数进行检验，并与一维统计参数对比，结果显示角度分形

4、参数的^值普遍高于一维统计参数(FOS)的屈值，显示了很好的区分性能；(3)利用多角度分形分析自动识别系统对子宫肌层组织超声图像分类识别的结果表明：二次的参数特征提取能够更好地对肌瘤和腺肌作出诊断和鉴别诊断，特别是D⋯。i。，n。h对其的错判率更是降f氏至13．4％和14．3％。根据本文的研究，可以认为超声弹性检测和超声图像的角度分形分析有望在临床上对子宫肌瘤和腺肌病进行更好的诊断和鉴别诊断。关键词：子宫肌瘤；腺肌病；超声技术；弹性检测；角度分形维数；特征提取下篇：基于有效导纳法的圆柱壳组合结构振动声辐射研究工程实际中圆柱壳体的大

5、量应用，特别是航行器设计中对壳体性能的要求，以及圆柱壳体自身复杂的运动特性，圆柱壳组合结构振动和声辐射特性的研究已经成为振动和噪声控制领域的一项前沿性研究课题，也是实现结构低噪声设计的关键环节。加筋壳体、壳板耦合是圆柱壳组合结构中的两种最普遍也是最典型的结构形式，两者之间通过线连接、线激励相互作用。有效点导纳概念的提出为结构线连接、线激励的问题提供了新的思路，使研究复杂连接复杂激励下的结构间功率流的传递问题成为可能。本文从简单圆柱壳的传递点导纳出发，对周向激励下圆柱壳表面振动功率流的传递、加强筋对圆柱壳振动声辐射的影响、以及壳板组

6、合结构之间功率流的传递规律进行了研究，主要的研究内容和结论有以下几点：(1)对圆柱壳表面任意两点问的传递导纳进行研究，得到圆柱壳传递点导纳的计算公式，并对激励频率和圆柱壳传递点导纳的关系进行分析；与平板传递点导纳对比的结果说明圆柱壳具有十分复杂的振动形式；(2)在以往的研究中一般都忽略距离对传递点导纳的影响，以结构两端的传递点导纳代替结构表面任意两点间的传递导纳，并且认为传递点导纳要远远小于输入点导纳。本文着重研究了距离对平板和圆柱壳传递点导纳的影响，计算结果表明，距离对传递点导纳的影响不可忽略，当两点间距离趋近于零时，传递点导纳

7、值趋近于输入点导纳值；(3)对周向激励下圆柱壳表面的功率传递和声辐射进行分析，理论计算和实验测量的结果说明利用有效导纳对圆柱表面声辐射的预测在中高频显示良好的结果，在低频时会出现一定的误差；(4)分析了加筋壳体的振动响应，推导了单筋壳体在周向均布外力作用下壳体表面的振动速度，实例计算结果说明加强筋只能在较小范围内使壳体振动响应得到有效抑制，但对声辐射的影响极小；(5)在壳板组合结构的功率流传递规律研究中，利用有效导纳法分析了圆柱壳表面振动响应的分布规律。通过给出圆周线导纳的定义及其表达式，计算了带端板圆柱壳的振动响应均方值之比。该

8、值体现了振动能量在壳板间传递的能力。实验测量的结果证明了理论计算和分析的正确性和合理性。关键词：传递点导纳；有效导纳法：功率流：振动响应：声辐射：加筋壳体；壳板组合IIAbstractSectionIUltrasonicTechniquesinDi