超声测量骨密度及超声成像的若干方法的研究

《超声测量骨密度及超声成像的若干方法的研究》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、摘要摘要医学超声工程发展体现两个方面，一是应用领域的扩展，如定量超声技术测量骨密度来诊断骨质疏松。二是传统技术的改进，如超声成像技术的进步带来的成像质量的提高。定量超声技术则利用超声透射法来测量骨密度，反映骨骼的微观结构。超声成像是医学超声诊断技术最重要的技术，它是对人体软组织进行成像协助医生对组织病症进行诊断。本文在超声测量骨密度和超声成像两个方向进行研究，研究方法采用理论分析，仿真说明和实验验证三者结合的方式。先对传统方法存在的问题进行分析，针对这些问题提出改进的测量方法和成像算法，并进行仿真和实验，结果表明这些方法可以提高

2、测量精度和成像质量。具体研究成果如下：1．研究设计基于任意波发射的超声骨密度测量系统，并利用该系统做了相关的测量实验。2．提出了一种新的用于骨密度测量的编码方案，它用Chirp信号调$

3、JGolay互补码，产生Golay信号，该信号具备了Golay和Chirp共同的优点。仿真和_Chirp实验表明该编码信号可以进一步的增加超声透射深度和抗干扰能力。3．将通信中的M序列引入到BUA测量中来，相对其他编码信号，M序列产生容易，发射简单，且码长较长，因此更加适合于骨密度测量。实验表明该编码相对传统的脉冲波，其测量精度得到有效的改善。4

4、．将AR模型引入BUA的测量，并提出了针对BUA测量AR模型定阶方法，仿真和实验表明采用高阶AR模型可以平滑衰减曲线，提高测量精度。实验时采用宽带超声传感器测量BUA，发现BUA在0．4．1．8MHz区域内与频率仍具有较好的线性，从而扩展了测量带宽。5．在SOS测量方面，采用线性拟合法去除系统的固有延时，有效的提高SOS‘测量精度。6．对超声成像的原理进行分析，并对编码发射技术与自适应波束形成技术进行深入研究，提出一种将两种方法相互结合的超声成像方案，并采用FieldII进行仿真，结果表明该方法可以提高图像的对比度和分辨率。超声

5、测量骨密度和超声成像作为医学超声的诊断技术，一直是相关领域的研究热点。本文研究可以提高测量精度，改进成像质量，从而降低误诊率。这些研究不仅具有一定的理论创新，而且更具有较高的实用价值。这些工作得到两个国家自然基金项目(60471057和60871087)及2008年中国科学技术大学研究生创新基金的支持。关键词：骨密度宽带超声衰减超声速度编码发射超声成像自适应波束形成lAbstractnedevelopmentinmedicalultrasonicengineeringcanbepresentedinthefollowingtwo

6、aspects：1．Applicationextension，suchasquantitativeultrasoundintheassessmentofbonemineraldensityandosteoporosis；2．Improvementintraditionaltechniques，suchasenhancementofimagingqualityowingtoimprovedultrasoundimagingtechniques．Quantitativeultrasoundtakesadvantageofthroug

7、h-transmissiontechniquestoassessbonedensityaswelIasthemicro—structureofbones．Uitrasoundimagingservesasthemostfundamentalinthefieldofmedicalultrasound．andimagesofhuman’sSOfttissuecarlprovidefurtherassistancetodoctorsformakingclinicaJdiagnosis．Thispaperexploresresearch

8、esinquantitativeultrasoundassessmentofbonemineraldensityandultrasoundimaginginacombinedway,fromtheoreticalanalysis，simulationstoexperimentalvalidation．Firstly,weintroducelimitationexistingincurrentstudiesandproposesomenewmeasurementtechniquesandimagingalgorithmsforfu

9、rtherimprovement．Moreover,correspondingsimulationsandexperimentsareconductedandtheresultsshowthatprecisionandhighqualityareimproved