基于CUDA的實(shí)時(shí)超快速彈性成像的算法設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn).pdf

1、超聲彈性成像技術(shù)在近20年來發(fā)展迅速，作為一種新型超聲醫(yī)學(xué)圖像診查手段，它可以方便地對(duì)軟組織腫瘤以及硬化程度進(jìn)行監(jiān)測(cè)，在臨床醫(yī)學(xué)中展現(xiàn)出了廣闊的應(yīng)用范圍和發(fā)展前景。然而由于超聲彈性成像數(shù)據(jù)處理量大，算法復(fù)雜度較高，成像時(shí)間較長(zhǎng)，為了能夠提高成像速度，滿足彈性成像系統(tǒng)實(shí)時(shí)性要求，基于圖像處理單元GPU的并行運(yùn)算技術(shù)得到了廣泛的關(guān)注。
　　本文以超快速剪切彈性成像技術(shù)作為主要研究?jī)?nèi)容，從彈性成像基本原理、有限元模型仿真分析以及GPU并

2、行算法實(shí)現(xiàn)三個(gè)方面對(duì)超快速剪切彈性成像技術(shù)進(jìn)行分析。具體研究?jī)?nèi)容如下。
　　在成像原理方面，本文首先介紹了超快速剪切彈性成像的基本原理，詳細(xì)闡述了超快速剪切彈性成像中信號(hào)處理關(guān)鍵步驟，包括組織位移估計(jì)和剪切波速度估計(jì)，然后結(jié)合該成像方法中回波信號(hào)數(shù)據(jù)特點(diǎn)完善了整個(gè)成像系統(tǒng)的信號(hào)處理流程。
　　在有限元仿真方面，本文中首先利用Field II聲場(chǎng)仿真工具包對(duì)聚焦聲場(chǎng)進(jìn)行仿真，得到了聲輻射力空間分布，接著利用ABAQUS有限元仿

3、真軟件對(duì)該聲輻射力下的組織運(yùn)動(dòng)狀態(tài)進(jìn)行仿真，最后通過仿真結(jié)果對(duì)超快速彈性成像算法的成像效果進(jìn)行了評(píng)估。
　　在GPU并行算法設(shè)計(jì)方面，本文選擇CUDA并行運(yùn)算架構(gòu)對(duì)成像處理進(jìn)行并行化設(shè)計(jì)。針對(duì)超快速彈性成像處理流程設(shè)計(jì)了GPU并行運(yùn)算程序框架，對(duì)不同的處理過程進(jìn)行了內(nèi)核函數(shù)的整合。然后對(duì)其中幾個(gè)處理過程的算法進(jìn)行了并行設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)。最后采用實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)對(duì)GPU的并行處理速度進(jìn)行了測(cè)試，結(jié)果表明，利用GPU進(jìn)行超快速彈性成像處理有較好的加