基于脈沖翻轉(zhuǎn)的超聲諧波成像的研究與應(yīng)用.pdf

1、在超聲醫(yī)學(xué)領(lǐng)域，諧波成像解決了病人因肥胖、肋間隙狹窄、腹壁厚等原因造成顯像困難的問題，極大的提升了臨床診斷的準(zhǔn)確性。與傳統(tǒng)超聲成像相比，諧波成像對腹部臟器、心臟血管等組織的成像效果更好，提高了此類組織病變檢查的準(zhǔn)確率。目前，諧波成像作為超聲圖像診斷的高級成像模式之一，其相關(guān)研究比較欠缺，它的成像質(zhì)量至今依然受限于設(shè)備系統(tǒng)性能的不足以及相關(guān)技術(shù)的不成熟。
　　本文在深入學(xué)習(xí)超聲諧波成像技術(shù)的基礎(chǔ)上，使用脈沖翻轉(zhuǎn)疊加的方法消弱組織的基

2、波信號，并通過增強(qiáng)造影劑微泡的次諧波信號來抑制組織基波的殘余信號，提高諧波信號與組織信號的功率比(STR),從而提高圖像分辨率。在脈沖翻轉(zhuǎn)疊加法的基礎(chǔ)上，通過分析與驗證，采用了序列脈沖翻轉(zhuǎn)疊加法，彌補(bǔ)了前者精確度不足的缺陷，消除組織基波信號的效果更加明顯。通過實驗的圖像結(jié)果表明，序列脈沖翻轉(zhuǎn)疊加法比普通脈沖翻轉(zhuǎn)疊加法得到的圖像分辨率更高。
　　本文設(shè)計的高頻超聲諧波成像系統(tǒng)，是以Cyclone V系列的5CGXFC7D7F31C8

3、N型FPGA芯片為控制核心，實現(xiàn)了數(shù)字化信號處理。為了提高系統(tǒng)電路的穩(wěn)定性和可靠性，電路采用小型化、集成化、低噪聲的設(shè)計理念，F(xiàn)PGA高速并行數(shù)字信號處理的特點使系統(tǒng)的實時性得到提高。系統(tǒng)結(jié)構(gòu)按照功能分為信號發(fā)射電路、回波信號接收與轉(zhuǎn)換電路、信號采集與處理電路、數(shù)據(jù)傳輸模塊。為了滿足不同需求，軟件算法采用模塊化設(shè)計，易于升級和系統(tǒng)擴(kuò)展。軟件是使用VHDL語言編寫的，嵌入在FPGA內(nèi)部，包括信號激勵模塊、回波信號處理模塊和USB3.0數(shù)據(jù)