基于CT的超聲成像模擬.pdf

1、超聲成像模擬是利用已有的三維醫(yī)學(xué)影像數(shù)據(jù)模擬超聲成像過(guò)程得到虛擬超聲圖像的技術(shù)，可以廣泛應(yīng)用于超聲引導(dǎo)手術(shù)、圖像處理、超聲培訓(xùn)等。前人對(duì)超聲成像模擬已經(jīng)做出了很多研究，有的成像算法快但是考慮不夠全面，有的成像算法考慮全面但是速度不夠快。綜合考慮超聲成像模擬的時(shí)效性和成像效果，論文對(duì)基于三維CT數(shù)據(jù)模擬重建虛擬超聲的關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行了數(shù)學(xué)建模和算法實(shí)現(xiàn)。
　　醫(yī)學(xué)超聲是源于超聲在人體這一非均勻的物質(zhì)中傳播時(shí)發(fā)生的反射、折射、散射等物理現(xiàn)

2、象而重建成的。因而超聲成像模擬的主要環(huán)節(jié)是超聲傳播媒質(zhì)的三維虛擬人體組織的建模、反映超聲反射方面的建模和反映超聲散射方面的建模。
　　首先，給出了建立基于三維CT數(shù)據(jù)重建反映超聲屬性的虛擬人體模型的方法。該方法先對(duì)CT切片進(jìn)行層間插值得到等分辨率的人體三維體數(shù)據(jù)，然后利用CT值推導(dǎo)出虛擬人體組織中的超聲聲阻抗系數(shù)。
　　其次，建立了超聲反射模型并給出了計(jì)算方法。模型中假設(shè)超聲探頭上有多個(gè)陣元，對(duì)每個(gè)陣元發(fā)出的超聲波束進(jìn)行跟蹤

3、。文中詳細(xì)闡述了跟蹤超聲在人體中傳播的步驟，以及超聲發(fā)生反射和折射時(shí)計(jì)算聲阻抗系數(shù)變化率和入射角的余弦值獲得反射率的大小，并將所獲得的每個(gè)陣元成像區(qū)域內(nèi)反射率的分布矩陣數(shù)據(jù)疊加得到反射圖像。
　　再次，建立了超聲散射模型并給出了計(jì)算方法。該散射模型使用卷積運(yùn)算將散射圖像概括為散射體分布方程和點(diǎn)擴(kuò)散函數(shù)的卷積。根據(jù)散射體之間的距離符合gamma分布確定散射體分布矩陣，結(jié)合散射體對(duì)應(yīng)位置的散射系數(shù)得到散射體分布方程。最后對(duì)卷積圖像進(jìn)行