子宮肌瘤和腺肌病的超聲鑒別診斷基于有效導(dǎo)納法的圓柱殼組合結(jié)構(gòu)振動聲輻射研究.pdf

1、子宮肌瘤和腺肌病的超聲鑒別診斷超聲檢查是臨床上對子宮肌瘤和腺肌病進(jìn)行診斷和鑒別診斷的主要輔助方法。但是由于子宮肌瘤和腺肌病的超聲圖像顯示偶有相似，而且超聲檢查在一定程度上還依賴于檢查者的經(jīng)驗(yàn)和主觀判斷，導(dǎo)致兩種疾病的誤診率較高。本文將采用超聲彈性檢測以及對超聲圖像進(jìn)行紋理分析的方法對子宮肌瘤和腺肌病進(jìn)行診斷和鑒別診斷。 超聲彈性檢測主要是從超聲信號中提取和組織彈性相關(guān)的特性參數(shù)，判斷組織病變的不同。本文采用適用于靜態(tài)施壓的互相關(guān)

2、技術(shù)對組織壓前壓后的超聲回波信號進(jìn)行檢測。 (1)對仿肌層組織內(nèi)部的應(yīng)力進(jìn)行估計(jì)的研究表明：在直徑為0.635m的圓形探頭施壓的情況下，在較小應(yīng)力范圍內(nèi)(＜2％)，偏移量的二次方可作為仿體內(nèi)部應(yīng)力分布的估計(jì)；超出彈性形變的范圍，不再滿足上述對應(yīng)關(guān)系；增大施壓面積，組織內(nèi)部應(yīng)力的衰減將會變慢；平板施壓時(即施壓面等于組織上表面)，組織的應(yīng)力分布曲線隨深度改變呈現(xiàn)線性變化，因此，針對不同的施壓情況需要進(jìn)行相應(yīng)的應(yīng)力分布估計(jì)；(2)在

3、應(yīng)力補(bǔ)償?shù)幕A(chǔ)上，對三層硬度不同的仿體組織進(jìn)行檢測，擬合結(jié)果顯示：上面兩層仿體的硬度比與實(shí)際配比較為一致，第三層仿體由于受縱深硬化及微小擾動引起任意大變化有關(guān)。與僅基于應(yīng)變估計(jì)的硬度擬合曲線的比較說明：引入應(yīng)力補(bǔ)償，再結(jié)合仿體組織的應(yīng)變估計(jì)，能夠更好地對肌層組織的彈性進(jìn)行檢測。 在超聲圖像的紋理分析中，提出了角度分形維數(shù)的概念，再此基礎(chǔ)上進(jìn)行了二次參數(shù)提取，定義了角度分形極值差Dmax-min、順序角度分形矢量Dorder和主角

4、度分形矢量Dprinc。建立了基于角度分形分析的自動識別系統(tǒng)。 (1)多角度分形維數(shù)的計(jì)算結(jié)果顯示：角度分形維數(shù)能夠?qū)φ．惓！⒓×龊拖偌〔∵M(jìn)行區(qū)分，角度分形維極值差對肌瘤和腺肌病區(qū)分顯示了很高的敏感性；(2)利用Bhattacharyya可分性判據(jù)(JB值)對角度分形參數(shù)進(jìn)行檢驗(yàn)，并與一維統(tǒng)計(jì)參數(shù)對比，結(jié)果顯示角度分形參數(shù)的JB值普遍高于一維統(tǒng)計(jì)參數(shù)(FOS)的JB值，顯示了很好的區(qū)分性能；(3)利用多角度分形分析自動識別系統(tǒng)

5、對子宮肌層組織超聲圖像分類識別的結(jié)果表明：二次的參數(shù)特征提取能夠更好地對肌瘤和腺肌作出診斷和鑒別診斷，特別是Dmax-min，Dorder對其的錯判率更是降低至13.4％和14.3％。 根據(jù)本文的研究，可以認(rèn)為超聲彈性檢測和超聲圖像的角度分形分析有望在臨床上對子宮肌瘤和腺肌病進(jìn)行更好的診斷和鑒別診斷。 基于有效導(dǎo)納法的圓柱殼組合結(jié)構(gòu)振動聲輻射研究工程實(shí)際中圓柱殼體的大量應(yīng)用，特別是航行器設(shè)計(jì)中對殼體性能的要求，以及圓柱殼

6、體自身復(fù)雜的運(yùn)動特性，圓柱殼組合結(jié)構(gòu)振動和聲輻射特性的研究已經(jīng)成為振動和噪聲控制領(lǐng)域的一項(xiàng)前沿性研究課題，也是實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)低噪聲設(shè)計(jì)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。 加筋殼體、殼板耦合是圓柱殼組合結(jié)構(gòu)中的兩種最普遍也是最典型的結(jié)構(gòu)形式，兩者之間通過線連接、線激勵相互作用。有效點(diǎn)導(dǎo)納概念的提出為結(jié)構(gòu)線連接、線激勵的問題提供了新的思路，使研究復(fù)雜連接復(fù)雜激勵下的結(jié)構(gòu)間功率流的傳遞問題成為可能。本文從簡單圓柱殼的傳遞點(diǎn)導(dǎo)納出發(fā)，對周向激勵下圓柱殼表面振動功率

7、流的傳遞、加強(qiáng)筋對圓柱殼振動聲輻射的影響、以及殼板組合結(jié)構(gòu)之間功率流的傳遞規(guī)律進(jìn)行了研究，主要的研究內(nèi)容和結(jié)論有以下幾點(diǎn)：(1)對圓柱殼表面任意兩點(diǎn)間的傳遞導(dǎo)納進(jìn)行研究，得到圓柱殼傳遞點(diǎn)導(dǎo)納的計(jì)算公式，并對激勵頻率和圓柱殼傳遞點(diǎn)導(dǎo)納的關(guān)系進(jìn)行分析；與平板傳遞點(diǎn)導(dǎo)納對比的結(jié)果說明圓柱殼具有十分復(fù)雜的振動形式；(2)在以往的研究中一般都忽略距離對傳遞點(diǎn)導(dǎo)納的影響，以結(jié)構(gòu)兩端的傳遞點(diǎn)導(dǎo)納代替結(jié)構(gòu)表面任意兩點(diǎn)間的傳遞導(dǎo)納，并且認(rèn)為傳遞點(diǎn)導(dǎo)納要遠(yuǎn)

8、遠(yuǎn)小于輸入點(diǎn)導(dǎo)納。本文著重研究了距離對平板和圓柱殼傳遞點(diǎn)導(dǎo)納的影響，計(jì)算結(jié)果表明，距離對傳遞點(diǎn)導(dǎo)納的影響不可忽略，當(dāng)兩點(diǎn)間距離趨近于零時，傳遞點(diǎn)導(dǎo)納值趨近于輸入點(diǎn)導(dǎo)納值；(3)對周向激勵下圓柱殼表面的功率傳遞和聲輻射進(jìn)行分析，理論計(jì)算和實(shí)驗(yàn)測量的結(jié)果說明利用有效導(dǎo)納對圓柱表面聲輻射的預(yù)測在中高頻顯示良好的結(jié)果，在低頻時會出現(xiàn)一定的誤差；(4)分析了加筋殼體的振動響應(yīng)，推導(dǎo)了單筋殼體在周向均布外力作用下殼體表面的振動速度，實(shí)例計(jì)算結(jié)果說明