生物軟組織彈性特性的測量與表征.pdf

1、超聲組織的表征是七十年代以后在生物醫(yī)學工程領域中的一個研究熱點.它主要是通過處理軟組織在應力作用下利用超聲回波信號提取軟組織彈性特性參數(shù),獲得反映軟組織特性的聲彈性圖一種方法.彈性估計的關鍵在于對應力作用下的應變估計.以此為基礎,目前在這一領域已經提出許多算法,但是估計效果不盡相同.盡管在理論研究上取得巨大進步,但是在國內還沒有關于能夠應用于臨床診斷的便攜式儀器報道.因此,有必要設計一種便攜式超聲軟組織彈性特性測試儀,以證明其在實際應用

2、的可行性.該論文完成了這種便攜式儀器的設計,并且完成超聲的發(fā)射、數(shù)據(jù)采集電路的軟硬件調試.為了驗證目前研究領域中的估計算法的有效性,該文還對幾種目前來說比較典型應用的算法進行了比對,并由此計算出不同算法下得到的生物軟組織彈性特性參數(shù),以比較定量檢測軟組織病變時的差別.這種便攜式儀器的設計與開發(fā),是以DSP作為中央處理器,利用目前普遍應用的CPLD技術實現(xiàn)的.為實現(xiàn)超聲與應力數(shù)據(jù)的實時采集,采用了直接存儲器尋址模式(DMA)來完成數(shù)據(jù)采集

3、(DAQ).為了評定彈性估計算法的差別,該文在實驗室已有的條件下,設計和開發(fā)的基于PC機的超聲軟組織彈性系數(shù)測量系統(tǒng),實現(xiàn)超聲信號和壓力信號的接收和調理,及兩路信號的同步采集及實時顯示.對于應力作用下的應變估計,目前應用比較廣泛的是互相關估計法,即通過壓縮前后回波的互相關最大值對應的時間點實現(xiàn)應變估計,該文對這種算法的最大值估計過程做了一定的改進.另外,該文使用了一種新的算法來減小互相關引起的誤差.最后,對這些算法進行了實驗分析與比對.