延迟激励高频超声成像方法研究与实现

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1、Ｎｏｒｔｈｅａｓｔｅｒｎ、卜ｕｊ＾＾Ｕｎｉｙｉｖｅｒｓｔ硕士学位论文ＴＨＥ＇ＳＩＳＦＯＲＭＡＳＴＥＲＳＤＥＧＲＥＥ论文题目延迟激励高频超声成像方法研究与实现作者石宇龙学院中荷生物医学与信息工程学院专业生物医学工程指导教师刘纪红副教授备注二零一六年十二月分类号密级ＵＤＣ学位论文延迟激励高频超声成像方法研究与实现作者姓名：石宇龙指导教师：刘纪红副教授东北大学信息科学与工程学院申请学位级别：硕士学科类别：工学学科专业名称：生物医学工程论文提交日期：２０１６年１２月

2、论文答辩日期：２０１６年１２月学位授予日期：２０１７年１月答辩委员会主席：李景华评阅人：齐林、侯祥林东北大学２０１６年１２月ＡＴｈｅｓｉｓｉｎＢｉｏｍｅｄｉｃａｌＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇＡ－ＤｅｌａｙｅｄＥｘｃｉｔａｔｉｏｎＭｅｔｈｏｄｆｏｒ－ｕｅｎｃＵＨｉｈＦｒｅｌｔｒａｓｏｕｎｄＩｍａｉｎｇｑｙｇｇＢＳｈｉＹｕｌｏｎｙｇＳｕｅｒｖｉｓｏｒ：ＡｓｓｏｃｉａｔｅＰｒｏｆｅｓｓｏｒＬｉｕＪｉｈｏｎｐｇＮｏｒｔｈｅａｓｔｅｒｎＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙＤｅｃｅｍｂｅｒ２０１６独创性声明。论文中本人声明，所呈交

3、的学位论文是在导师的指导下完成的取得的研宂成果除加以标注和致谢的地方外，不包含其他人己经发表。或撰写过的研究成果，也不包括本人为获得其他学位而使用过的材料与我一同工作的同志对本研宂所做的任何贡献均己在论文中作了明确的说明并表示谢意。１学位论文作者签名：日期：学位论文版权使用授权书本学位论文作者和指导教师完全了解东北大学有关保留、使用学位论文的规定：即学校有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的。复印件和磁盘，允许论文被查阅和借阅本人同意东北大学可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索、交流。作者和导师同意网上交流的时间为作者获得

4、学位后：半年□一年□一年半□两年学位论文作者签名：导师签名：签字日期：签字日期：Ｘｌ、２２ｌＴ）丄乂、０、丨丨－－Ｉ东北大学碩士学位论文摘要延迟激励高频超声成像方法研究与实现摘要近年来，由于高频超声（＞２０ＭＨｚ能够提供高分辨率的图像和快速的成像帧频，使）得高频超声广泛应用于生物医学的多个方面。越来越多的人们将高频超声成像用于小动物的心血管和癌症等疾病方面的研究。并且高频超声己经用于人体多个部位的成像，同时提供了一些疾病治疗的新方法。这些高分辨率图像对人类疾病的诊断治疗具有非常重要的作用。由于高频超声回波的中心频率通常要高

5、于２０ＭＨｚ，所以高频超声系统的采样率需－ＭＨ要高于１２０ＭＨｚ来满足奈奎斯特定理。而传统超声系统中的采样率范围是４０６０ｚ。为了实现传统超声系统与高频超声成像兼容，需要提高系统的有效采样率。解决采样率不足的问题可以选用高采样率的模数转换芯片。但是商用的超声系统通常有高达上百个数据采集通道，如果所有通道采用高采样率的模数转换芯片，则会使设备成本大幅增加。为了使传统超声系统实现高频超声成像功能，同时减小系统成本，现有的解决采样率不足的办法是采用交叉采样技术。该技术通过联合多块模数转换芯片来提高有效采样率。本文中，在传统超声系统数据采集。但是交叉采样方法

6、在实现过程中存在多种问题一框架下，提出了种超声延迟激励的方式能够提高系统有效采样率实现高频超声成像。一定时间的发射脉冲即该方法是通过对换能器多次延迟，重新排列超声回波数据，从而达到高采样率的目标。一为了验证实现上述方法，本文主要研宄了两方面内容。方面是将延迟激励方法用于超声脉冲回波测试中及ＦｉｅｌｄＩＩ软件仿真进行延迟激励高频超声成像。通过回波结果一方面设计了单阵元高频超声成与成像对比说明了超声延迟激励成像方式的可行性。另像系统。通过该系统平台进行线仿体成像和组织仿体成像用来评估上述方法的成像性能。。离体的猪小肠和兔子眼睛成像用来评估图像质量实验结果表明延迟

7、激励的方法能够提高系统的有效采样率，使得传统超声系统能够实现高频超声成像。关键词：超声成像；；延迟激励；高频超声；成像系统采样率－－ＩＩ东北大学颂士学位论文ＡｂｓｔｒａｃｔＡ－ｎ－ｕｅｎｃＤｅｌａｙｅｄＥｘｃｉｔａｔｉｏＭｅｔｈｏｄｆｏｒＨｉｇｈＦｒｅｑｙＵｌｔｒａｓｏｕｎｄＩｍａｉｎｇｇＡｂｓｔｒａｃｔｉｈ－ｆｒｕｌｄ＞２０ＭＨｚｉｄｈｉｈ－ｌｉｉｍａＩｎｒｅｃｅｎｔｅａｒｓ