基于脉冲反相技术的医用高频超声组织谐波信息提取技术的研究

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1、中国医学科学院北京协和医学院硕士学位论文摘要超声组织谐波成像技术是近年来医用超声成像领域出现的一种新技术，也是研究的热点和难点。该技术应用于超声成像可以获得更高的分辨率和对比度，从而能得到高质量的超声图像，在临床应用中已经表现出显著的优势。目前该技术在低频段(10MHz以下，如腹部大器官)超声诊断中得到成功应用。由于高频超声的特点，在提取谐波时对方法和系统要求更为严格，在高频超声诊断(频率几十MHz的小器官，如眼科)中的应用尚属空白。本文研制出一种脉冲编码发射和宽带接收系统，通过编码发射能够调整发射脉冲的频谱成份，使发

2、射信号和换能器有效匹配，进而使超声回波信号的频谱成分得到改善，减少基波和谐波的频谱交叉；采用宽带换能器接收回波更加有利于谐波成份的提取。谐波信息提取采用了脉冲反相技术。实验回波数据采用matlab进行分析处理。实验结果表明：采用本文所研制的高频超声数字编码发射系统和宽带放大器进行高频脉冲反相谐波提取，可以有效地去除基波的影响，同时可以将高频谐波信号的幅度提高近6dB，对比传统的I强滤波法分离谐波具有明显的优势。本课题为医用超声谐波成像在高频段的应用提供了一种手段，为进一步将现有的超声谐波成像系统从低频(几MHz)推广到

3、高频(几十MHz)，为在小器官(如眼科)超声甚至到UBM中的应用打下了技术基础。关键词：超声成像，组织谐波成像技术，脉冲反相技术，脉冲编码发射，宽带接收中国医学科学院北京协和医学院硕士学位论文ABSTRACTUl打asoundtissuehanlloIlicimaging(THI)isnotoIllyoneofnewtechnologies证thefieldofmedicalultraSollicimaging，butalsooneofhigMightsaIlddi伍cultiesduringme1aStseVeral

4、years．Be钍erresolutiona11dcontrastcanbeobtainedbyemployingTHItecluliqueinultrasomc油aging．IthausshownusreIn破ableadvaIltagesincliIlicapplication．Now，ithasjustbeenusedsuccess如1Iyinlow．能quency(belowl0MHz，l鹕eapp娥帆slikeabdomen)diagllosticultrasound．Duetothecharactersof

5、theHFultrasound，tllerearemorerequirementsonmethodsandthesystemtoextractthehamlomc丘．equencycomponent．StillwaSmeblarll【in让屺印plicationofTHIinhi曲丹equency(dozensofMHz，smallapp聪帆slikeeye)ultrasonjcdiagnostic．TKsp印erdesignsapulse-codedtrallsmittinga11d谢de-baIldreceiVin

6、gsystem．Byusingcoding觚lsmitting，itcana由uStthespec仃mnoftlle‰smittingpulse，makethetraIlsmittingsigllalsmatchwimtransducerse脓ctiVely，so“caJlimproVethespectmmoftheechoesa11dreducetlleoVerlapoff}equencybands．Usingthewide-baIldtransducers，abundantiIl】晒mationoft11etiss

7、uescallbeobtained．Thus，谢th“ssystem，“c距haveabetterha肌011icexactionbyusingphaSeinVersionteclⅡlique．Thedataoftheechoesint11eexperimentareprocessed谢tllMatlab．Theexperimemresunindicates：withthem曲-fkquencyultraSollicdigitalcodedtransmittingandthewide-band锄plifierdesig

8、nedinthispaper，inHFphaseiIⅣersionh锄omcex仃action，itcaIlreduce吐le砌uenceofmemndamental舭quency，a11dsir肌ltane时caIlincreaseinmemagllitudeoftheHFhanTlolliccomponembyaboutsiX