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)學影像數(shù)據(jù)模擬超聲成像過程得到虛擬超聲圖像的技術(shù)，可以廣泛應(yīng)用于超聲引導手術(shù)、圖像處理、超聲培訓等。前人對超聲成像模擬已經(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效性和成像效果，論文對基于三維CT數(shù)據(jù)模擬重建虛擬超聲的關(guān)鍵技術(shù)進行了數(shù)學建模和算法實現(xiàn)。
　　醫(yī)學超聲是源于超聲在人體這一非均勻的物質(zhì)中傳播時發(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CT切片進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算方法。模型中假設(shè)超聲探頭上有多個陣元，對每個陣元發(fā)出的超聲波束進行跟蹤

3、。文中詳細闡述了跟蹤超聲在人體中傳播的步驟，以及超聲發(fā)生反射和折射時計算聲阻抗系數(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算方法。該散射模型使用卷積運算將散射圖像概括為散射體分布方程和點擴散函數(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)合散射體對應(yīng)位置的散射系數(shù)得到散射體分布方程。最后對卷積圖像進行