序列圖像運(yùn)動(dòng)估計(jì)與動(dòng)脈超聲彈性成像.pdf

1、生物組織的力學(xué)特性與其生理、病理狀況密切相關(guān)，對組織力學(xué)特性參數(shù)的檢測始終是醫(yī)學(xué)、生物學(xué)和生物醫(yī)學(xué)工程領(lǐng)域中的研究熱點(diǎn)。作為生物力學(xué)與醫(yī)學(xué)影像技術(shù)相結(jié)合的新興產(chǎn)物，彈性成像以組織彈性參數(shù)為研究對象，用彈性圖直觀顯示組織內(nèi)部彈性參數(shù)的分布情況，為臨床診斷與治療提供輔助信息。由于應(yīng)變分布在一定程度上也反映了組織的彈性特征(硬度)，因此，盡管應(yīng)變成像包含有大量的偽像(包括力學(xué)方面的偽像和信號(hào)處理造成的偽像)，也仍被稱為彈性成像。 彈性

2、成像研究利用醫(yī)學(xué)影像設(shè)備(超聲、MRI等)獲取包含組織彈性信息的信號(hào)(一維射頻信號(hào)或二維圖像序列，本文主要研究后者)，從中估計(jì)組織在一定應(yīng)力作用下的位移乃至應(yīng)變分布，最后再根據(jù)組織應(yīng)力一應(yīng)變關(guān)系，并根據(jù)具體情況合理假定先驗(yàn)知識(shí)并充分利用邊界條件，重構(gòu)出組織彈性模量分布。 組織彈性估計(jì)強(qiáng)烈依賴于對組織運(yùn)動(dòng)信息的檢測，因此序列(生物醫(yī)學(xué))圖像運(yùn)動(dòng)估計(jì)是彈性成像的關(guān)鍵問題。同時(shí)，對運(yùn)動(dòng)估計(jì)的研究也可為其它領(lǐng)域的相關(guān)問題(如視頻壓縮)提

3、供借鑒。 本論文的主要內(nèi)容包括： ①本文針對動(dòng)脈血管壁的運(yùn)動(dòng)特點(diǎn)，從原理上對光流法、塊匹配法和彈性匹配法等幾大類方法進(jìn)行適用性評(píng)價(jià)，最后選擇彈性匹配法加以改良而提出了一種新的運(yùn)動(dòng)估計(jì)方法：基于量子遺傳一共軛梯度混合算法(QGCGA)的彈性匹配法。實(shí)踐證明，新法將遺傳算法強(qiáng)大的全局搜索能力和共軛梯度法優(yōu)良的局部搜索能力相結(jié)合，不受圖像時(shí)間間隔的限制，能處理縮放、扭曲、旋轉(zhuǎn)等變形運(yùn)動(dòng)，具有匹配誤差小、對微小運(yùn)動(dòng)靈敏度高、遺傳