[發明專利]微秒分辨空化時空分布的三維空化定量成像方法

有效

• 申請號: 201410834392.1
• 申請日: 2014-12-27
• 公開（公告）號: CN104535645A
• 公開（公告）日: 2015-04-22
• 發明（設計）人: 萬明習;丁婷;胡虹;楊淼;郭世放
• 申請（專利權）人: 西安交通大學
• 主分類號: G01N29/02
• 分類號: G01N29/02
• 代理公司: 西安通大專利代理有限責任公司 61200
• 代理人: 陸萬壽

1.微秒分辨空化時空分布的三維空化定量成像方法，其特征在于：包括以下步驟：采用寬波束檢測空化得到二維空化原始射頻數據，每次寬波束檢測空化后，將用于進行寬波束檢測的陣列換能器沿垂直于該陣列換能器放置方向移動一個單元位置，待空化核分布恢復到初始狀態，再在同樣的空化能量激勵下，再次采用寬波束檢測對應時間的空化，以此逐步得到對應該陣列換能器不同放置位置的一系列二維空化原始射頻數據，然后再結合寬波束最小方差自適應波束合成、Nakagami參量成像和三維重建算法，得到三維空化圖像和空化微泡密度的定量三維圖像。

2.根據權利要求1所述微秒分辨空化時空分布的三維空化定量成像方法，其特征在于：空化的產生裝置包括能量源裝置和同步信號發生器；空化的檢測裝置包括可編程的發射寬波束的陣列換能器和并行通道數據采集及存儲單元；同步信號發生器產生同步信號分別控制所述能量源裝置和陣列換能器，能量源裝置產生能量激勵空化的產生，且能量源裝置產生的能量連續可調，所述陣列換能器發射寬波束對空化進行檢測，得到的空化回波信號由并行通道數據采集及存儲單元采集存儲。

3.根據權利要求1所述微秒分辨空化時空分布的三維空化定量成像方法，其特征在于：采用寬波束最小方差自適應波束合成算法對所述二維空化原始射頻數據進行波束合成，得到沿垂直于所述陣列換能器放置方向不同放置位置的一系列二維空化射頻數據，根據所述二維空化射頻數據獲得一系列二維空化分布圖像，利用三維重建算法將所述二維空化分布圖像進行三維顯示，得到三維空化圖像。

4.根據權利要求1所述微秒分辨空化時空分布的三維空化定量成像方法，其特征在于：采用寬波束最小方差自適應波束合成算法對所述二維空化原始射頻數據進行波束合成，得到沿垂直于所述陣列換能器放置方向不同放置位置的一系列二維空化射頻數據，對所述二維空化射頻數據進行Nakagami參量提取后得到一系列二維空化密度定量圖像，利用三維重建算法將所述二維空化密度定量圖像進行三維顯示，得到空化微泡密度的定量三維圖像。

5.根據權利要求4所述微秒分辨空化時空分布的三維空化定量成像方法，其特征在于：所述Nakagami參量提取包括以下步驟：

1)將二維空化射頻數據rf進行去噪處理：

a)選取一定尺寸大小的背景信號區域，計算該區域平均能量P；

b)對rf分別疊加平均能量為P的隨機高斯白噪聲n₁和n₂，得到S₁和S₂；

c)計算S₁和S₂的相關系數，并給定閾值Th，然后對相關系數進行閾值化處理后與rf加權，得到rf_denoise：

rfdenoise=rf,corrcoef(S1,S2)>Th0,corrcoef(S1,S2)≤Th---(1)]]>

，其中corrcoef(S₁,S₂)為S₁和S₂的相關系數；

2)將rf_denoise進行Hilbert解調，得到包絡信號R；

3)計算Nakagami參量：

m=[E(R2)]2E[R2-E(R2)]2---(3)]]>

其中E(·)代表統計均值。