“医学成像技术”课程教学与实验改革探索

本文根据理工科学生特点,从“医学成像技术”课程的教学内容、方式和实验三方面进行改革。注重基本物理原理与系统结构,结合临床实践和最新科研成果,增加医学图像处理内容与实验。教学改革有效激发学生的学习兴趣,加强对课程内容的理解与掌握。     

几种超声NDE信号降噪方法的性能比较

为提高超声无损检测的准确性,需要对超声NDE信号中因随机分布于媒质中的大量散射微粒所引起的结构噪声进行降噪。由于信号和噪声的频谱范围基本重叠,传统的线性滤波方法不能提供理想的降噪结果。介绍了几种对超声NDE信号进行降噪的新方法:Wigner-Ville分布法、小波变换法和基于时间延迟的神经网络法,并从信噪比(SNR)、检测概率(PD)和估测深度(ED)等三个重要参数对它们的降噪性能进行计算机仿真实验的比较。结果表明:小波变换法和神经网络法的降噪效果较Wigner-Ville分布法要好。对实际信号的测试还表明,小波变换由于不像神经网络那样需要训练,是一种更为理想的超声NDE信号降噪方法。     

评价松质骨状况的一种背散射频谱方法

采用超声背散射信号的质心偏移量来评价松质骨,并对牛胫骨和人体跟骨中背散射信号的质心偏移量与松质骨表观密度的关系,以及人体跟骨松质骨中背散射信号频谱质心位置与年龄的关系进行了分析讨论。分析结果表明,随松质骨表观密度的增大,背散射信号频谱的质心向低频方向移动;随年龄的增大,质心位置越接近于发射超声的中心频率。根据超声背散射信号质心偏移量的大小,可用于评价松质骨健康状况。     

三维ABUS图像多平面联合显示平台的MATLAB实现方法

西门子公司的创新型三维自动化乳腺超声(ABUS)系统已获得国内外医院的广泛应用,但其成像结果只能通过配套的SIEMENS ABUS Workplace影像工作站进行显示。由于该影像工作站长期被临床检查所占用,很难满足医生额外的教学和科研阅片需求。同时,该影像工作站专用于乳腺病变诊断,无法扩展面向下肢静脉曲张、腹壁疝诊断等拓展应用的定制功能。为了解决这两个问题,本文在深入分析ABUS系统DICOM文件结构的基础上,提出了基于MATLAB的三维ABUS图像多平面联合显示平台实现方法,该方法对三维ABUS图像的处理和分析具有很大的应用优势和临床价值。     

人体组织弹性的超声检测和应用前景

组织的软硬或弹性反映了组织本身的特性。对于它们的检测所得信息往往有助于对疾病的诊断。本文介绍了运用超声检测人体组织弹性的原理入检测中信息处理和特征提取的几种方法，包括我们的研究工作并就其应用前景作了展望。     

利用改进的百分比法提取多普勒血流声谱图包络

本文从是了大频率的数字估计方法着手，提取声谱图的包络。     

脐血流音频多普勒信号的极点分布及特征分析

本文极点概念对胎儿脐血流音频多普勒信号进行建模,分析信号极点随时间变化的情况,并从中提取出一些可作为妊娠期疾病判据的特征参数。初步临床应用结果表明,该方法具有比传统的声谱参数准确性高的优点。     

基于同质区域自动选取的各向异性扩散超声图像去噪

提出一种自适应选取各向异性扩散滤波器扩散参数的方法,以提高滤波器的有效性和稳定性。首先,使用最大类间方差二值化算法确定超声图像的最优二值化阈值,并将该阈值作为区域均匀性标准对超声图像进行四叉树分解。然后,按从大到小的顺序从分解结果中取出所有当前最大分块,根据最优同质区域分块判决依据进行优选。最后,使用最优同质区域选取结果计算扩散参数,对超声图像进行各向异性扩散滤波。结果表明,本方法优于斑点降噪各向异性扩散(SRAD)和细节保留各向异性扩散(DPAD)两种典型的自动选取扩散参数方法,能在显著减少运算时间的同时使平均图像佳数较前两种方法分别提高0.029和0.129。本方法避免了对人工同质区域选取的依赖,可准确计算扩散参数,在噪声消除和边缘保护上达到有效的平衡,是一种有效的超声图像降噪方法。     

超声血流的无创伤检测和医学信号的特征提取

人体信号是随机性和背景噪声都很强的复杂信号。文章首先研究了利用超声Doppler技术定量检测血流速度的方法,然后将一些现代信息处理中的新理论、新方法引入医学超声的信息处理,为医学超声信息的特征提取提供了新的手段。这些理论包括：分形、数学形态学、数量化、小波变换、极点轨迹和血管传输线模型等。文章最后阐述了利用上述新方法作为技术核心而研制的三套应用系统;肺动脉血液动力学参数的无损估测系统、彩色编码的声谱系统和超声血流定量检测系统。     

基于三次样条重建的超声多普勒血流信号提取

根据超声多普勒血流信号和血管壁搏动信号的不同统计特性,对采集的多普勒信号进行非均匀抽样和三次样条函数重建,从中得到血管壁搏动信号,从而提取出超声多普勒系统中的血流信号.对计算机仿真的超声多普勒信号和采集的人体颈总动脉多普勒信号分别应用该方法,并和传统的高通滤波器方法进行比较.实验结果表明:本方法能在滤除管壁搏动信号的同时,保留低频部分的超声多普勒血流信号,可用于超声多普勒系统中两种信号成份的分离.