甲状腺结节得超声弹性成像研究.pdf

摘要的超声成像方法,超声弹性成像通过获取有关组织的弹性信息进行成像【4】,弥补了X射线、超声成像(US)、磁共振成像(M砒)、计算机断层扫描(CT)等传统医学成像模态不能直接提供组织弹性的不足,具有无创、简单、便宜、容易应用等优点,被广泛应用于临床,成为目前医学弹性成像的一个研究热点岭J,目前研究主要应用于乳腺、甲状腺、肝脏、前列腺、血管等部位的病变组织。研究方法一用于弹性成像的方法有多种,而互相关作为基本的成像方法,目前被作为弹性成像方法的“金标准”,是衡量其他弹性成像方法好坏的基准16J。本研究主要采用了三种成像方法分别对两组体模数据和一组甲状腺临床数据进行弹性成像。(1)首先利用互相关方法对体模数据进行处理,计算了组织受压形变后的位移与应变图像,并评价了上述方法的弹性图像质量及时间效率。(2)由于传统的互相关效率较低,且有严重的块状效应,本研究又在传统互相关的基础上做了一定的改进,利用归一化互相关计算了体模组织形变后的位移和应变图。(3)由于临床上对图像质量和时间效率的要求愈来愈高,而动态规划方法是一种有效的非迭代的全局优化方法,本研究又采用了此方法分别对两组体模数据和一组甲状腺临床数据进行处理,分别计算了体模组织和甲状腺组织形变后的位移和应变场。实验结果一实验结果显示,互相关方法原理简单,易于实现,但其运行效率不高且成像质量一般,在对一组1700"508大小的体模数据进行计算时,运行时间约数小时,无法满足临床上实时成像的需求。归一化互相关较传统的互相关方法对噪声具有良好的抗干扰性,成像速度及成像质量虽稍有提高,但改善不多,处理同样一组数据,运行时间10分钟左右,虽然运行效率稍有提高,但对于实时成像的临床需求仍相距甚远17J。而利用动态规划方法处理该组数据,,不仅具有较高的时间效率,与上述两种方法相比,还具有较高的信噪比(SNR),R),分辨率等,更适合临床上甲状腺的实时超声成像181。硕士学位论文研究结论一首先,互相关作为基本的超声弹性成像方法在过去数十年逐渐发展成熟,其成像原理简单,易于实现,但由于其成像效率不高,计算时间较长。由于组织受到的是准静态压缩,位移量一般较小,因此在寻找相关系数最大点时可适当选择一个较小的搜索区域,这样既保证了结果的准确,同时提高了算法的速度。其次,超声信号中有乘性噪声存在,而由于归一化互相关对噪声较为鲁棒【9】,这就使得归一化互相关的成像质量较传统的互相关有所提高。再次,虽然与其他方法相比,动态规划方法成像效率高且成像质量好,但由于其计算时采用的是自上而下的动态规划的计算方法,即当前行的图像值在一定程度上受上一行图像值影响,因此当被测的甲状腺部位具有多个结节时,其计算并不十分准确【l01。另外,从我们的临床数据来看,当处理的结节过小时(直径小于lcm),得到的应变场会有一定的误差。最后,对于诊断甲状腺弥漫性疾病,随着病程的不断演变,病灶区的组织成分和病理基础也会发生不同程度的变化,从而导致组织的应变力也发生变化。即使对于同一种疾病,其弹性图在不同时期也会有所不同。因此,弹性成像技术尚不足以用以独立诊断甲状腺各弥漫性疾病?J。基于以上原因,如何改进动态规划方法,或能否将动态规划方法与其他弹性成像方法相结合,使得成像计算既具有较高的时间效率和较高的图像质量,又能保证其准确性,有助于临床甲状腺疾病的诊断,需要进一步研究。关键词:超声弹性成像组织硬度互相关归一化互相关动态规划硕士学位论文StudyonUltrasoundElastographyofThyroidNodulesName:ZhangWenjingSupervisor:—,,thehardnessofatumorisconsideredtobeanindicatorofmalignancy,