25325

افزايش هم زمان نرخ فريم وكيفيت در تصويربرداري اولتراسوند موج صفحه اي تركيبي همدوس

كارشناسي ارشد

مهندسي پزشكي بيوالكتريك

1398

1400.6.27

دكتر حميد بهنام

مهندسي برق

تصويربرداري موج صفحه اي (PWI) به دليل سرعت تصويربرداري و نرخ فريم بسيار بالا، در زمينه تصويربرداري اولتراسوند پزشكي كاربرد هاي فراواني دارد. اين نوع تصويربرداري، نرخ فريمي تا حدود چند هزار فريم در ثانيه را امكان پذير كرده است اين در حالي است كه متاسفانه به دليل عدم تمركز در ارسال از نظر قدرت تفكيك و كنتراست منجر به كاهش كيفيت تصوير مي شود. براي جبران اين اثر و افزايش كيفيت تصوير، روش موج صفحه اي تركيبي همدوس (CPWC) معرفي شده است كه با تركيب تصاوير حاصل از زواياي جهت دهي متفاوت امكان دسترسي به قدرت تفكيك و كنتراست مطلوب را مهيا مي كند. ما در اين پايان نامه، روش هايي را پيشنهاد مي كنيم كه با اعمال آن به روش CPWC بتوانيم با پيچيدگي محاسباتي كم علاوه بر بهبود كيفيت تصوير، به طور هم زمان نرخ فريم را نيز افزايش دهيم. يكي از اين روش ها از طريق مفهوم ضرب به حذف نويز و افزايش چشمگير نرخ فريم مي پردازد و ديگري بر اساس تركيب وفقي داده هاي تصوير فركانس راديويي (RF) در زواياي مختلف، كيفيت تصوير را بهبود مي بخشد. نتايج به دست آمده نشان مي دهند كه روش اول تنها با استفاده از 4% كل زوايا به بهبود بالاي 15.3% در FWHM جانبي نسبت به روش CPWCو DMAS دست يافته است و روش دوم با وجود استفاده از 33% كل زوايا FWHM جانبي را 35% نسبت به CPWC افزايش مي دهد و مقدار CR و CNR را در داده هاي تجربي به ميزان به ترتيب 100% و 103.8% بهبود مي بخشد.

1400/07/10

Simultaneous Increase in Frame Rate and Image Quality in Ultrasound Coherent Plane Wave Compounding

9/18/2022 12:00:00 AM

Plane wave imaging (PWI) has many applications in medical ultrasound imaging due to its imaging speed and very high frame rate. This type of imaging has made possible reaching the frame rate up to several thousand frames per second. However, unfortunately it leads to the reduced image quality in terms of resolution and contrast, which is due to the lack of focusing in transmission. To solve this issue, the Coherent Plane Wave Compounding (CPWC) method has been introduced, which provides the ability to achieve the desired resolution and contrast by combining images from different steering angles. In this thesis, we propose two methods that can be applied to CPWC method to increase frame rate in addition to improving image quality at the same time with low computational complexity. One of these methods suppresses noise and significantly increases the frame rate through the concept of multiplication, and the other improves the image quality based on adaptive compounding of resulted radio frequency (RF) image data at different angles. The results show that the first method has achieved a high improvement of 15.3% in lateral FWHM compared to CPWC and DMAS using only 4% of the total angles. Also, the second method despite using 33% of the total angles, increases the lateral FWHM by 35% compared to CPWC and improves the CR and CNR values in the experimental data by 100% and 103.8%, respectively.

اولتراسوند، تصويربرداري موج صفحه اي، نرخ فريم، تركيب موج صفحه اي همدوس

Ultrasound, Plane wave imaging, Frame rate, Coherent plane wave compounding