18、超声成像系统与多普勒技术解析

超声成像系统与多普勒技术解析

超声成像基础与视频处理

囊肿参数获取与图像设置影响

通过测量囊肿直径（图中以绿线表示），可以得到其平均灰度值，进而获取相关公式所需的值。例如，白色囊肿的典型参数 CR 为 20.32，黑色囊肿为 0.20。此外，图像的重归一化操作，即将图像中最高灰度值提升到 255，以及典型的亮度和对比度设置，都会极大影响 CR 指标的值，在比较不同图像时需谨慎调整这些设置。

超声视频处理方法

延迟求和法

扫描采集和延迟求和波束形成器的视频帧率由每帧依次发射的 N 条线决定。但标准显示器视频帧率通常为 30 帧/秒，超声刷新率会因扫描深度而异。在传统系统中，为实现实时操作，大量处理工作由专用芯片并行完成。以 40 MHz 数字化速率、20 cm 扫描深度、128 个元件阵列和每帧 128 条图像线为例，单帧约需处理 1.09 亿个信息样本，30 帧/秒时每秒约处理 3.3 亿个样本，还不包括额外的处理和滤波。
另外，标准视频帧（如 NTSC 格式）是 720×486 像素的矩形矩阵，超声数据需通过扫描转换转换为标准视频格式。在这个过程中，波束形成线中的 8000 个样本最多只有 486 个能转换为像素，效率较低。在研究型超声系统中，实时软件波束形成是挑战，需要代码或计算的并行化，以及合适的近似方法来减少操作数量。例如，仅对形成图像所需的像素计算延迟求和结果就是一种优化方法。

平面波复合方法

平面波复合方法所需的传输次数较少，通常为 7 - 31 条线。在低端情况下，帧率可提高约 18 倍，远快于标准视频。接收时，平面波脉冲回波数据帧存储在内存中，然后对每帧应用动