用于乳腺超声透射断层成像的飞行时间精确计算方法

作者：高鹏; 刘仰川; 杨智; 高欣^*

来源：中国医学物理学杂志, 2020, 37(05): 552-560.

DOI：10.3969/j.issn.1005-202X.2020.05.005

• 乳腺超声透射断层成像
• 飞行时间
• 声速图像
• 极值点法
• k-wave
• 滤波反投影

目的:针对乳腺超声透射断层成像,提出一种精确计算超声波飞行时间(TOF)的方法,用于乳腺声速图像的高质量重建。方法:利用k-wave平台设置超声透射断层扫描环境,获取两种不同复杂度的数字乳腺体模的扫描数据,分别使用提出的极值点法及常用的阈值法、过零点法和峰值法计算出TOF,并借助滤波反投影算法重建声速图像。结果:简单体模的成像实验表明,利用峰值法计算的TOF难以重建出完整的声速图像。复杂体模的成像实验表明,利用极值点法计算的TOF重建出的声速图像在均方根误差和结构相似度指数上均最优,与阈值法和过零点法相比,极值点法对应均方根误差分别减少了6.32%、1.26%,结构相似度指数分别增加了3.31%、6.63%。结论:本研究提出的极值点法能够精确计算出TOF,有助于乳腺超声透射断层成像进行高质量的声速图像重建。

• 单位
  首都医科大学; 生物医学工程学院; 中国科学院苏州生物医学工程技术研究所; 南京理工大学