宠物便携式彩照组织谐波成像
非线性超声传播效应已经研究了几十年。在高压传播过程中,压缩相和稀薄相之间的局部声速变化会引起波前畸变。这种逐渐增加的信号失真会导致发射信号的谐波的存在,并且这些谐波可以为了成像目的而隔离。克里斯托弗,1997年,集中注意利用组织谐波信号进行成像的潜在影响,特别是注意到,在通过典型的腹壁切片传播时,非线性组织信号会减少旁瓣,提高性能。
在随后的几个月内,所有主要的超声成像设备供应商提供了一些变异的组织谐波成像。在目前的成像使用中,Thi通常是默认的工作模式,而不是传统的基本模式成像。最初,假定非线性信号的低信号水平是令人反感的,但实际经验表明,在实际情况下所取得的性能水平远远超过对最大成像深度的相对较小的影响。组织谐波成像的一个小缺点是,为了产生最大的非线性信号和减小信噪比的影响,人们广泛使用了较高的峰值功率强度。组织谐波成像已被证明是改善临床B型超声质量的主要贡献之一。
值得注意的是,组织谐波成像对腹部增厚患者的腹部成像产生了最大的临床影响,也就是说,它对最有可能受益于诊断超声的人群产生了最大的影响。直到最近几年,在高功率计算的支持下,综合模拟才阐明相位像差和非线性信号产生在临床Thi成像所观察到的图像质量显著改善中的潜在作用。
基于模型的分割与成像
通常,在放射学中,评估特定组织区域的形状或体积是可取的。对于形状约束良好的物体,消除成像缺陷(上覆噪声、散斑效应等)变得可行。通过将模型拟合到所获取的数据,并向用户展示与所获取的图像数据密切匹配的模型。
例如,心脏的肿瘤肿块或左心室具有一个凸起的形状,它可以被拟合并呈现为心室的完美“清洁”表示--表面表面看起来很逼真,而且没有上覆的杂乱。一旦确定了模型,就可以可靠地生成临床上重要的线性、面积和体积尺寸。任何基于模型的拟合方法的主要限制是,如果模型选择不当,则该方法将无法获得对实际可用图像数据的精确拟合。
在癌症放射学中,有兴趣跟踪肿瘤的连续演化来评估生长或退化。最可靠的测量肿瘤大小的方法是确定体积(3D),而不是线性维数(1D)或最大横截面积(2D)。由于不正确的切片平面选择,这两种测量方法都容易受到误差的影响,它们都隐含地依赖于关于线性维数或面积与体积有关的简化几何假设。不幸的是,肿瘤和其他肿块可以采取多种形状,使模型适合挑战性。
图像处理中最通用的拟合模型之一是“蛇”或“活动轮廓”。虽然蛇最初是作为2D模型开发的,但它很容易扩展到3D。蛇的配方包括使用“内能”和“外能”。“内部能量”,可以用户精炼,迫使贴合的闭合线(或体积)形状采取控制程度的平滑度。(从技术上讲,这涉及到沿蛇形轮廓的二阶导数的约束。)对于有噪声的超声图像,这个参数特别重要。
“外部能量”是迫使拟合线与底层图像数据最一致的参数。这通常是从图像梯度(即图像特征边缘)导出的。由于其目的是找出不受超声图像斑点污染的潜在特征梯度,因此对超声数据频率的蛇形处理涉及到减少斑点的预处理步骤。有许多常见的斑点抑制算法。
在这些算法中,Yu的斑点抑制各向异性扩散(SRAD)是最常见的算法,并已扩展到3D。在二维超声特征分割中,有几个使用蛇形的例子和3D。