基于自适应加权波束成形的三维超分辨超声成像
图像与视频处理
2023-04-03 v1 信号处理
医学物理
摘要
通过定位与追踪稀疏微泡实现的超分辨超声（SRUS）成像已被证明可揭示超出波衍射极限的微循环结构与血流。多数 SRUS 研究采用标准延迟求和（DAS）波束成形，其主瓣较宽且旁瓣显著，使得密集分布气泡的分离与定位颇具挑战，尤其在三维中因矩阵阵列探头孔径通常较小而更甚。本研究旨在通过实现一种基于通道信号方差的低开销三维相干波束成形器，以及另外两种基于自适应加权的相干波束成形器：带 p 次根压缩的非线性波束成形与相干因子，来改进三维 SRUS。该三维相干波束成形器与 DAS 在计算机仿真、微流仿体及活体实验中进行了比较。仿真结果表明，基于自适应加权的波束成形器能以 modest 的计算代价显著收窄主瓣并抑制旁瓣。借助基于自适应加权的波束成形器，获得了显著改善的微流仿体与兔肾的三维 SR 图像。所提出的基于方差的波束成形器在仿真与实验中均表现最佳。
引用
@article{arxiv.2208.12176,
title = {3D Super-Resolution Ultrasound with Adaptive Weight-Based Beamforming},
author = {Jipeng Yan and Bingxue Wang and Kai Riemer and Joseph Hansen-Shearer and Marcelo Lerendegui and Matthieu Toulemonde and Christopher J Rowlands and Peter D. Weinberg and Meng-Xing Tang},
journal= {arXiv preprint arXiv:2208.12176},
year = {2023}
}
备注
Ultrasound localisation microscopy (ULM), super-resolution, contrast-enhanced ultrasound, 3D beamforming