基于致动反射体的三维超声成像与自适应延迟合成孔径聚焦
信号处理
2021-12-14 v1
摘要
三维（3D）超声（US）成像通过提供解剖结构的三维视图，解决了传统二维（2D）超声成像中视野（FOV）受限的问题。3D超声成像已广泛适用于诊断和图像引导手术干预。然而，实现3D超声成像的传统方法要么需要昂贵且复杂的2D阵列换能器，要么需要外部致动机构来机械移动一维阵列。在此，我们提出一种使用致动声反射体而非传感元件进行体积采集的3D超声成像机制，其具有显著扩展的3D FOV，且可用简单硬件以小巧尺寸实现。为提升仰角平面的图像质量，我们引入了一种用于仰角波束形成的自适应延迟合成孔径聚焦（AD-SAF）方法。我们首先用模拟点目标和囊肿目标评估了所提出的成像机制与AD-SAF。点目标结果表明仰角平面图像质量改善，囊肿目标结果展示了改进人体解剖结构3D可视化的潜力。我们构建了一个原型成像系统，其3D FOV为38 mm（横向）× 38 mm（仰角）× 50 mm（轴向），并在体模成像实验中采集了数据。实验数据显示与仿真结果一致。与无仰角波束形成相比，AD-SAF方法增强了乳腺仿体中线囊体积尺寸的量化能力。这些结果表明所提出的3D超声成像机制有望应用于临床场景。
引用
@article{arxiv.2112.06866,
title = {Actuated Reflector-Based Three-dimensional Ultrasound Imaging with Adaptive-Delay Synthetic Aperture Focusing},
author = {Yichuan Tang and Ryosuke Tsumura and Jakub T. Kaminski and Haichong K. Zhang},
journal= {arXiv preprint arXiv:2112.06866},
year = {2021}
}
备注
9 pages, 13 figures, in submission process to a journal