基于检测信号 P 次根的线性阵列光声断层成像高效非线性波束形成器：在前哨淋巴结成像中的应用
信号处理
2018-10-26 v1 仪器与探测器
医学物理
摘要
在基于线性阵列换能器的光声（PA）成像中，B 扫描 PA 图像是利用原始通道 PA 信号形成的。延迟叠加（DAS）因其实现简单而成为最普遍的算法，但会导致图像质量较低。与 DAS 相比，延迟乘加（DMAS）提供了更高的图像质量，但其计算复杂度为 O(M^2)。在本工作中，我们引入了一种用于线性阵列 PA 成像的非线性（NL）波束形成器，该波束形成器使用检测信号的 p 次根，且计算复杂度与 DAS 相同（O(M)）。所提出的算法通过数值和实验（线靶和体内前哨淋巴结（SLN）成像）进行了评估，并研究了参数 p 的影响。结果表明，当 (p > 2) 时，使用 p 次根的 NL 算法（NL_p）相比 DAS 和 DMAS 具有更低的旁瓣和更高的信噪比（SNR）。在 11.4 mm 深度处，线靶仿体的旁瓣电平对于 DAS、DMAS、NL_2、NL_3、NL_4 和 NL_5 分别约为 -31 dB、-52 dB、-52 dB、-67 dB、-88 dB 和 -109 dB，表明了 NL_p 算法的优越性。此外，据报道 SLN 成像中 p 的最佳值为 12。
引用
@article{arxiv.1805.09913,
title = {An Efficient Nonlinear Beamformer Based on P^{th} Root of Detected Signals for Linear-Array Photoacoustic Tomography: Application to Sentinel Lymph Node Imaging},
author = {Moein Mozaffarzadeh and Vijitha Periyasamy and Manojit Pramanik and Bahador Makkiabadi},
journal= {arXiv preprint arXiv:1805.09913},
year = {2018}
}