早期肝癌超声背散射信号检测方法及散射子特征研究

超声散射子特征参数对诊断早期肝癌有十分重要的参考作用，针对传统超声检测获得背散射信号的特征信息差异非常小，在时空分辨率、规律性及噪声方面都达不到定量表征散射子特征要求的问题，本项目基于脉冲调制激励及解调理论，从超声背散射信号检测方法角度提出解决方案。主要研究内容包括：探索超声窄脉冲复合扫频、编码等调制方法及相应的解调方法；建立软组织的调制激励超声传输模型；去除声程组织及检测系统传输的影响；估计深部肝组织超声背散射信号；探讨基于调制激励超声脉冲的肝组织散射子大小、平均间距、浓度分布等微结构特征的定量表征问题。.本项目将为软组织超声背散射信号检测提供新的技术方案，使得定量表征超声散射子特征研究达到实际检测的要求，为肝组织非器质性病变、早期肝癌的超声诊断和疾病治疗效果的监控提供技术实现途径。

超声散射子特征参数对肝组织的变异诊断有重要的参考作用，针对传统超声背散射信号特征信息检测困难的问题，本项目从时空分辨率、传输规律及信噪比提高等方面研究表征散射子特征的模式及其检测方法：(1)基于常用超声检测换能器的等效频带特性，利用编码激励和脉冲压缩技术，采用最佳的单位码元载有3个正弦波载频周期数的13位巴克码调制信号，改善传统医学超声检测设备深部组织回波信号的信噪比，该激励方案可以很好的应用在超声检测领域。(2)建立了软组织的调制激励超声传输模型；去除声程组织及检测系统传输的影响；估计深部肝组织超声背散射信号；探讨肝组织散射子大小、平均间距、浓度分布等微结构特征的表征问题。研究表明，生物软组织的结构不同，其超声频谱有明显的特异性,超声波在肝叶表层区域及肝叶的边缘部分的散射主要表现在高频端,随着软组织深度的增加，散射频谱的高频成份逐渐减小，低频成份呈上升趋势；在肝叶的中心区域，则主要以低频分量出现。(3)探索了周期介质带隙的通带与阻带边缘部分的声传输规律，结果表明，其具有透射谱随谐振腔长周期变化的规律。（4）研究了压缩传感理论在超声图像中的应用方式。(5)根据项目需要，设计并完成了相应的超声检测系统，开展了研究项目需要的实验，也可作为其他超声研究的检测设备使用。.本项目为软组织超声背散射信号检测提供了新的改进技术方案，使得定量表征超声散射子特征研究更加接近实际检测要求，为肝组织非器质性病变、早期肝癌的超声诊断和疾病治疗效果的监控提供了技术实现思路与途径。