准静态三维超声弹性成像理论与方法研究

准静态超声弹性成像(Ultrasound elastography)方法能够获取组织内部的弹性信息，对诊断和分析组织的病理改变非常重要，已经在临床上成为人体软组织疾病的重要辅助诊断工具。然而，目前的方法多采用2D超声探头得到2D弹性图像，存在较多局限性。本项目提出将弹性图从2D扩展到3D，根据3D应变估计提高组织弹性成像的准确性；同时，利用3D弹性容积图像提供的病灶3D方位信息，有效扩展其应用领域。为此我们将深入研究3D应变估计理论和计算方法，探讨应变估计误差的数学模型，采用3D有限元(FE)仿真方法求解正问题，研究非共面图像间的几何偏移信息对弹性图信噪比的影响，完善应变滤波器理论体系。在工程方法学上，我们提出设计用于3D超声弹性成像的自由臂扫查方案和应变估计快速算法，具有良好的临床应用前景。3D超声弹性成像可以在浅表恶性肿瘤诊断、微创手术导航、手术治疗方案制订等方面提供更加关键。

准静态超声弹性成像(Ultrasound elastography)方法能够获取组织内部的弹性信息，对诊断和分析组织的病理改变非常重要，已经在临床上成为人体软组织疾病的重要辅助诊断工具。然而，目前的方法多采用2D超声探头得到2D弹性图像，存在较多局限性。本项目提出将弹性图从2D扩展到3D，根据3D应变估计提高组织弹性成像的准确性；同时，利用3D弹性容积图像提供的病灶3D方位信息，有效扩展其应用领域。.为此我们深入研究了3D应变估计理论和计算方法，探讨了应变估计误差的数学模型，研究了非共面图像间的几何偏移信息对弹性图信噪比的影响。在工程方法学上，我们提出了基于线性滑轨的自由臂扫描方案，基于RF信号的插值算法，成功获得3D超声弹性图像。经实验测试，该系统获得的3D弹性图像能够准确地对超声弹性体模和人体软组织进行成像。目前已经在中山大学肿瘤医院超声科进行临床测试，预计将有良好的临床应用前景。.项目开展过程中，项目组发表了7篇SCI论文（含已接收论文），6篇EI国际会议论文，申请17项发明专利和实用新型专利，培养了10名硕士研究生，2名博士研究生和1名高级访问学者。