Nâng cao chất lượng ảnh chụp siêu âm cắt lớp dùng phương pháp nội suy (Khóa luận tốt nghiệp)

không

-


nhi t tình

n
t và Vi h th

T

.


c

is

n ph m c a quá trinh nghiên c u, tìm hi u
ng d n và ch b o c a các th y

môn, trong khoa và các b
nghiên c u c

u hay các công trình
làm lu n

này.

N u vi ph m, tôi xin ch u m i trách nhi m.

.................................................................................................................1
.......................................................................................................................4
.....................................................1
..............................................................................................2
.........................................................................................3
U .............................................................................................5
1.1. T
1.2. C
1.3. T
...................................................................8
2.1. BORN ITERATIVE METHOD (BIM)
2.2. DISTORTED BORN ITERATIVE METHOD (DBIM)
2.3. B
N BIM
2.4. M
DBIM
2.4.1.
...............................................................................14
2.4.2.
............................................................................18
2.4.3.
.......................................................................21
..................................................................22
3.1.
3.2. T

X

.
...............................................................................................28

4.1. M
4.2. V
...................................................................................................................44
O .............................................................................................45


DANH

BIM

Born Iterative Method

DBIM

Distorted Born Iterative Method

mm
N
m/s
m/s

Pa
Pa
Pa
rad/m

1

...............24
...............25
...............26
...................................................28
-

...................28
...................................................30

-

...................31
...................................................34

-

..................34
.................................................36
-

................37
............................39
...........................40
.........41
.........42

2

.................................................................................................8
..................................................................................14
.............................................................14
..................................................................15
...............................................................................15
.....................................................................16
..................................................................17
..................................................................17
..................................................................18
................................................................................19
................................................................19
................................................................20
................................................................20
..............................................21
th bi u di n m i liên h gi a s l n l p x và sai s error (N1 = 10) ......25
th bi u di n m i liên h gi a s l n l p x và sai s error (N1 =11) .......26
th bi u di n m i liên h gi a s l n l p x và sai s error (N1 = 12) ......27
...................................................................28
........................28
.............................28
.............................29
.............................29
.......30
.................................................................30
...........................31
...........................31
...........................32
...........................32
....33

....................................................................33
.............34
34)...........................35
...........................35
3


....36
..................................................................36
.............37
...........................38
...........................38
....39
................................................................................40
................................................................................40
...............................................................41
.....................42
.30

...............................................................43
.....................43

4


1.1.
(magnetic resonance imaging), Siêu âm (ultrasound).
M

m l n nh t c a CT là cho phép kh o sát các ph

tinh t
không t ra h u hi

pc

u trúc

ng t , kí hi u MRI (magnetic resonance imaging)
ng h p này. Hình nh CT cho ch
ng r t t t. Vì

v y, hi
i ta k t h p CT v
t o ra máy quét CT/PET v a cho hình nh gi i ph u v a kh
c
b nh nhân. Tia X có kh

t o nh ch
c ch

d ng tia X có tác h i x
i v i s c kho c a
bào, và v
ng l n có th

Ngoài ra, giá c c a m i l n ch p CT là r

t.

a c u trúc các mô m
i
pháp khác, khi n MRI tr thành công c trong ch
các kh
th
c phát hi n) có th ch u
d ng v i các b nh nhân mang thai

i,
ct ob
nh th i k
t b ng kim lo i c

ng c a t
ng m
u, tr khi th t c n thi t.

Siêu âm (ultrasound) là m
o sát hình nh h c b ng cách cho
m t ph n c
ti p xúc v i sóng âm có t n s
t o ra hình
th . Siêu âm không s d ng các phóng x ion hóa (nh
nh siêu âm
c ghi nh n theo th i gian th c nên nó có th cho th y hình nh c u trúc và s
chuy
ng c a các b ph
k c hình
y
trong các m ch máu.

l

-mode
-

ng
cách nh nh t gi a hai v t ph n x mà chúng có th phân bi t rõ tín hi u d i trên màn
5


hi n th

phân gi

phân gi

phân gi i

d c tr c và slice thickness).
-

-mode.

1.2.

Tuy
-

-11].

6


n i suy k t h p v i x p x Born nh m

n

xu t này cùng v i nh ng nghiên c u khác trong b môn
ng nghiên c u ch p nh siêu âm c t l p t
-23].

1.3.

.

7


2.1.

Born Iterative Method (BIM)

o

Vi c th c hi

c t có th làm theo 2 cách sau:

Cách 1: T t c

uc
nh trong su
V t th s
c xoay quanh tr c trung tâm v
c nh
nh. Nh n xét r ng
m
ix
m b o không
b hi
ng d ch pha gây l i khi khôi ph c nh [12] .
Cách 2: C
nh v t th , t i m t v
máy thu v
i x ng. Trên th c t ch c n m
ng v i m t v
ng d ch chuy n m
ng.

2

r
0 if

1
c12

1
c 02
r

if

nh s ti
c hi n Nr l
t góc thì Nr máy thu kia

r

R

(2.1)

R

8


f

),R

(2.2)
V i k0

c0

là s

ng B1,

là t n s góc, p r tín hi u

áp su t t ng (là t ng c a áp su t t i và áp su t gây b i tán x ), và

r

là hàm m c

tiêu.
sau:

p sc r

pr

p inc r

r' p r' G r

(2.3)

r' d r'

p sc r là sóng tán x , p inc r là sóng t i và G(.) là hàm Green.

Chúng ta s d
b
i vùng di n tích ch
di n d

c N2
p

p

inc

r ir
c bi u

C.D

Và áp su t tán x

c NtNr×1:
p

B

ma tr n

(2.4)

p

sc

là ma tr n
ng v i h s G0

B.D

(2.5)

.p

ng v i h s G0

các pixel t i máy thu,

a các pixel, I là ma tr

C

, và D(.) là

toán t chéo hóa [13].

(2.6)
.

9

là


(2.7)
ng [16

thì c

gi i quy t ta ph i áp d ng x p x Born lo
u vòng l p: p

inc

0

p . Bên c

J 0 k0 r

V i J0 là hàm Bessel b c 0, r
th k

u ki
u sóng t

p inc r

p và

t.
c khi b t

c cho là:

rk

(2.8)

rk là kho ng cách gi

m

i.
Tín hi u p

sc

trong th c t có th

c b ng cách l y hi u s c a tín hi u t i
ng. Còn trong mô ph ng thì p

có th
c tính b
chúng ta s s d

0

và

p

0

p

2: Tính toán hai ma tr n
3: L

l i

d ng hàm m
khôi ph c hàm m c tiêu b ng cách l p hai

The Born iterative method
1: Thi t l p

sc

inc

B và C

n khi RRE <

{
4: Tính p s d ng

n

5: Tính RRE ng v i

n

6: C p nh t hàm m c tiêu

s d ng (2.9)
n 1

b ng cách gi i (2.5).

7: n=n+1;
}
ng sai s

c và RRE

10


B.D

n

.p

p sc

(2.9)

RRE
p

2.2.

sc

Distorted Born Iterative Method (DBIM)

.

(2.10)
(2.11)
p sc r là sóng tán x , p inc r là sóng t i và G(.) là hàm Green.

(2.12)

(2.13)

(2.14)

(2.15)

(2.16)

11


(2.17)

: The distorted Born iterative method

2: while(

) or( RRE <

), do

{
3:

T

4:

T

5:

T

,

, ,

6:
7:

;}

(2.18) [13].
2.3.
13][14].

.
.
4: for

do

5:
6:
7:
8:
12


9:
10:
11:
12: if

, then

13: Break iterations
14: end if
15: end for

[13]:
(2.19)
15].

: The power iteration method with Rayleigh quotient

2: for

do

3:
4:
5: if

then

6: Break iterations
7: end if
8:
9:
10:
11: end for

13


2.4.
2.4.1.
:
1MHz
1mm
9
121
2%

14


t
(2.19)

15


1MHz
1mm
9
121
2%

16


17


5

2.4.2.

:

siêu âm

1MHz
1mm
40
20
2%

18


1

c5

)

19


20


2.4.3.
Method (DBIM)

]
.

21