高空化组织比的宽带次谐波主动空化成像方法

为了提高高强度聚焦超声(HIFU)治疗过程中空化成像的空化组织比(CTR),本文提出一种基于脉冲逆转的宽带次谐波主动空化成像(PIBSHI)方法。次谐波是空化泡群在声场中进行非线性振动时所产生的独有的信号,而提取宽带次谐波信号进行成像能够有效改善图像的CTR值。本文通过仿真结果表明,不同尺寸空化泡群所产生的次谐波信号不同,其中谐振频率接近1/2次谐波频率的空化泡群所产生的次谐波信号强度最大。进一步的实验结果表明,相较传统的B模式(B-mode)空化成像,宽带次谐波空化成像(BSHI)的CTR值可最多提高5.7 dB,结合脉冲逆转技术后,图像的CTR值进一步提高3.4 dB。此外,在PIBSHI成像中,带宽范围设置为1/2次谐波频率的100%~140%时,图像的综合质量最佳。本文结果为发展HIFU治疗过程中的精准空化监控成像提供新的思路,有助于提高HIFU治疗的安全性。