[发明专利]微秒分辨空化时空分布的三维空化定量成像方法

权利要求书

1.微秒分辨空化时空分布的三维空化定量成像方法，其特征在于：包括以下步骤：采用宽波束检测空化得到二维空化原始射频数据，每次宽波束检测空化后，将用于进行宽波束检测的阵列换能器沿垂直于该阵列换能器放置方向移动一个单元位置，待空化核分布恢复到初始状态，再在同样的空化能量激励下，再次采用宽波束检测对应时间的空化，以此逐步得到对应该阵列换能器不同放置位置的一系列二维空化原始射频数据，然后再结合宽波束最小方差自适应波束合成、Nakagami参量成像和三维重建算法，得到三维空化图像和空化微泡密度的定量三维图像。

2.根据权利要求1所述微秒分辨空化时空分布的三维空化定量成像方法，其特征在于：空化的产生装置包括能量源装置和同步信号发生器；空化的检测装置包括可编程的发射宽波束的阵列换能器和并行通道数据采集及存储单元；同步信号发生器产生同步信号分别控制所述能量源装置和阵列换能器，能量源装置产生能量激励空化的产生，且能量源装置产生的能量连续可调，所述阵列换能器发射宽波束对空化进行检测，得到的空化回波信号由并行通道数据采集及存储单元采集存储。

3.根据权利要求1所述微秒分辨空化时空分布的三维空化定量成像方法，其特征在于：采用宽波束最小方差自适应波束合成算法对所述二维空化原始射频数据进行波束合成，得到沿垂直于所述阵列换能器放置方向不同放置位置的一系列二维空化射频数据，根据所述二维空化射频数据获得一系列二维空化分布图像，利用三维重建算法将所述二维空化分布图像进行三维显示，得到三维空化图像。

4.根据权利要求1所述微秒分辨空化时空分布的三维空化定量成像方法，其特征在于：采用宽波束最小方差自适应波束合成算法对所述二维空化原始射频数据进行波束合成，得到沿垂直于所述阵列换能器放置方向不同放置位置的一系列二维空化射频数据，对所述二维空化射频数据进行Nakagami参量提取后得到一系列二维空化密度定量图像，利用三维重建算法将所述二维空化密度定量图像进行三维显示，得到空化微泡密度的定量三维图像。

5.根据权利要求4所述微秒分辨空化时空分布的三维空化定量成像方法，其特征在于：所述Nakagami参量提取包括以下步骤：

1)将二维空化射频数据rf进行去噪处理：

a)选取一定尺寸大小的背景信号区域，计算该区域平均能量P；

b)对rf分别叠加平均能量为P的随机高斯白噪声n₁和n₂，得到S₁和S₂；

c)计算S₁和S₂的相关系数，并给定阈值Th，然后对相关系数进行阈值化处理后与rf加权，得到rf_denoise：

rfdenoise=rf,corrcoef(S1,S2)>Th0,corrcoef(S1,S2)≤Th---(1)]]>

，其中corrcoef(S₁,S₂)为S₁和S₂的相关系数；

2)将rf_denoise进行Hilbert解调，得到包络信号R；

3)计算Nakagami参量：

m=[E(R2)]2E[R2-E(R2)]2---(3)]]>

其中E(·)代表统计均值。