Un factor de coherencia mejorado suavizado espacial y temporalmente combinado con un formador de haces de retraso, multiplicación y suma
Autores: Guo, Ziyang; Geng, Xingguang; Yao, Fei; Liu, Liyuan; Zhang, Chaohong; Zhang, Yitao; Wang, Yunfeng
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2023
Acceso abierto
Artículo científico
2023
Un factor de coherencia mejorado suavizado espacial y temporalmente combinado con un formador de haces de retraso, multiplicación y suma
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Eléctrica y Electrónica
Palabras clave
Retraso
Multiplicar
Suma
Formación de haces
Factor de coherencia
Resolución lateral
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 29
Citaciones: Sin citaciones
El método de formación de haces de retraso, multiplicación y suma (DMAS) es un método no lineal utilizado en la imagenología por ultrasonido que ofrece un rendimiento superior al de la formación de haces de retraso y suma convencional (DAS). Mientras que la combinación de DMAS y factor de coherencia (CF) puede mejorar aún más la resolución lateral de la imagen de onda plana única, al utilizar CF para ponderar la salida de DMAS, el ancho del lóbulo principal y los efectos de aberración pueden ser suprimidos, lo que mejorará la desventaja de la baja resolución lateral al realizar imágenes con una sola onda plana. Sin embargo, en entornos con baja relación señal-ruido (SNR), la varianza del moteado de la imagen aumenta y hay artefactos de áreas negras alrededor de objetos de eco alto. Para mejorar la calidad de la dispersión sin reducir significativamente la resolución lateral de DMAS-CF, este documento propone un factor de coherencia suavizado espacio-temporalmente adaptativo (GSTS-CF) combinado con el formador de haces de retraso, multiplicación y suma (DMAS + GSTS-CF), que utiliza el factor de coherencia generalizado (GCF) como una herramienta de detección de coherencia local para determinar de manera adaptativa la longitud de la submatriz para obtener un factor suavizado espacio-temporal mejorado, y utiliza este factor para ponderar la salida de DMAS. Los datos de simulación y experimentales muestran que el método propuesto mejora la resolución lateral (a 20 mm de profundidad) en un 86.87% en comparación con DAS, un 52.13% en comparación con DMAS, un 15.84% en comparación con DMAS + STS-CF, y tiene un ancho completo a la mitad del máximo (FWHM) similar a DMAS-CF. El método propuesto mejora la relación señal-ruido del moteado (sSNR) en un 87.85% (simulación) y un 77.84% (en carótida) en comparación con DMAS-CF, un 20.37% (simulación) y un 40.74% (en carótida) en comparación con DMAS, un 15.03% (simulación) y un 13.46% (en carótida) en comparación con DMAS + STS-CF, y tiene un sSNR y una varianza de dispersión similares a DAS. Esto indica que el método mejora la calidad de la dispersión (menor varianza de dispersión y mayor sSNR) sin reducir significativamente la resolución lateral.
Descripción
El método de formación de haces de retraso, multiplicación y suma (DMAS) es un método no lineal utilizado en la imagenología por ultrasonido que ofrece un rendimiento superior al de la formación de haces de retraso y suma convencional (DAS). Mientras que la combinación de DMAS y factor de coherencia (CF) puede mejorar aún más la resolución lateral de la imagen de onda plana única, al utilizar CF para ponderar la salida de DMAS, el ancho del lóbulo principal y los efectos de aberración pueden ser suprimidos, lo que mejorará la desventaja de la baja resolución lateral al realizar imágenes con una sola onda plana. Sin embargo, en entornos con baja relación señal-ruido (SNR), la varianza del moteado de la imagen aumenta y hay artefactos de áreas negras alrededor de objetos de eco alto. Para mejorar la calidad de la dispersión sin reducir significativamente la resolución lateral de DMAS-CF, este documento propone un factor de coherencia suavizado espacio-temporalmente adaptativo (GSTS-CF) combinado con el formador de haces de retraso, multiplicación y suma (DMAS + GSTS-CF), que utiliza el factor de coherencia generalizado (GCF) como una herramienta de detección de coherencia local para determinar de manera adaptativa la longitud de la submatriz para obtener un factor suavizado espacio-temporal mejorado, y utiliza este factor para ponderar la salida de DMAS. Los datos de simulación y experimentales muestran que el método propuesto mejora la resolución lateral (a 20 mm de profundidad) en un 86.87% en comparación con DAS, un 52.13% en comparación con DMAS, un 15.84% en comparación con DMAS + STS-CF, y tiene un ancho completo a la mitad del máximo (FWHM) similar a DMAS-CF. El método propuesto mejora la relación señal-ruido del moteado (sSNR) en un 87.85% (simulación) y un 77.84% (en carótida) en comparación con DMAS-CF, un 20.37% (simulación) y un 40.74% (en carótida) en comparación con DMAS, un 15.03% (simulación) y un 13.46% (en carótida) en comparación con DMAS + STS-CF, y tiene un sSNR y una varianza de dispersión similares a DAS. Esto indica que el método mejora la calidad de la dispersión (menor varianza de dispersión y mayor sSNR) sin reducir significativamente la resolución lateral.