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Type: DISSERTAÇÃO DIGITAL
Degree Level: Mestrado
Title: Imagem de ultrassom : simulação das técnicas de composição espacial e de imagem harmônica
Title Alternative: Ultrasound imaging : simulation of spatial compound and harmonic imaging techniques
Author: Martinez, Amanda Costa, 1991-
Advisor: Costa, Eduardo Tavares, 1956-
Abstract: Resumo: A redução do ruído speckle e de demais artefatos inerentes à técnica de ultrassom e o aumento da resolução das imagens reconstruídas são características importantes para melhorar a relação sinal-ruído (SNR) e contraste-ruído (CNR) destas imagens e, consequentemente, facilitam a interpretação e aumentam a assertividade do diagnóstico médico. Neste trabalho, investigou-se a técnica de composição espacial de imagens visando a redução de speckle em detrimento da resolução temporal. Nesta modalidade de imagem, sub-imagens em Modo-B são adquiridas para diferentes orientações de feixes, chamados ângulos de deflexão, e posteriormente compostas em uma única imagem, denominada imagem de composição espacial (CEI). Foram realizadas também, técnicas para aumentar a resolução de imagens de ultrassom, geralmente empregadas em pacientes obesos ou gestantes, em que é necessária maior profundidade de penetração para a visualização das estruturas de interesse, como por exemplo, imagem harmônica tecidual (THI) e imagem harmônica por inversão de pulso (PIHI). Essas técnicas podem ser integradas para maximizar os efeitos da redução de speckle e melhorar a resolução de imagens de ultrassom fazendo-se a composição de imagens harmônicas (CEIH). O presente trabalho apresenta um estudo comparativo das imagens obtidas a partir de simulação computacional das técnicas apenas descritas e seu efeito na SNR e CNR compostos quando comparadas com uma imagem em Modo-B, conjuntamente com avaliações qualitativas sobre as imagens. Foram simulados transdutores multi-elementos focalizados, excitados nas frequências de 1,5 ou 3,5 MHz. Comparando-se as técnicas de imagem harmônica, os resultados para a técnica THI foram melhores somente para a métrica de CNRc para a frequência de 1,5 MHz, enquanto a técnica de PIHI possibilitou melhores resultados para a SNRc na mesma frequência e para ambas as métricas para a frequência de 3,5 MHz. Quanto as imagens de composição espacial, para a frequência de 1,5 MHz foi possível observar melhores resultados em ambas as métricas para as imagens obtidas com a técnica de composição espacial de 5 frames harmônicos, enquanto que, para a frequência de 3,5 MHz foi possível observar melhores resultados para a técnica de composição espacial de 9 frames em Modo-B. Verificou-se ainda que, considerando o compromisso frame rate (número de quadros), a técnica mais interessante é a que utilizou apenas 5 frames para compor a imagem

Abstract: The reduction of speckle noise and other artifacts inherent to the ultrasound technique and the increased resolution of the reconstructed images are important features to improve the signal-to-noise (SNR) and contrast-noise ratio (CNR) of these images and, consequently, facilitate the interpretation and increase the assertiveness of medical diagnosis. In this work, we investigated the technique of spatial image composition aiming to reduce speckle in detriment of temporal resolution. In this mode, B-Mode sub-images are acquired for different beam orientations, called deflection angles, and then composed into a single image, called the spatial composition image (CEI). Techniques to increase the resolution of ultrasound images, generally used in obese or pregnant patients, where greater depth of penetration is required to visualize the structures of interest, such as tissue harmonic image (THI) and image pulse inversion (PIHI) were developed too. These techniques can be integrated to maximize the effects of speckle reduction and improve the resolution of ultrasound images by making harmonic images compound (HIC). The present work presents a comparative study of the images obtained from computational simulation of the techniques just described and their effect on the SNR and CNR compounds when compared with a B-mode image, together with qualitative evaluations on the images. Focused multi-element transducers were simulated at frequencies of 1.5 or 3.5 MHz. Comparing harmonic imaging techniques, the results for the THI technique were better only for the CNRc metric at the frequency of 1, 5 MHz, while the PIHI technique provided better results for the SNRc at the same frequency and for both metrics at the 3.5 MHz frequency. As for the spatial composition images, at the 1.5 MHz frequency it was possible to observe better results in both metrics for the images obtained with the technique of spatial composition of 5 harmonic frames, while for the frequency of 3.5 MHz it was possible to observe better results for the technique of spatial composition of 9 frames in B mode. It was also verified that, considering the commitment frame rate (number of frames), the most interesting technique is the one that used only 5 frames to compose the image
Subject: Ultrassom
Diagnóstico por imagem
Sinal-ruido (Acustica)
Language: Português
Editor: [s.n.]
Citation: MARTINEZ, Amanda Costa. Imagem de ultrassom: simulação das técnicas de composição espacial e de imagem harmônica. 2019. 1 recurso online (115 p.). Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Elétrica e de Computação, Campinas, SP.
Date Issue: 2019
Appears in Collections:FEEC - Tese e Dissertação

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