가중 쳐프 신호를 사용한 초음파 고조파 영상 기법
Ultrasound Second Harmonic Imaging with a Weighted Chirp Signal
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참고문헌
초록
본 논문에서는 펄스 압축 방식을 사용하여 기본주파수 성분을 효과적으로 제거하는 새로운 고조파 영상 기법을 제안한다． 제안된 기법에 의 한 시스템은 가중 쳐프 신호를 송신하고 각 어레이 소자에 수신된 RF 섐플은 송신신호의 고조파 성분에 정합된 상관기를 통과함으로써 고조파 성 분만을 선택적으로 펄스 압축한다． 이 때， 기본주파수 성분과 고조파 성분의 상호상관 값은 . 50dB 이하로 억제하였다． 제안된 기법은 한번의 송수 신 과정으로 기본주파수 성분을 효과적으로 제거하여 프레임 율이 기존의 펄스 반전 방식보다 우수한 방식과 우수한 해상도와 신호 대 잡음비 (SNR : Signal to Noise Ratio） 를 갖는 고조파 영상을 구현하기 위해 펄스 반전을 적용한 후 펄스 압축을 수행하는 방식으로 구성된다． 일반적인 펄스 송신 방식에서는 고조파 성분은 송신음압의 크기가 어느 임계값 이상이 되면 더 이상 증가하지 않고 포화되기 때문에 SNR이 제한되는 단점 이 있다． 그러나 제안된 기법은 송신 가중 쳐프 신호의 길이를 늘림으로써 고조파 영상의 SNR을 임의로 증가시킬 수 있다． 새로운 시스템의 성능 을 컴퓨터를 이용한 모의실험과 실제실험을 통하여 검증하였다．
Abstract
Abstract: In this paper, a new harmonic imaging technique 15 proposed and evaluated experimentally. In the proposed method. a weighted chirp signal with a hanning window 15 transmitted. The RF samples obtained on each array element are individually compressed by correlating with the reference signal defined as the Znd harmonic Componem (Zfo) of a transmitted chirp signal generated in a square- law system. The Correlator outPut win then COnsist of the compressed version of the Zfo comPonent generated in tissue and the crosscorrelation sequence of the fundamental (fo) and Zfo comPonents. The PrOP0sed method uses the compressed Zfo component to form an image, for which the crosSCorrelation term should be suppressed below at feast - 5OdB. The Pr0p0sed meth0d has tw0 ProceSs. 2fD- correlation and Zfo- cOrrelation (PI) . 2fo- correlation can sucCessfully eliminate th。 fo component with a single transmit」 receive event and therefore 15 more efficient than the conventional pulse inversion method in terms of the frame rate. Zfo- correIation (Pl) performs pulse comPression after applying pulse inversion method for the Znd harmonic image with high resolution and SNR. Another advantage of the proposed method 15 that the SNR of 2nd harm0nic imaging can be imProVed without hmitation by increasing the duration of the chirP signal. The Pr0posed method was verified through both the computer simulations and actual experiments. Key words: Medical ultrasound imaging, Harmonic imaging, Weighted chirP signal, Pulse comPression, Pulse inversion, Frame rate서 론 매질 내에서 전파되는 초음파는 실제로 회절， 감쇠 등의 여