Statistické vlastnosti ultrazvukových obrazů v kontrastním režimu

Abstract

Bakalářská práce je zaměřena na vlastnosti ultrazvukových obrazů v kontrastním režimu. Nejprve se zabývá základními vlastnostmi ultrazvuku, jako je generování ultrazvukového vlnění, jeho parametry a typy ultrazvukového zobrazení. Další část práce je věnována harmonickému a kontrastnímu zobrazení. Jsou zde popsány principy těchto zobrazení, používané kontrastní látky a artefakty, které se v důsledku použití kontrastních látek ve výsledném obrazu vyskytují. Práce se také věnuje možnostem aproximace rozložení hustoty pravděpodobnosti amplitudy ultrazvukových obrazů a popisu jejích jednotlivých modelů, z nichž je pro aplikaci na ultrazvuková data vybrán model RiIG (kombinace Riceova modelu a inverzní Gaussovy distribuce). K získání parametrů pro rozložení hustoty pravděpodobnosti amplitudy z ultrazvukových dat v kontrastním režimu je vytvořen program v programovacím prostředí Matlab. Dále se práce zabývá stanovením závislostí parametrů RiIG distribuce na známých koncentracích kontrastní látky pro ultrazvuková data měřená in vitro. Díky těmto závislostem lze stanovit neznámé koncentrace dané kontrastní látky ve snímcích měřených in vivo a vytvořit diluční křivky.

The bachelor’s thesis is focused on properties of ultrasound images in contrast mode. First of all it describes the basic properties of ultrasound, the way in which the ultrasonic signals are generated, the parameters of ultrasound and ultrasonic imaging modes. Next part deals with harmonic and contrast imaging modes. This part explains principles of these modes as well as the usage of contrast agents and artefacts connected with ultrasound imaging in contrast mode. The thesis also shows the approximation of the amplitude probability density function of ultrasonic images and description of its single models, out of which is chosen the RiIG model (Rician Inverse Gaussian distribution) for approximation of ultrasound images in this case. To gain parameters of amplitude probability density function from ultrasonic data in contrast imaging mode is made the application using Matlab programming environment. Thereafter is the thesis focused on determining equations for dependences of RiIG distribution parameters on known concentrations of contrast agent for ultrasonic data captured in vitro. These equations are useful for determining the unknown concentration of contrast agent used in images captured in vivo and making its dilution function.