Nghiên Cứu Tạo Ảnh Siêu Âm Sóng Biến Dạng Trong Môi Trường Có Nhiễu

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI

TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ

----------

NGUYỄN THỊ HOÀNG YẾN

NGHIÊN CỨU TẠO ẢNH SIÊU ÂM SỬ DỤNG SÓNG

BIẾN DẠNG TRONG MÔI TRƯỜNG CÓ NHIỄU

LUẬN VĂN THẠC SĨ

CÔNG NGHỆ KỸ THUẬT ĐIỆN TỬ VIỄN THÔNG

HÀ NỘI - 2020

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI

TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ

----------

NGUYỄN THỊ HOÀNG YẾN

NGHIÊN CỨU TẠO ẢNH SIÊU ÂM SỬ DỤNG SÓNG

BIẾN DẠNG TRONG MÔI TRƯỜNG CÓ NHIỄU

Ngành: Công nghệ kỹ thuật Điện tử,Viễn thông

Chuyên ngành: Kỹ thuật Điện tử

Mã số: 8510302.01

LUẬN VĂN THẠC SĨ

CÔNG NGHỆ KỸ THUẬT ĐIỆN TỬ VIỄN THÔNG

NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC

TS. TRẦN THỊ THÚY QUỲNH

PGS.TS. TRẦN ĐỨC TÂN

HÀ NỘI - 2020

1

LỜI CẢM ƠN

Trong suốt quá trình học tập, nghiên cứu và hoàn thành luận văn, tôi đã nhận được

sự hỗ trợ, giúp đỡ và đóng góp quý báu của thầy cô, đồng nghiệp, gia đình, các bạn.

Đầu tiên, tôi xin bày tỏ lòng cảm ơn và tri ân sâu sắc đến TS. Trần Thị Thúy Quỳnh

và PGS.TS Trần Đức Tân. Với vai trò cán bộ hướng dẫn khoa học, thầy cô không chỉ là

người hướng dẫn, giúp đỡ tôi hoàn thành nội dung luận văn mà còn là người định hướng,

truyền cảm hứng, sự đam mê và ý chí quyết tâm trên con đường nghiên cứu khoa học

đầy gian khó.

Tôi cũng xin gửi lời cảm ơn đến thầy, cô giáo chuyên ngành Kĩ thuật điện tử, Khoa

Điện tử - Viễn thông, Trường Đại học Công Nghệ, Đại học Quốc Gia Hà Nội đã có

những nhận xét, góp ý cho luận văn này của tôi.

Tôi xin cám ơn sự hỗ trợ từ đề tài “Nghiên cứu phát triển thuật toán tìm kiếm và

đo độ đàn hồi mô định lượng, ứng dụng chẩn đoán u lành và ác tính”, mã số B2020 -

SP2-02.

Cuối cùng tôi xin gửi lời cảm ơn đến gia đình, bạn bè, đồng nghiệp đã luôn động

viên, chia sẻ những khó khăn trong học tập, công việc và cuộc sống, giúp tôi hoàn thành

luận văn.

Hà Nội, ngày tháng 09 năm 2020

Nguyễn Thị Hoàng Yến

2

LỜI CAM ĐOAN

Tôi xin cam đoan luận văn này là sản phẩm của quá trình nghiên cứu, tìm hiểu

của cá nhân dưới sự hướng dẫn của TS. Trần Thị Thúy Quỳnh và PGS.TS Trần Đức

Tân. Các nội dung nghiên cứu, kết quả trong luận văn này là trung thực, không sao chép

các công trình của người khác.

Tất cả các tài liệu tham khảo sử dụng trong luận văn được ghi rõ nguồn gốc. Nếu

có sai sót, tôi xin chịu hoàn toàn trách nhiệm.

Hà Nội, ngày tháng 09 năm 2020

Tác giả

Nguyễn Thị Hoàng Yến

3

MỤC LỤC

LỜI CẢM ƠN........................................................................................... 1

LỜI CAM ĐOAN ..................................................................................... 2

MỤC LỤC................................................................................................. 3

DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU VÀ CHỮ VIẾT TẮT .............................. 5

DANH MỤC HÌNH ẢNH ........................................................................ 6

DANH MỤC BẢNG ................................................................................. 7

PHẦN MỞ ĐẦU....................................................................................... 8

CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN VỀ PHƯƠNG PHÁP TẠO ẢNH SIÊU ÂM

SÓNG BIẾN DẠNG....................................................................................... 10

1.1 Nguyên lý về siêu âm chẩn đoán .................................................. 10

1.1.1 Cơ sở vật lý của phương pháp tạo hình ảnh bằng siêu âm .... 10

1.1.2 Phương pháp tạo hình bằng siêu âm...................................... 13

1.1.3 Các kiểu siêu âm..................................................................... 16

1.2 Những kiến thức cơ bản về sự lan truyền sóng biến dạng.......... 18

1.2.1 Khái niệm sóng biến dạng ...................................................... 18

1.2.2. Nguyên lý tạo và đo vận tốc hạt của sóng biến dạng............. 18

1.3 Phương pháp tạo ảnh siêu âm đàn hồi sóng biến dạng trong chẩn

đoán bệnh.................................................................................................... 21

1.4 Ứng dụng siêu âm sóng biến dạng trong chẩn đoán xơ gan ....... 23

1.5 Tính toán Module shear phức theo mô hình Kelvin–Voigt........ 25

1.6 Tổng quan các nghiên cứu về ước lượng và tạo ảnh đàn hồi nhớt

mô................................................................................................................ 26

CHƯƠNG 2 TẠO ẢNH SIÊU ÂM SỬ DỤNG SÓNG BIẾN DẠNG

TRONG MÔI TRƯỜNG CÓ NHIỄU GAUSS............................................. 28

2.1 Biểu diễn lan truyền sóng biến dạng sử dụng phương pháp sai

phân hữu hạn trong miền thời gian (FDTD)............................................. 28

2.2 Nhiễu trong ảnh siêu âm............................................................... 30

2.3 Lọc nhiễu ảnh 2D bằng bộ lọc LMS ............................................ 31