Đăng ký Đăng nhập
Trang chủ Giáo dục - Đào tạo Cao đẳng - Đại học Nghiên cứu cải thiện chất lượng ảnh dựa trên các phương pháp ước lượng mô đun đà...

Tài liệu Nghiên cứu cải thiện chất lượng ảnh dựa trên các phương pháp ước lượng mô đun đàn hồi trong mô sinh học.

.PDF
103
140
95

Mô tả:

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO BỘ QUỐC PHÒNG HỌC VIỆN KỸ THUẬT QUÂN SỰ LƯƠNG QUANG HẢI NGHIÊN CỨU CẢI THIỆN CHẤT LƯỢNG ẢNH DỰA TRÊN PHƯƠNG PHÁP ƯỚC LƯỢNG MÔ ĐUN ĐÀN HỒI TRONG MÔ SINH HỌC Chuyên ngành: Kỹ thuật Điều khiển và Tự động hóa Mã số: 9 52 02 16 LUẬN ÁN TIẾN SĨ KỸ THUẬT NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC: 1. PGS. TS TRẦN ĐỨC TÂN 2. PGS. TS NGUYỄN LINH TRUNG HÀ NỘI – NĂM 2019 LÍI CAM OAN Tæi xin cam oan c¡c k¸t qu£ tr¼nh b y trong luªn ¡n l  cæng tr¼nh nghi¶n cùu cõa tæi d÷îi sü h÷îng d¨n cõa c¡c c¡n bë h÷îng d¨n. C¡c sè li»u, k¸t qu£ tr¼nh b y trong luªn ¡n l  ho n to n trung thüc v  ch÷a ÷ñc cæng bè trong b§t ký cæng tr¼nh n o tr÷îc ¥y. C¡c k¸t qu£ sû döng tham kh£o ·u ¢ ÷ñc tr½ch d¨n ¦y õ v  theo óng quy ành. H  Nëi, ng y 30 th¡ng 9 n«m 2019 T¡c gi£ L÷ìng Quang H£i LÍI CƒM ÌN Trong suèt qu¡ tr¼nh håc tªp, nghi¶n cùu v  ho n th nh luªn ¡n ti¸n s¾, nghi¶n cùu sinh ¢ nhªn ÷ñc nhi·u sü hé trñ, gióp ï v  âng gâp quþ b¡u. ¦u ti¶n, nghi¶n cùu sinh xin b y tä láng c£m ìn v  tri ¥n s¥u s­c ¸n c¡c th¦y gi¡o h÷îng d¨n PGS.TS Tr¦n ùc T¥n v  PGS.TS Nguy¹n Linh Trung - Tr÷íng ¤i håc Cæng ngh» - ¤i håc Quèc gia H  Nëi. Tr¶n vai trá l  c¡n bë h÷îng d¨n khoa håc, c¡c Th¦y khæng ch¿ l  ng÷íi h÷îng d¨n, gióp ï nghi¶n cùu sinh ho n th nh nëi dung luªn ¡n m  cán l  ng÷íi ành h÷îng, truy·n c£m hùng, sü am m¶ v  þ ch½ quy¸t t¥m tr¶n con ÷íng nghi¶n cùu khoa håc ¦y gian khâ. Nghi¶n cùu sinh xin ch¥n th nh c£m ìn c¡c Th¦y gi¡o trong Ban chõ nhi»m Khoa Kÿ thuªt i·u khiºn, Ban chõ nhi»m v  tªp thº c¡n bë gi¡o vi¶n trong Bë mæn i»n tû Y Sinh, Khoa Kÿ thuªt i·u khiºn, Håc vi»n Kÿ thuªt Qu¥n sü, nìi nghi¶n cùu sinh håc tªp v  l m vi»c, ¢ tªn t¼nh gióp ï nghi¶n cùu sinh trong suèt thíi gian thüc hi»n luªn ¡n. Nghi¶n cùu sinh công ch¥n th nh c£m ìn Pháng Sau ¤i håc, H» qu£n lþ håc vi¶n sau ¤i håc - Håc vi»n Kÿ thuªt Qu¥n sü ¢ t¤o i·u ki»n thuªn lñi v  gióp ï nghi¶n cùu sinh ho n th nh luªn ¡n n y. Cuèi còng, nghi¶n cùu sinh xin gûi líi c£m ìn s¥u s­c tîi gia ¼nh, b¤n b± v  çng nghi»p ¢ luæn ëng vi¶n, chia s´ nhúng khâ kh«n trong håc tªp, cæng vi»c v  cuëc sèng, gióp nghi¶n cùu sinh ho n th nh nhi»m vö v  ¤t ÷ñc nhúng k¸t qu£ nh÷ hæm nay. MÖC LÖC MÖC LÖC . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . DANH MÖC CC TØ VI˜T TT . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . iii DANH MÖC HœNH V“ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . DANH MÖC BƒNG . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . v viii DANH MÖC KÞ HI›U TON HÅC . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ix MÐ †U . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1 Ch÷ìng 1. TÊNG QUAN V— PH×ÌNG PHP T„O ƒNH SI–U …M O Ë €N HÇI MÆ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7 1.1. Mët sè ph÷ìng ph¡p ch©n o¡n h¼nh £nh iºn h¼nh trong y t¸ . 7 1.2. Ph÷ìng ph¡p t¤o £nh  n hçi sâng tr÷ñt trong ch©n o¡n b»nh 9 1.3. Têng quan c¡c nghi¶n cùu v· ÷îc l÷ñng v  t¤o £nh  n hçi mæ 13 1.4. K¸t luªn . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 Ch÷ìng 2. ×ÎC L×ÑNG V€ T„O ƒNH €N HÇI MÆ SÛ DÖNG BË LÅC KALMAN MÐ RËNG . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23 2.1. Nhúng ki¸n thùc cì b£n v· sü lan truy·n sâng tr÷ñt . . . . . . . . . . 23 2.1.1. Nguy¶n lþ t¤o v  o vªn tèc h¤t cõa sâng tr÷ñt . . . . . . . . . . . 23 2.1.2. T½nh to¡n Module shear phùc theo mæ h¼nh KelvinVoigt . 26 2.1.3. Lþ thuy¸t v· bë låc Kalman mð rëng . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27 2.2. ×îc l÷ñng CSM sû döng bë låc Kalman mð rëng . . . . . . . . . . . . . 29 i 2.3. T¤o £nh hai chi·u CSM . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 31 2.3.1. T¤o £nh hai chi·u CSM mæ b¬ng ph÷ìng ph¡p qu²t tia . . . 31 2.3.2. N¥ng cao ch§t l÷ñng £nh nhªn ÷ñc sau qu¡ tr¼nh t¤o £nh 33 2.4. Mæ phäng v  c¡c k¸t qu£ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 34 2.4.1. Xªy düng kàch b£n mæ phäng. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 34 2.4.2. C¡c k¸t qu£ ÷îc l÷ñng . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 36 2.4.3. ¡nh gi¡ c¡c k¸t qu£ thüc hi»n ÷ñc . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 42 2.4.4. So s¡nh k¸t qu£ nhªn ÷ñc khi sû döng ph÷ìng ph¡p EKF vîi ph÷ìng ph¡p MLEF . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 44 2.5. B n luªn v· ph÷ìng ph¡p ÷îc l÷ñng CSM sû döng EKF v  qu²t tia 48 2.6. K¸t luªn . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Ch÷ìng 50 3. X…Y DÜNG MÆ HœNH TRUY—N SÂNG TR×ÑT TRONG MÆ M—M SÛ DÖNG PH×ÌNG PHP FDTD V€ T„O ƒNH Ë €N HÇI NHÎT CÕA MÆ . . . . . . . . . . . . . . . 51 3.1. X¥y düng mæ h¼nh truy·n sâng tr÷ñt trong mæi tr÷íng 1D sû döng ph÷ìng ph¡p sai ph¥n húu h¤n trong mi·n thíi gian . . . . . . . . . . . . . . 52 3.2. ×îc l÷ñng 1D ë  n hçi nhît sû döng bë låc th½ch nghi B¼nh ph÷ìng trung b¼nh tèi thiºu k¸t hñp thuªt to¡n Bi¸n êi ng÷ñc ¤i sè Helmholtz 54 3.2.1. Ti·n xû lþ dú li»u thu thªp sû döng bë låc th½ch nghi B¼nh ph÷ìng trung b¼nh tèi thiºu (LMS) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 54 ii 3.2.2. ×îc l÷ñng CSM sû döng thuªt to¡n th½ch nghi B¼nh ph÷ìng trung b¼nh tèi thiºu/Bi¸n êi ng÷ñc ¤i sè Helmholtz (LMS/AHI) . . . 57 3.3. Mæ phäng v  c¡c k¸t qu£ ÷îc l÷ñng 1D CSM . . . . . . . . . . . . . . . . . 59 3.4. T¤o £nh hai chi·u ë  n hçi nhît cõa mæ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 65 3.4.1. X¥y düng mæ h¼nh 2D truy·n sâng tr÷ñt trong mæ sû döng ph÷ìng ph¡p FDTD . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 65 3.4.2. ×îc l÷ñng v  t¤o £nh 2D ë  n hçi nhît cõa mæ sû döng LMS v  AHI . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 67 3.4.3. K¸t qu£ t¤o £nh hai chi·u ë  n hçi nhît . . . . . . . . . . . . . . . 69 3.4.4. ¡nh gi¡ ành l÷ñng k¸t qu£ t¤o £nh 2D CSM sû döng LMS/AHI 74 3.5. K¸t luªn . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 77 K˜T LUŠN V€ H×ÎNG NGHI–N CÙU T×ÌNG LAI . . . 79 DANH MÖC CC CÆNG TRœNH ‚ CÆNG BÈ . . . . . . . . 81 T€I LI›U THAM KHƒO . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 83 DANH MÖC CC TØ VI˜T TT Tø vi¸t t­t Ngh¾a Ti¸ng Anh Ngh¾a Ti¸ng Vi»t 1D OneDimemsional Mët chi·u 2D TwoDimemsional Hai chi·u 3D ThreeDimemsional Ba chi·u AHI Algebraic Helmholtz In- Bi¸n êi ng÷ñc ¤i sè version Helmholtz ARF Acoustic Radiation Force Lüc bùc x¤ ¥m CSM Complex Shear Modulus Module Shear phùc CT Computed Tomography Chöp c­t lîp vi t½nh EKF Extended Kalman Filter Bë låc Kalman mð rëng EnKF Ensemble Kalman Filter Bë låc Kalman tê hñp FHO Forced Harmonic Oscilla- Dao ëng i·u háa c÷ïng tor bùc Finite Difference Time Sai ph¥n húu h¤n trong Domain mi·n thíi gian FDTD HFVS HyperFrequency Vis- Phê  n hçi nhît si¶u t¦n coelastic Spectroscopy HMI Harmonic Motion Imag- T¤o £nh chuyºn ëng i·u ing háa iii iv KVFD LMS KelvinVoigt Fractional ¤o h m ph¥n sè Kelvin Derivative Voigt Least Mean Square B¼nh ph÷ìng trung b¼nh tèi thiºu MLEF MSE Maximum Likelihood En- Bë låc tê hñp hñp l³ cüc semble Filter ¤i Mean Square Error Sai sè trung b¼nh b¼nh ph÷ìng MRI Magnetic Resonance T¤o £nh cëng h÷ðng tø Imaging NLMS Normalized Least Mean B¼nh ph÷ìng trung b¼nh Square tèi thiºu chu©n hâa SNR Signal to Noise Ratio T sè t½n hi»u tr¶n nhi¹u SPECT Single Photon Emission Chöp c­t lîp vi t½nh ph¡t Computed Tomography x¤ ìn photon SWE Shear Wave Elasticity  n hçi sâng tr÷ñt SWEI Shear T¤o £nh  n hçi sâng PET PSNR WHO Wave Elasticity Imaging tr÷ñt Photon Emission Tomog- Chöp c­t lîp ph¡t x¤ pho- raphy ton Peak Signal to Noise Ra- T sè t½n hi»u cüc ¤i tr¶n tio nhi¹u World Health Organiza- Tê chùc y t¸ th¸ giîi tion DANH MÖC HœNH V“ 1.1 ƒnh si¶u ¥m  n hçi [4]. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11 1.2 Thi¸t bà si¶u ¥m EPIQ (tr¡i) v  ACUSON (ph£i). 1.3 ×îc l÷ñng tèc ë sâng tr÷ñt b¬ng c¡ch ph¡t hi»n pha [6]. 1.4 T¤o sâng tr÷ñt sû döng ARF [18]. . . . . . . . . . . . . . . . . 16 1.5 T¤o sâng tr÷ñt sû döng kim rung v  Ph÷ìng ph¡p SWEI . . . . . . . 12 . . . 15 dòng trong ch©n o¡n b»nh gan [9]. . . . . . . . . . . . . . . . 20 2.1 T¤o v  o sâng tr÷ñt trong mæ. . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24 2.2 Nguy¶n lþ ho¤t ëng cõa Bë låc Kalman mð rëng [43]. . . . . . 29 2.3 C§u h¼nh iºm v  tia cõa ph÷ìng ph¡p qu²t tia. . . . . . . . . 32 2.4 C¡c £nh ë  n hçi v  ë nhît lþ t÷ðng ban ¦u. . . . . . . . . 35 2.5 C¡c và tr½ o vªn tèc h¤t cõa sâng tr÷ñt theo ph÷ìng ph¡p qu²t tia. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 36 2.6 Vªn tèc h¤t câ nhi¹u (yn trong Ph÷ìng tr¼nh (2.21)) v  vªn tèc h¤t ÷ñc ÷îc l÷ñng (vbn trong Ph÷ìng tr¼nh (2.23)) theo thíi gian t¤i và tr½ j = 10 cõa tia i = 60 (vîi SNR = 30 dB). . . 37 2.7 Vªn tèc h¤t theo khæng gian, ÷ñc ÷îc l÷ñng dåc c¡c tia i = 2 v  i = 60 (vîi SNR = 30 dB). Vªn tèc h¤t lþ t÷ðng l  vn trong Ph÷ìng tr¼nh (2.1) v  (2.21), vªn tèc h¤t câ nhi¹u l  yn trong Ph÷ìng tr¼nh (2.21), vªn tèc h¤t ÷ñc ÷îc l÷ñng l  vbn trong Ph÷ìng tr¼nh (2.23). . . . . . . . . . . . . . . . . . 38 v vi 2.8 ×îc l÷ñng sè sâng v  h» sè h§p thö dåc theo tia i = 60 (vîi SNR = 30 dB). . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 39 2.9 ƒnh ë  n hçi v  £nh ë nhît ÷ñc ÷îc l÷ñng (trong tr÷íng hñp SNR = 30 dB). . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 40 2.10 C¡c £nh ë  n hçi v  £nh ë nhît ¢ ÷ñc n¥ng cao ch§t l÷ñng (vîi SNR = 30 dB). . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 41 2.11 Ch¿ ti¶u P SN R cõa c¡c £nh ÷ñc ÷îc l÷ñng. . . . . . . . . . . 44 2.12 Ch¿ sè Q cõa c¡c £nh ÷ñc ÷îc l÷ñng. . . . . . . . . . . . . . . 45 2.13 ×îc l÷ñng sè sâng sû döng EKF v  MLEF. . . . . . . . . . . . 46 2.14 ×îc l÷ñng h» sè h§p thö sû döng EKF v  MLEF. . . . . . . . . 47 3.1 Minh håa c¡c nót tensor ë n²n σ v  vector vªn tèc h¤t vz trong khæng gian v  thíi gian. . . . . . . . . . . . . . . . . . . 54 3.2 Sû döng bë låc LMS º c£i thi»n vªn tèc h¤t o ÷ñc. . . . . . 55 3.3 Vªn tèc h¤t theo thíi gian t¤i iºm 15. . . . . . . . . . . . . . 60 3.4 Vªn tèc h¤t theo thíi gian t¤i iºm 60. . . . . . . . . . . . . . 61 3.5 Vªn tèc h¤t cõa sâng tr÷ñt vîi c¡c và tr½ khæng gian. . . . . . . 61 3.6 ë  n hçi ÷ñc ÷îc l÷ñng. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 62 3.7 ë nhît ÷ñc ÷îc l÷ñng. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 63 3.8 M¤ng l÷îi c¡c nót vªn tèc h¤t sâng tr÷ñt v  tensor ë n²n trong m°t ph¯ng(X,Y). 3.9 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 67 ƒnh 2D lþ t÷ðng cho ë  n hçi v  ë nhît cõa mæ. . . . . . . 70 3.10 Vªn tèc h¤t theo thíi gian t¤i và tr½ (56,56). . . . . . . . . . . . 71 3.11 ƒnh 2D ÷îc l÷ñng cho ë  n hçi v  ë nhît cõa mæ. . . . . . 72 3.12 K¸t qu£ ÷îc l÷ñng ë  n hçi tr¶n Line 10 v  Line 40. . . . . . 73 vii 3.13 K¸t qu£ ÷îc l÷ñng ë nhît tr¶n Line 10 v  Line 40. . . . . . . . 74 3.14 K¸t qu£ ÷îc l÷ñng ë  n hçi tr¶n Line 10 v  Line 40 theo ph÷ìng ph¡p trong [26]. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 76 3.15 K¸t qu£ ÷îc l÷ñng ë nhît tr¶n Line 10 v  Line 40 theo ph÷ìng ph¡p trong [26]. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 77 DANH MÖC BƒNG 1.1 ë  n hçi cõa mët sè lo¤i mæ [4]. . . . . . . . . . . . . . . . 9 1.2 ë  n hçi v  ë nhît cõa mët sè mæ Gan [15]. . . . . . . . . . 12 2.1 C¡c tham sè cõa mæi tr÷íng v  c¡c khèi u. . . . . . . . . . . . 34 2.2 So s¡nh giúa EKF v  MLEF v· sai sè RMS v  thíi gian thüc hi»n. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 48 3.1 C¡c gi¡ trà ë  n hçi v  ë nhît cõa mæ trong kàch b£n mæ phäng . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 59 3.2 Sai sè cõa ÷îc l÷ñng CSM . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 64 viii DANH MÖC KÞ HI›U TON HÅC Kþ hi»u Þ ngh¾a. α H» sè h§p thö sâng tr÷ñt trong mæ. A Bi¶n ë t½n hi»u k½ch th½ch. ks Sè sâng. ks0 Sè sâng phùc. f T¦n sè t½n hi»u k½ch th½ch. ω T¦n sè gâc t½n hi»u k½ch th½ch. t Thíi gian. r0 Tåa ë iºm k½ch th½ch. r Kho£ng c¡ch tø iºm kh£o s¡t ¸n iºm k½ch th½ch. v(r, t) Vªn tèc h¤t sâng tr÷ñt t¤i và tr½ khæng gian r, thíi gian t. φ Pha ban ¦u cõa dao ëng k½ch th½ch. ∆t Chu ký l§y m¨u. n Ch¿ sè thíi gian ríi r¤c. ρ Mªt ë khèi cõa mæi tr÷íng. cs Tèc ë truy·n sâng tr÷ñt trong mæ. µ Module shear phùcCSM. µ1 ë  n hçi cõa mæ. ix x η ë nhît cõa mæ. xn Vector bi¸n khæng gia tr¤ng th¡i. un Vector ¦u v o i·u khiºn. pn Vector nhi¹u qu¡ tr¼nh. wn Vector nhi¹u o. yn Vector ¦u ra (vector o). bn x ×îc l÷ñng cõa bi¸n tr¤ng th¡i xn . ∂t Biºu di¹n to¡n tû ¤o h m ri¶ng theo thíi gian. ∂x Biºu di¹n to¡n tû ¤o h m ri¶ng theo khæng gian. ∆x Kho£ng c¡ch 2 và tr½ kh£o s¡t li¶n ti¸p theo ph÷ìng x. ∆y Kho£ng c¡ch 2 và tr½ kh£o s¡t li¶n ti¸p theo ph÷ìng y . vz ë lîn cõa vector vªn tèc ri¶ng theo ph÷ìng z . σ Tensor ë n²n. G (x, ω) CSM trong mi·n t¦n sè. G0 (x, t) CSM trong mi·n thíi gian. Vz (x, ω) Bi¸n êi Fourier thíi gian cõa vªn tèc ri¶ng vz (x, t). ∇2 Vz (x, ω0 ) To¡n tû vi sai Laplace cõa Vz (x, ω0 ). MÐ †U Theo b¡o c¡o mîi nh§t cõa Tê chùc y t¸ th¸ giîi WHO, ung th÷ l  nguy¶n nh¥n h ng ¦u g¥y tû vong tr¶n to n th¸ giîi, ÷îc t½nh câ kho£ng 9,6 tri»u ca tû vong v o n«m 2018. C¡c b»nh ung th÷ phê bi¸n nh§t l : Phêi (2,09 tri»u ca); Vó (2,09 tri»u tr÷íng hñp); ¤i trüc tr ng (1,80 tri»u tr÷íng hñp); Tuy¸n ti·n li»t (1,28 tri»u tr÷íng hñp); Ung th÷ da (khæng u ¡c t½nh) (1,04 tri»u tr÷íng hñp); D¤ d y (1,03 tri»u ca). Trong â, c¡c nhâm g¥y tû vong lîn nh§t l  ung th÷: Phêi (1,76 tri»u ng÷íi ch¸t); ¤i trüc tr ng (862 000 ca tû vong); D¤ d y (783 000 ca tû vong); Gan (782 000 ca tû vong); Vó (627 000 ca tû vong). ¤i a sè c¡c b»nh n y ·u câ thº ÷ñc chúa trà n¸u ÷ñc ch©n o¡n sîm v  ch½nh x¡c. Ch©n o¡n b»nh sîm v  ch½nh x¡c l  mong muèn cõa ng÷íi b»nh, b¡c s¾ v  xa hìn l  cõa x¢ hëi, v¼ nâ l  cì sð º ÷a ra c¡c quy¸t ành i·u trà kàp thíi em l¤i hy vång cao nh§t cho ng÷íi b»nh. V¼ vªy chóng l  èi t÷ñng ÷ñc c¡c nh  nghi¶n cùu quan t¥m trong thíi gian vøa qua, vîi r§t nhi·u nghi¶n cùu ¢ ÷ñc ÷a ra. Trong ch©n o¡n ph¡t hi»n c¡c b»nh ung th÷ nâi chung (ngo¤i trø ung th÷ m¡u), Ch©n o¡n h¼nh £nh l  mët ph÷ìng ph¡p kh¡m b»nh iºn h¼nh, hi»u qu£ v  khæng x¥m l§n düa tr¶n c¡c h¼nh £nh trüc quan. Mët sè thi¸t bà câ câ ë ch½nh x¡c cao nh÷ chöp c­t lîp vi t½nh (CT), chöp cëng h÷ðng tø h¤t nh¥n (MRI), chöp c­t lîp ph¡t x¤ (SPECT/CT, PET/CT). Tuy 1 2 nhi¶n, khæng ph£i lóc n o công câ thº dòng c¡c thi¸t bà n y º th«m kh¡m. V¼ mët sè lþ do: Thù nh§t, ¥y l  nhâm thi¸t bà r§t ­t, ch¿ ÷ñc ¦u t÷ t¤i c¡c cì sð câ quy mæ; Thù hai, chi ph½ vªn h nh mët ca chöp tèn k²m v  thíi gian chu©n bà v  thüc hi»n mët ca chöp k²o d i; Ba l , c¡c thi¸t bà CT, SPECT/CT v  PET/CT câ nh÷ñc iºm l  g¥y h¤i ¸n t¸ b o sèng. Kh­c phöc nhúng nh÷ñc iºm n y, c¡c nh  nghi¶n cùu tr¶n th¸ giîi ¢ · xu§t ph÷ìng ph¡p t¤o £nh y sinh o ë  n hçi mæ dòng sâng tr÷ñt (shear wave elasticity imaging) düa tr¶n sü t÷ìng t¡c giúa si¶u ¥m v  sâng tr÷ñt. ×u iºm cõa ph÷ìng ph¡p n y l  thüc hi»n tr¶n n·n cæng ngh» cõa m¡y si¶u ¥m truy·n thèng, çng thíi bê sung £nh  n hçi mæ, cho ph²p ph¡t hi»n sîm c¡c khèi u, c¡c mæ b§t th÷íng. ¥y l  mët l¾nh vüc mîi trong kÿ thuªt ch©n o¡n h¼nh £nh, câ nhi·u v§n · (b i to¡n) c¦n ÷ñc ti¸p töc gi£i quy¸t, ch½nh v¼ vªy NCS chån · t i Nghi¶n cùu c£i thi»n ch§t l÷ñng £nh düa tr¶n ph÷ìng ph¡p ÷îc l÷ñng mæ un  n hçi trong mæ sinh håc, ¥y l  v§n · câ þ ngh¾a thüc ti¹n to lîn trong giai o¤n hi»n nay. · t i nghi¶n cùu mët h÷îng mîi trong l¾nh vüc t¤o £nh y sinh hi»n ang thu hót nhi·u nh  khoa håc tr¶n th¸ giîi khai ph¡. Vi»c x¥y düng v  ph¡t triºn c¡c ph÷ìng ph¡p, mæ h¼nh, gi£i thuªt v  cæng cö nh¬m n¥ng cao hi»u qu£ xû lþ t½n hi»u v  t¤o £nh y sinh o  n hçi mæ ành l÷ñng câ þ ngh¾a khoa håc tèt v¼ nhúng k¸t qu£ n¸u th nh cæng s³ l  âng gâp mîi trong t¤o £nh y sinh nâi chung v  t¤o £nh si¶u ¥m nâi ri¶ng. °c bi»t l  trong ch©n o¡n ph¡t hi»n sîm c¡c khèi u. Möc ti¶u cõa luªn ¡n. Möc ti¶u cõa luªn ¡n l  x¥y düng v  ph¡t triºn c¡c ph÷ìng ph¡p, mæ h¼nh, 3 gi£i thuªt v  cæng cö nh¬m n¥ng cao hi»u qu£ ÷îc l÷ñng ë  n hçi v  ë nhît cõa mæ m·m sinh håc. Vi»c ÷îc l÷ñng ë  n hçi v  ë nhît ÷ñc ¡p döng º t¤o £nh 2D ë  n hçi v  ë nhît cõa mæ. èi t÷ñng v  ph¤m vi nghi¶n cùu cõa luªn ¡n. èi t÷ñng nghi¶n cùu cõa luªn ¡n l  £nh si¶u ¥m  n hçi sâng tr÷ñt. Cö thº: ×îc l÷ñng c¡c t½nh ch§t cì håc cõa mæ m·m sinh håc, °c bi»t l  mæ un shear phùc; Chùng minh c¡c gi¡ trà thæng tin bê sung trong th nh ph¦n £o cõa mæ un phùc (ë nhît); Khæi phöc b£n ç khæng gian cõa mæ un shear phùc trong c£ 1D v  2D. Thi¸t bà si¶u ¥m ÷ñc sû döng º ph¡t hi»n chuyºn ëng cõa mæ. Cö thº, t½nh n«ng Doppler cõa thi¸t bà si¶u ¥m ÷ñc sû döng º ph¡t hi»n ë dàch chuyºn cõa mæ. Câ nhi·u lþ do º sû döng si¶u ¥m trong luªn ¡n n y. Thi¸t bà si¶u ¥m câ s®n t¤i c¡c cì sð y t¸. Nâ câ k½ch th÷îc gån nhµ, câ thº di chuyºn và tr½, thªm ch½ câ lo¤i câ thº x¡ch tay. Gi¡ th nh v  chi ph½ vªn h nh cõa thi¸t bà si¶u ¥m th§p hìn nhi·u so vîi c¡c thi¸t bà ch©n o¡n h¼nh £nh kh¡c. Hìn núa, ph÷ìng ph¡p kh¡m b»nh cõa thi¸t bà si¶u ¥m l  x¥m l§n nhä nh§t so vîi c¡c ph÷ìng ph¡p kh¡c v  hé trñ ¡ng kº cho möc ½ch ch©n o¡n. Tuy nhi¶n, si¶u ¥m l  khæng ph£i khæng câ nhúng h¤n ch¸. Truy·n sâng shear l  mët hi»n t÷ñng 3D °c tr÷ng bði mët vector vªn tèc ba th nh ph¦n, v  c¡c h» thèng hi»n nay câ thº ph¡t hi»n ch¿ mët th nh ph¦n cõa vector â. Tuy nhi¶n, n¸u câ ÷îc t½nh ành l÷ñng cõa mæ un shear phùc câ thº hé trñ cho ch©n o¡n y t¸. Ph¤m vi nhúng nëi dung ch½nh m  luªn ¡n s³ · cªp: 4 • T¼m hiºu c¡c kÿ thuªt t¤o £nh ysinh. • Nghi¶n cùu c¡c kÿ thuªt t¤o £nh  n hçi sâng tr÷ñt (Shear wave elastography). • Mæ h¼nh hâa v  mæ phäng sü truy·n sâng tr÷ñt trong mæ sû döng Ph÷ìng ph¡p gi£i t½ch (ph÷ìng tr¼nh truy·n sâng cì b£n) v  Ph÷ìng ph¡p sai ph¥n húu h¤n trong mi·n thíi gian  FDTD (FiniteDifference TimeDomain). • Nghi¶n cùu c¡c thuªt to¡n tèi ÷u x¡c ành khèi u dòng sâng tr÷ñt cho b i to¡n 1D v  2D. • Kiºm chùng c¡c thuªt to¡n · xu§t vîi dú li»u mæ phäng. Ph÷ìng ph¡p nghi¶n cùu. Luªn ¡n sû döng ph÷ìng ph¡p nghi¶n cùu lþ thuy¸t k¸t hñp vîi mæ phäng kiºm chùng. Tr÷îc ti¶n, luªn ¡n t¼m hiºu c¡c ph÷ìng ph¡p CSM thæng qua t i li»u v  c¡c cæng tr¼nh nghi¶n cùu tr÷îc â. Tø â · xu§t ra nhúng ph÷ìng ph¡p º n¥ng cao hi»u qu£ ÷îc l÷ñng CSM. Ph÷ìng ph¡p mæ phäng ÷ñc thüc hi»n º kiºm chùng c¡c · xu§t mîi cõa luªn ¡n. Cö thº, ph÷ìng ph¡p thû nghi»m düa tr¶n k½ch th½ch b¶n trong cõa sü dàch chuyºn trong mæ m·m v  c¡c vªt li»u gièng mæ. B¬ng c¡ch k½ch th½ch sâng tr÷ñt câ °c t½nh tèt (well-characterized) vîi sü dàch chuyºn lîn cõa vªt li»u, º thu ÷ñc SNR tèt hìn, gióp ½ch cho vi»c ÷îc l÷ñng c¡c t½nh ch§t  n hçi nhît cõa vªt li»u. Hìn núa, ph÷ìng ph¡p n y câ thº h÷îng ¸n b«ng thæng rëng t÷ìng ùng cõa vªt li»u, t¤o i·u ki»n º hiºu v· cì ch¸  n hçi nhît trong b«ng thæng cõa ph²p o. 5 âng gâp cõa luªn ¡n. Mët sè âng gâp ch½nh cõa luªn ¡n câ thº ÷ñc tâm t­t nh÷ sau 1. · xu§t ph÷ìng ph¡p ÷îc l÷ñng gi¡n ti¸p CSM sû döng bë låc Kalman mð rëng v  ph÷ìng tr¼nh truy·n sâng (t÷ìng ùng vîi c¡c cæng tr¼nh nghi¶n cùu sè 2, 3, 5 v  7 trong Danh möc c¡c cæng tr¼nh ¢ cæng bè). 2. · xu§t ph÷ìng ph¡p t½ch hñp LMS/AHI sû döng mæ h¼nh truy·n sâng FDTD º ÷îc l÷ñng trüc ti¸p CSM (t÷ìng ùng vîi c¡c cæng tr¼nh nghi¶n cùu sè 4 v  6 trong Danh möc c¡c cæng tr¼nh ¢ cæng bè). C¡c · xu§t tr¶n ·u ÷ñc ùng döng º t¤o £nh 2D CSM. Bè cöc luªn ¡n. Luªn ¡n ÷ñc tê chùc th nh 3 ch÷ìng, bè cöc cö thº nh÷ sau. • Ch÷ìng 1: TÊNG QUAN V— PH×ÌNG PHP T„O ƒNH SI–U …M O Ë €N HÇI MÆ. Trong ch÷ìng n y, nghi¶n cùu sinh giîi thi»u mët sè ph÷ìng ph¡p t¤o £nh trong y t¸ v  tr¼nh b y möc ½ch þ ngh¾a cõa ph÷ìng ph¡p t¤o £nh si¶u ¥m sâng tr÷ñt. Ti¸p theo l  têng quan v· t¼nh h¼nh nghi¶n cùu tr¶n th¸ giîi v· c¡c ph÷ìng ph¡p ÷îc l÷ñng v  t¤o £nh  n hçi si¶u ¥m sâng tr÷ñt. • Ch÷ìng 2: ×ÎC L×ÑNG V€ T„O ƒNH €N HÇI MÆ SÛ DÖNG BË LÅC KALMAN MÐ RËNG. Trong ch÷ìng n y, ¦u ti¶n nghi¶n cùu sinh x¥y düng nguy¶n lþ t¤o v  o sâng tr÷ñt. Sau â, vªn tèc h¤t cõa sâng tr÷ñt ÷ñc o nhí h» thèng si¶u ¥m Doppler. Cuèi còng, ¡p döng bë låc Kalman mð rëng 6 º ÷îc l÷ñng CSM (bao gçm ë  n hçi, ë nhît) cõa mæ. Mët kàch b£n mæ phäng công ÷ñc x¥y düng º kiºm chùng ph÷ìng ph¡p ¢ · xu§t. C¡c k¸t qu£ nhªn ÷ñc ¢ ÷ñc so s¡nh vîi mët sè k¸t qu£ tø nghi¶n cùu tr÷îc. • Ch÷ìng 3: X…Y DÜNG MÆ HœNH TRUY—N SÂNG TR×ÑT TRONG MÆ M—M SÛ DÖNG PH×ÌNG PHP FDTD V€ T„O ƒNH Ë €N HÇI NHÎT CÕA MÆ. Ch÷ìng 3 tr¼nh b y vi»c ùng döng ph÷ìng ph¡p FDTD º x¥y düng mæ h¼nh truy·n sâng tr÷ñt trong mæ. ¥y l  ph÷ìng ph¡p phò hñp vîi mët mæi tr÷íng khæng çng nh§t nh÷ mæ sinh håc. Ti¸p ¸n, nghi¶n cùu sinh sû döng bë låc th½ch nghi LMS º låc nhi¹u vªn tèc h¤t o ÷ñc tr÷îc khi sû döng thuªt to¡n AHI º thüc hi»n ÷îc l÷ñng CSM trüc ti¸p cho c£ mæi tr÷íng 1D v  2D. K¸t qu£ ÷îc l÷ñng 2D CSM thu ÷ñc c¡c £nh ë  n hçi v  ë nhît cõa mæ. C¡c k¸t qu£ nghi¶n cùu v  âng gâp cõa luªn ¡n ÷ñc thº hi»n trong c¡c cæng tr¼nh li¶n quan ¸n luªn ¡n. C¡c cæng tr¼nh n y ¢ ÷ñc cæng bè tr¶n mët sè t¤p ch½ v  k y¸u hëi nghà chuy¶n ng nh.
- Xem thêm -

Tài liệu liên quan