图形处理器在医学超声成像中的应用研究进展

陈胤燃 罗建文

1 清华大学 医学院生物医学工程系 （北京 100084）

2 清华大学 生物医学影像研究中心 （北京 100084)

0.背景

医学超声成像和CT（X 射线断层成像）、MRI（磁共振成像）、核医学成像并称为现代医学四大成像方式。超声成像具有无创、无痛、无电离辐射、时间分辨率高、便携性高等特点。超声成像的应用领域十分广泛，B 模式超声成像可以观察组织的生理解剖结构，如心血管成像、腹部成像等；超声血流成像可以观察血管内的血流情况；超声弹性成像可以观察组织的力学属性，如乳房、肝脏、甲状腺、血管部位的弹性变化等。

医学超声成像已经有几十年的发展历史。近些年来，一些新的先进成像方法不断被提出，例如平面波复合成像、合成孔径成像等用以提高图像质量或者实现超声超高速成像的方法[1]；压缩弹性成像、声辐射力脉冲成像、剪切波成像等弹性成像方法，定性或定量地获得组织弹性模量的信息[2]。这些新方法的提出可以在一定程度上扩大医学超声成像的应用范围，提供给医生和研究者们更多和体内组织的信息，帮助各种相关疾病的诊断。

上述的先进成像方法和传统的成像方法相比具有优势，但它们都存在着一个共同的问题——极大的数据量和计算量。超声成像的最大优势之一就是极佳的时间分辨率，这些先进成像方法同样应该满足超声成像对时间分辨率的要求，甚至达到超高速成像的要求。要让这些先进成像方法实现实时成像，就需要计算能力更加强大的处理器设备。……