● 摘要
生物组织超声散射元平均间距是描述生物组织微观结构特征和生物组织超声散射特性的重要参数，生物组织的超声散射特性研究是医学超声中最基本最重要的课题之一。本文针对目前软组织超声定征和临床超声诊断中存在的问题，分别应用AR倒谱的方法和小波变换的方法对脾脏、乳腺的正常与病变组织的散射元平均间距进行了估计，开展了大量的实验研究工作。本研究主要作了以下几个方面的工作： ①分析和讨论了超声波与生物组织的相互作用及生物组织的超声散射机理，引入并建立了描述生物组织超声散射信号的模型。 ②建立了适宜离体和连体情况下生物组织超声背散射信号采集的实验系统，并编制了处理生物组织背散射信号的相应程序。 ③实验中利用AR倒谱法分别对正常脾脏与病变脾脏组织的散射元间距进行了估计，并与脾脏的组织学微观结构及病理学组织结构变化进行了分析比较。 ④通过体表获取了人体正常乳腺、病变乳腺及多例术后病变乳腺组织的超声背散射信号，利用AR倒谱的方法分别估计出了人体乳腺组织多种情况下的散射元平均间距。实验中临床跟踪，把实验中所得到的结果与乳腺的微观结构特征、病理特征及临床诊断结果进行了分析讨论。通过体表活体检测人体乳腺组织的微观结构特征，是组织定征研究的一个新的进展，使组织定征的研究更接近临床运用，国内尚见有同类的研究报告。 ⒌在对生物组织超声背向散射信号模型分析的基础上，专门制作了生物组织仿体为实验品，获取了仿体的超声背散射信号，对实验系统的有效性和小波变换检测散射信号奇异行为的可行性进行了验证。运用小波变换的方法对脾脏组织、乳腺组织的散射元平均间距进行了估计，并对AR倒谱的方法和小波变换的方法得到的结果进行了分析比较。把小波变换的方法应用于人体组织微观结构的特征辨识，在人体组织背散射信号的处理方法上是一个新的进展。 实验结果表明： ⒈通过研究得到正常脾脏组织的散射元平均间距约为1。03 mm， 在脾脏组织中间距等效于数量级的组织结构成分为脾小梁。连体正常乳腺组织的散射元平均间距约为1。25MM， 它为乳腺中乳腺小叶间的间距。组织中散射元平均间距的估计结果与组织的生理病理状态相关，并且不同病理的组织，由于其病理结构的不同，所估计出组织的散射元平均间距的结果也不同。 ⒉小波变换检测信号突变的特性估计组织元间距提供了新的方法，仿体实验证实了小波变换的方法可检测厂到散射元的分布情况，并将之应用到脾脏组织、乳腺组织的散射元检测中，它不同于倒谱方法的是，小波变换的方法不仅能给出组织的散射元平均间距，而且还可以得到没一条声线上组织散射元的分布情况，不失为一种检测组织散射元间距的有效方法。 ⒊实验中临床跟踪，把实验中连体正常乳腺组织和病变乳腺组织散射元平均间距的估计结果与病理诊断的结果相比较，证实了利用散射元平均间距这一特征参数对组织进行辨识和定征是可行的，并从组织的微观结构和生理病例特征上找到了依据。 组织散射元平均间距这一特征参数可用于成像在临床诊断中有潜在应用前景。本文对人体脾脏组织和乳腺组织微观结构特征进行的超声散射分析研究结果，可为组织辨识和临床应用提供一定的科学依据。