پایش سریع و غیرتهاجمی دما در تصاویر فراصوت دیجیتال با استفاده از روش شارش نوری

Abstract

در این مقاله روشی نوین برای پایش سریع تغییرات دما با استفاده از تصاویر فراصوت B-Mode ارائه شده است. در این روش، از وابستگی سرعت صوت به دما استفاده می شود. وابستگی سرعت صوت به دما باعث ایجاد جابه جایی ظاهری ذرات پراکنده ساز می گردد. جابه جایی به وجود آمده را می توان با استفاده از الگوریتم های مختلف جابه جایی سنجی و ردیابی برفک تخمین زد و اندازه گیری نمود. در این کار روش شارش نوری هورن – شانک برای سنجش جابه جایی های به وجود آمده به تصاویر دیجیتال فراصوت B-Mode فانتوم شبیه بافت اعمال شد. روش شارش نوری از جمله روش های بر پایه گرادیان است و بر اساس اندازه گیری تغییرات به وجود آمده در الگوی روشنائی به تخمین میزان جابه جایی می پردازد. در طراحی فانتوم از یک مقاومت گرمازا برای گرم کردن بافت در عمق استفاده شد. حین گرم کردن فانتوم، به وسیله پروب خطی سونوگرافی 10 MHz، تصاویر فراصوت دیجیتال از موضع در حال گرم شدن تهیه شد. برای سنجش میزان دقت، دمای به دست آمده در این روش، با دمای اندازه گیری شده به روش تهاجمی مقایسه شد. با بررسی نتایج به دست آمده مشاهده شد که سرعت محاسبه دما در مقایسه با تحقیق قبلی (تخمین دما به کمک الگوریتم تطبیق بلوک) به میزان قابل توجهی افزایش یافته است. بیشینه افزایش دما در فانتوم، 7^oC بوده است. با بررسی و مقایسه دمای مقاومت های گرمایی با نتایج حاصل از روش شارش نوری، خطای اندازه گیری میانیگن 4^oC و مقدار بیشینه خطا در طول آزمایش 9^oC به دست آمد. با استفاده از روش شارش نوری می توان با سرعت بالا و حتی بی درنگ، دما را تخمین زد. از ضعف های این روش می توان به حساسیت زیاد آن به اغتشاش اشاره کرد.