6.5.3. ПРОСТРАНСТВЕННО-ВРЕМЕННАЯ КОРРЕЛЯЦИЯ ЭХО-СИГНАЛОВ

Экспериментальному исследованию характеристик эхо-сигналов, отраженных от участков однородной ткани и совокупностей рассеивателей малого размера, было посвящено несколько работ. Буркхардт [12] измерял отношения сигнала к шуму в спекл-структуре В-изображений и исследовал влияние операции логарифмического сжатия на это отношение. Бичем [10] провел аналогичное исследование рассеяния акустических волн в металлах. Смит и др. [52] на основе анализа изображений, полученных для желатиновых фантомов с графитовыми добавками, показали, что отношение сигнала к шуму близко к теоретическому значению, равному 2. Эти авторы исследовали также свойства автокорреляционной функции сигналов, формирующих акустические изображения, и нашли, что в

поперечном направлении вид этой функции и ее зависимость от величины пространственного смещения хорошо согласуются с данными теоретических расчетов. В осевом направлении ширина автокорреляционной функции удовлетворительно коррелировала с длительностью импульса. Однако зависимость этой фукции от частоты и характерных размеров рассеивателей не исследовалась. Многое еще предстоит сделать с целью установления взаимосвязи между текстурой

Рис. 6.8. а — Зависимость коэффициента корреляции двух демодулированных А-эхограмм от их смещения относительно друг друга в осевом и поперечном направлениях (кривые получены на фантоме ткани). Частота ширина пучка временная зависимость коэффициента корреляции двух А-эхограмм, разделенных интервалом времени представленная в сравнении с электрокардиограммой. По вертикальной оси отложена величина пропорциональная смещению ткани между двумя сканированиями. Треугольниками отмечена волна на электрокардиограмме.

акустических изображений, параметрами преобразователей и структурой ткани.

На рис. 6.8, а показаны зависимости коэффициента корреляции двух А-эхограмм от их пространственного смещения относительно друг друга. Видно, что эти зависимости имеют вид монотонно спадающих функций, на которые, как было установлено, влияют направление смещения, параметры излучаемого импульса и форма пучка, но не оказывает влияние структура ткани. Если сама ткань совершает какие-либо движения, то на основе анализа корреляции между двумя А-эхограммами, полученными при неподвижном преобразователе в различные моменты времени, можно оценить характер этого движения за соответствующий интервал времени. При этом рис. 6.8, а можно использовать в качестве калибровочной диаграммы. Подобный метод применялся для наблюдения динамики движения биологических тканей in vivo [18]. В качестве примера на рис. 6.8, б представлена временная зависимость коэффициента корреляции R между двумя А-эхограммами, полученными с интервалом времени 0,1 с. Видно, что в этой зависимости отражено движение, вызванное периодической сердечной деятельностью. Характер движения можно связать с пульсациями артериального давления, если предположить, что именно флуктуации артериального давления являются причиной такого движения.

В данном разделе было показано, каким образом свойства акустических изображений, полученных методом В-сканирования, можно описать на основе применения различных моделей ткани и теории рассеяния, учитывающей зависимость параметров рассеяния от времени. В следующем разделе рассматривается другой подход, позволяющий найти взаимосвязь между параметрами обратного рассеяния и свойствами биологической ткани. В основе этого подхода лежит представление среды в виде набора плоских слоев.