谭勇 王丛知

【摘要】位移估计是弹性成像的第一步，它决定着整个成像的时间以及质量，目前位移估计算法有两大类：传统的归一化互相关和相位检测算法。相位检测法由于计算速度快被广泛运用，通过对相位检测算法的深入研究提出一种新的基于原始RF信号的Doppler位移估计算法，该方法只需一次积和运算以及不用构建IQ信号，大大缩短了计算时间。通过生物仿体研究证明，该方法比传统相位检测法和Doppler速度估计法更快，从性能上看，RF-Doppler法得到应变图像质量与相位检测法相似，但是速度却快了接近100倍。

【关键词】声辐射力成像;位移估计;GPU;并行算法

1.引言

声辐射力弹性成像（ARFI）是一种非侵害性的影像技术，将局部组织的弹性模量数值映射成彩色编码的图像信息[1]。它的原理是，首先利用聚焦超声波束产生的声辐射力在聚焦位置造成组织偏移，并形成向侧向传播的剪切波，然后由高帧频的探测超声波束追踪该剪切波的传播，从射频（RF）数据中计算出剪切波引起的组织位移变化，进而计算出剪切波传播速度，最后根据剪切波速度计算出组织的弹性模量值。它可以提供一些以生物软组织（如乳房、肝脏、肾、肌肉、眼睛、胰腺等）的弹性病变为基础的诊断信息，具有重要的临床价值和广阔的应用前景。

目前超声弹性成像所使用的组织位移估计算法主要包括两大类：传统的归一化互相关算法和基于IQ信号的Doppler相位检测算法。传统的归一化互相关计算需要在一定范围内确定互相关系数的极大值位置，但直接的搜索结果只能是采样周期的整数倍，因此，通常需要对互相关函数极大值点的前后两点之间进行抛物线插值，然后在插值范围内重新寻找更为精确的极大值点位置。……