On perfusion estimation using ultrasound

Abstract: Popular Abstract in Swedish Denna avhandling behandlar analys och förbättringar av en metod att mäta blödgenomströmning i vävnad med kontinuerlig ultraljudsdoppler. Tidigare har stora variationer i detekterat perfusionsvärde observerats som en effekt av speckle, eller våginterferens. Här presenteras en teoretisk modell som förklarar specklefenomenet i en sådan mätsituation. Modellen förutsäger det frekvensskift hos den utsända signalen som är nödvändigt för att få okorrelerad effekt hos den mottagna signalen. Teorin verifieras också experimentellt. Vidare analyseras en metod där rörelseartefakter kan undertryckas genom att utsända ljud vid två frekvenser simultant. Den ovan omtalade teorin kan användas för att finna den frekvensseparation som är nödvändig för att signalen från blod skall bli okorrelerad mellan kanalerna. Det visar sig dock att dopplerskift som uppkommer från vävnad i rörelse, är korrelerade mellan signalerna. Genom att subtrahera de två estimaten, kan den korrelerade delen undertryckas. Perfusionsestimatet som erhålls från subtraktionsalgoritmen är linjärt, men har en fördubblad standardavvikelse jämfört med att medelvärdesbilda resultaten på de båda kanalerna. Den teoretiska basen för ovanstående arbeten, har applicerats från studier av vävnadskarakterisering med ultraljud. I avhandlingen ges en beskrivning av en unik mätutrustning för att genomföra sådana studier, en ringformad array av ultraljudselement. Vidare sammanfattas de viktigaste teoretiska sambanden som används inom detta fält. En artikel behandlar mätningar av hur ultraljud sprids från ett testobjekt med kända egenskaper, där mätvärden har normerats med hänsyn till effekter som uppkommer av ringgivaren. Resultaten visar god relativ överensstämmelse med teorin. Slutligen presenteras en metod att avbilda flödesaktivitet. Metoden baseras på mätningar med kontinuerlig ultraljudsdoppler från punkter runt om det aktuella området. Med en tomografisk algoritm kan en bild av flödesaktiviteten i området rekonstrueras. Rekonstruktioner av mätdata från flödesfantomer, visar god överensstämmelse med simulerade resultat.