Abstract
現行的三維醫療診斷系統，如 CT 、 MRI 、 SPECT ， 和 PET ，在臨床 上的使用還是有其限制，主要是因為耗時，價格昂貴，及其對人體的傷害 性。不同於其它斷層診斷系統，超音波對於解剖上提供了互動性，及時性 ，不同方向性的觀察。基於這些理由，在本篇論文中，我們期望去建立一 個三維超音波影像系統。一般的三維超音波系統包含了三個步驟( 一 ) 資料擷取， ( 二 ) 資料處理與重建， ( 三 ) 立體呈像。 在克服三維 重建的定位問題方面，我們限制探頭於一個旋轉的自由度然後旋轉的取出 一個圓錐體的三維資料，接著我們使用 MIC 方法 [10] 去處理每一張 二維的超音波影像資料而且使用霍氏轉換(Hough transform) 抽取出扇形 的區域。然後我們使用樣條函數 (B-spline) 去內插出那些遺漏的資料。 至於呈像的部份，為了達到快速呈像的目的我們基於 Levoy 的八元樹結 構而提出較有效率的呈像方法。 最後對於超音波影像的昏暗度 (opacity) 給定方面，我們也使用了較簡單的線性昏暗度的指定。在本篇 論文，我們對三維超音波的呈像做了一個完整的模擬，比較各種不同的結 果，最後應用於心臟超音波上。三維立體的呈像對於臨床上的診斷有極大 的幫助而且對器官內部的關察提供的有效的途徑 3D display of human organs is helpful for the doctors to diagnose. It's alsothe best way to visualize the internal structures of human organs.Multidimensional medical imaging systems, such as CT, SPECT, PET, and MRI,have limitations in clinical use for two reasons: the time required to obtainhigh- resolution image data and the often slow postprocessing. Unlike othertomographic imaging techniques, ultrasound offers interactive visualization ofunderlying anatomy while providing flexibility in viewing ima Based on abovetwo reasons, we intend to establish a 3D ultrasound image display system inthis thesis. 3D ultrasound display includes (1) data acquisition, (2) 2Dpreprocessing, (3) 3D reconstruction, (4) 3D rendering. To overcome theregistration problem of 3D reconstruction, we limit the probe to one degree offreedom and mechanically scan a volume rotationally with a series of 2Dultrasound images. Then, we process each 2D ultrasound image using MICalgorithm[10] and apply Hough transform to extract sec In this thesis, weillustrate the 3D ultrasound display procedure, simulate and improve the wholeroutines of 3D ultrasound display, compare experimental results, and finallyapply the proposed method to echocardiography images.