Katı, sıvı ve doku ortamlarında darbe-eko kestirimi ile ultrasonik hedef belirleme

Ultrasonik transdüktör dizileri, tıbbi görüntüleme uygulamalarında ve endüstrinin birçok alanında sıklıkla kullanılmaktadır. Dizilerin kullanımı, ses hüzmesine alıcı ya da verici modunda odaklanmayı sağlar ancak donanım maliyetini arttırır. Bu nedenle, donanım maliyetinin yüksek olduğu teknikler yerine düşük maliyetli tekniklerin geliştirilebilmesi önemli bir araştırma konusudur. Bu doktora tez çalışmasında, transdüktör dizisi yerine tek transdüktör kullanılarak katı, sıvı ve doku ortamlarında ultrasonik dalga yayılımı incelenmektedir. Katı ortam olarak ele alınan ince düzlemde dalga yayılım ortamında oluşan eko yok edilerek, ultrasonik dalga yayılımının modellenmesi için türetilen elastik dalga modeli ile uyartım noktası kestirilmektedir. Modellenen dalga yayılımında ultrasonik dalganın hızı ile birlikte zaman gecikmesi uyartım noktasının hedefe olan uzaklığı ile ilintili olduğu için, uyarlamalı algoritma ile darbe cevabı başlangıç noktası belirlenerek hedef konumunun tespit edilebildiği görülmektedir. Sıvı ortamlarda, türetilen elastik dalga modeli ile ultrasonun sıvı içinde yayılması modellenerek darbe cevabı kestirilmektedir. Ayrıca, türetilen teorik model ile ultrasonun homojen olmayan ortamlar olan doku içinde yayılması modellenerek dokudaki farklılıkların ortaya çıkarılması için ultrason zayıflaması incelenmektedir. Klasik spektral kayma ve spektral fark yöntemlerinin sınırlamalarını azaltan yeni bir zayıflama kestirim yöntemi sunulmuştur. Ultrason zayıflamasının kestirilmesi için frekans bölgesi yöntemler incelenerek canlı içinden alınan böbrek dokusu verisi için iki boyutlu görüntüleme çalışmaları yapılmaktadır. Bu tez çalışmasında sunulan spektral fark-kayma hibrid yönteminin hem düzgün zayıflamanın hem de geri saçılmada değişikliğin olduğu bölgelerde zayıflama katsayısını klasik spektral yaklaşımlara göre daha iyi performansla kestirebildiği gözlemlenmektedir. Farklı hastalardan alınan biyopsi sonucundan elde edilen doku verileri ile deneysel çalışmalar yapılmıştır ve dokularda oluşan farklı yapıların belirlenmesi için ultrason dalgasının yayılması ve yansıması incelenerek elde edilen sonuçlar karşılaştırılmaktadır. Ayrıca, elde edilen sonuçlardan, dokudaki farklı yapılar ve kitle yerleşimleri hakkında bilgi sahibi olunacağı görülmektedir.