血管内超声阵列的最优成像方案：偏心圆柱波复合成像

1：实验设计与方法选择：

本研究采用FOCUS（一款快速面向对象的C++超声模拟器）进行仿真，以建模20兆赫兹-64阵元的血管内超声（IVUS）阵列。提出偏心圆柱波复合成像方案（ECWC），即依次发射以不同点位为中心的偏心圆柱波，并于每次发射后采集信号。通过基于预计算查值表的延时叠加法进行图像合成。后处理采用双窗优化与幅值域解卷积技术，以抑制栅瓣并提升分辨率。

2：样本选择与数据来源：

仿真包含点散射体及仿体环（内径1.75毫米、外径2.25毫米），其内设高回声区、低回声区及特定分离角散射体组。数据均在FOCUS中合成生成。

3：75毫米、外径25毫米），其内设高回声区、低回声区及特定分离角散射体组。数据均在FOCUS中合成生成。 实验设备及材料清单：

3. 实验设备及材料清单：模拟的20兆赫兹-64阵元阵列（半径0.5毫米，单元尺寸0.039毫米×0.5毫米，双向带宽71%）。所有仿真均使用FOCUS模拟器完成。

4：5毫米，单元尺寸039毫米×5毫米，双向带宽71%）。所有仿真均使用FOCUS模拟器完成。 实验流程与操作步骤：

4. 实验流程与操作步骤：针对ECWC方案，根据公式（1）计算时间延迟并施加至阵元组，每发射64次依次实施单元移位。每次发射后各阵元作为接收端，共采集64×64道射频数据。利用公式（2）与预计算查值表合成图像。双窗优化通过粒子群算法（PSO）优化窗函数参数，应用均匀窗与优化窗两组参数并进行归一化处理。幅值域解卷积在后合成阶段实施，通过记录点扩散函数（PSF）求解非负最小二乘问题实现。

5：数据分析方法：

通过点扩散函数（PSF）的-6分贝宽度评估分辨率；引入噪声后计算信噪比进行对比；利用PSF分析栅瓣并评估双窗优化效果；通过目视观察图像分辨率改善情况评估解卷积性能。