Displacement estimation analyses for reconstructive ultrasound elastography using finite-amplitude deformations

Die quantitative Abbildung mechanischer Eigenschaften des menschlichen Gewebes ist Gegenstand aktueller Forschung auf dem Gebiet der Ultraschalldiagnostik. Eine Veränderung dieser Eigenschaften ist in vielen Fällen pathologischer Art, insbesondere Tumoren stellen sich häufig als Gewebeverhärtungen dar. Im Rahmen dieser Arbeit wird die Ermittlung der Materialverteilung des Gewebes als ein inverses Problem interpretiert und mit Hilfe der rekonstruktiven Ultraschall-Elastographie quantitativ durchgeführt. Aufgrund der vorhandenen großen Deformationen ist ein Algorithmus zur Lösung des inversen Problems auf der Basis der nichtlinearen Elastizitätstheorie entwickelt worden. Anschließend konnten die Leistungsfähigkeit und die Robustheit des Algorithmus nachgewiesen werden. Hierfür wurden Probenkörper aus Polyvinyl-Alkohol hergestellt und getestet, sowie in vivo Daten von Prostata-Karzinomen mit Hilfe des entwickelten Verfahrens berechnet und mit zugehörigen Histologie-Daten verglichen