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医学成像是现代医学领域的一个重要的诊断方法,具有十分重大的意义。很多疾病在其早期并不会引起人体的反应,也不能从外部观察发现异常。而通过医学成像的方法可以在病灶出现的早期就能发现,从而能够及早地进行治疗,有效地提高治疗的成功几率,挽救病人的生命。通常的医学成像为单模式成像方法,即只利用某种成像方式对目标组织进行成像,从而根据所成的图像判断组织的状态。超声成像、X射线成像、声速成像和光声成像都是常用的生物医学成像方法。其中,超声成像与X射线成像在实际的医学诊断领域已经有了广泛的使用,为疾病的预防与治疗都作出了巨大贡献。而光声成像和声速成像由于具有各自独特的优点,能够从不同的角度提供有效的诊断信息,因此也日益受到重视与研究。然而,由于生物组织内部的构成十分复杂,单一模式的成像方法往往难以体现出组织内部的所有信息,从而可能影响病情的及时发现,甚至导致错误的诊断结果,因此,本文对多模式成像方法进行了研究,主要包括三种多模式成像方法,即超声与DBT (Digital Breast Tomosynthesis,数字化乳房断层合成技术)混合成像方法、超声与光声混合成像方法以及BMode超声与声速混合成像方法。这三种多模式成像方法的核心思想是将传统的单模式医学成像方法有效结合,通过对重建过程的算法进行优化或是对不同单模式重建结果进行有效的混合,从而使得混合多模式重建结果能够更为准确地体现组织内部的信息。本文详细阐述了多模式成像所使用到的理论、实验装置和过程,并展示了各种多模式成像方法的成像结果。对于超声与DBT混合成像方法,成像结果相比于单独使用DBT成像的结果,在z方向的伪影得到了有效的抑制,在成像平面内的成像效果更好,边缘变得更加清晰。对于超声与光声混合成像方法,由于光声成像对组织内部的功能信息更为敏感,因此使用这种混合成像方法可以有效地体现出超声成像所不能体现出的组织内部的功能特征。而对于BMode超声与声速混合成像方法,由于声速成像对组织内部的声速差异十分敏感,可以十分有效地显示出组织内部声速有差异而声阻抗变化不明显的区域,从而也可以对传统的BMode超声成像进行有效的信息补偿。通过与单模式成像结果相比较可以发现,使用本文中的多模式成像方法,对同一组织的成像结果得到了有效的提高,组织内部的病变情况可以得到更为准确的反映。因而多模式成像方法可以提高诊断的准确性,为后续的治疗提供保障。