长骨皮质骨超声成像是医学超声领域的研究难点。由于骨骼为高衰减异质化多孔复杂介质，骨骼与软组织之间存在的显著的声阻抗差，骨骼与周围软组织的声速分布未知，这些困难给骨组织超声成像带来挑战。传统的脉冲回波成像模式采用均匀声速设定，难以对不规则的长骨皮质骨准确成像。 课题组针对长骨超声成像中声速估计的重要性，提出了一种基于声速反演的全矩阵傅里叶域合成孔径骨成像算法(FM-FDSA-VI)。将双线阵超声换能器应用于长骨皮质骨的轴向重建。该方法能同时获得超声的反射和透射波场，可成功通过声波走时反演重建声速模型。在获得声速模型的基础上，利用傅里叶域合成孔径方法准确重建长骨皮质骨。对比传统均匀声速合成孔径成像方法(SA)，该方法可准确实现规则和不规则长骨皮质骨的轴向成像，能够同时评价长骨的弹性和形态特征。
相关研究成果以“Fourier-domain ultrasonic imaging of cortical bone based on velocity distribution inversion”为题，于2021年8月发表于IEEE Transactions on Ultrasonics, Ferroelectrics, and Frequency Control。课题组李义方博士、石勤振博士为共同第一作者，宋小军博士后和他得安教授为通讯作者。该工作得到国家自然科学基金、上海市学术带头人计划、中国博士后科学基金项目的支持。(Yifang Li, Qinzhen Shi, Yuan Liu, Meilin Gu, Chengcheng Liu, Xiaojun Song*, Dean Ta*, and Weiqi Wang, IEEE Transactions on Ultrasonics, Ferroelectrics, and Frequency Control, 2021, 68(8), 2619-2634)
