超声检查以其无损伤、无痛苦、无辐射、实时、快捷、方便等特点在临床诊断中占有举足轻重的地位。在最近的十几年里,有关超声成像技术的研究在医学成像领域至少占百分之二十五以上的份额。与其它成像设备相比,超声成像有着一特殊的固有属性一散斑。超声图像即可以看作是由若干散斑模式组成。散斑虽然限制了超声图像的质量,降低了图像的清晰度,但是却为准确的运动跟踪提供了极好的标志。散斑跟踪(Speckle tracking)正是基于医学超声成像技术,通过对组织内部大量散射粒子形成的散斑模式的跟踪实现对人体组织运动跟踪的一种技术。本课题分为二大部分,其一是对散斑跟踪技术的理论研究,并实现一种基于超声B-mode信号的散斑跟踪方法;其二是将散斑跟踪方法用于临床医学超声心动图图像分析处理中,基于散斑跟踪方法进行左心室扭转力矩计算和实时MCE图像序列的心肌感兴趣区域位置校准两个问题的研究。笔者将目前比较成熟的散斑跟踪方法归纳为光流场方法和块匹配方法。通过分析两者的优劣,得出块匹配方法规则简单、易于实现。结合课题来源中对于散斑跟踪技术鲁棒性和实时性的要求,决定实现基于块匹配的散斑跟踪方法,并以绝对误差和SAD作为相似性测度函数,以菱形搜索作为搜索策略。之后还生成仿真医学超声图像序列对实现的散斑跟踪方法进行验证,证实了该方法可以满足课题中对算法精确度的要求。扭转力矩是定量评价左心室收缩功能的重要指标,临床研究证实扭转力矩是一个比射血分数更为敏感的、可早期反映心肌纤维收缩功能变化的定量指标,对其准确测量具有重要的生理和病理意义。但到目前为止,磁共振心肌标记(MRItagging)技术是唯一公认的左心室扭转力矩的无创性测量的可靠方法。但这种技术设备昂贵,操作复杂,而且无法动态显示左心室扭转运动在整个心动周期中的运动轨迹,致使该技术近期内难以推广应用。本课题基于散斑跟踪技术,通过对超声图像序列任意感兴趣区域的动态跟踪,实现了利用超声心动图进行扭转力矩无创性测量的新方法。实时心肌声学造影(RT-MCE)是迄今最可靠的评价心肌微循环的一项新技术,目前正在从基础研究走向临床实践。RT-MCE定量分析已成为国内外相关学科领域的研究热点,其中时间一强度曲线分析方法是应用最为普遍的定量分析方法。但心肌ROI区域的帧间失准问题导致了该方法的粗糙和缺陷。笔者基于散斑跟踪技术解决了实时MCE图像序列的心肌ROI区域校准问题,经临床医师认可,确实提高了实时MCE定量分析的准确性和客观性。改进后的MCE定量分析方法更为可靠,这必然推动MCE作为一种心肌微循环无创诊断新技术的临床地位和价值的早日确立。