收藏本站
收藏 | 论文排版

光声技术在生物医学成像中的应用基础研究

卢涛  
【摘要】: 光声成像(Photoacoustic Tomography/PAT)利用短脉冲激光照射生物组织所产生的超声波进行成像,反映生物组织对特定波长激光吸收特性的空间分布,可得到高分辨率和对比度的组织断层图像。本文首先对生物组织的光学和声学特性、光声信号的产生机理以及图像重建算法进行了总结。在此基础上,用数值模拟的方法研究了影响成像空间分辨率的若干因素。用数值模拟与实验相结合的方法研究了超声探头的频率响应特性对光声图像对比度的影响并提出了相应的信号处理方法。完成了基于线性阵列超声探头的光声成像系统,提高了光声成像的速度。完成了基于非聚焦针状超声探头的光声成像系统,得到了活体白鼠脑皮层血管和离体动物眼球的高对比度光声图像。主要内容包括: 1.以点扩展函数(Point Spread Function/PSF)为依据,用数值模拟的方法计算了滤波器上限截止频率与带宽、探头探测面孔径大小以及探头的探测距离与光声成像空间分辨率的关系。结果表明:点扩展函数的半峰全宽(FWHM)随着滤波器带宽和上限截止频率的增加呈指数的关系减小;在相同的探头扫描半径情况下,点扩展函数的扩散范围随着探头有效探测面直径的增加而线性地扩大;在相同的探测面直径下,点扩展函数的扩散程度随着探头的扫描半径的减小而增加。模拟计算的结果为实验中成像空间分辨率的提高提供了理论依据。 2.提出了基于维纳滤波的点源逆卷积的信号处理方法,避免了逆卷积过程中对宽带光声信号进行带通滤波时对滤波器带宽和截止频率的人为限制,宽带光声信号的幅频特性得到了很好地恢复,显著提高了光声图像的对比度。 3.在国内率先对光声技术在眼科成像中的应用进行了试探性的研究,得到了高对比度的离体猪眼睛整体生理结构的光声图像。 4.研究了探头的空间扫描位置对成像质量的影响,发现了图像中像素点空间位置坐标的累积误差是造成图像边缘变形的重要因素,可以通过适当增大探头的扫描半径来消除这一因素的影响。


知网文化
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前20条
1 华志斌;李跃忠;李昌禧;;多声道超声气体流量计的电路设计[J];工业控制计算机;2006年12期
2 汪仁里;;超声接近报警器[J];电子制作;2008年03期
3 李云阳;;基于单片机的超声测距系统设计[J];拖拉机与农用运输车;2010年05期
4 汪云涛,鲍青山,王树国,蔡鹤皋;超声探测系统在移动式智能机器人中的应用[J];哈尔滨工业大学学报;1998年01期
5 翟玲;王才;;基于超声波的污水流量测量系统的设计[J];科技信息(科学教研);2007年18期
6 张静,董胜林;空气中应用的超声波传感器[J];传感器技术;1993年06期
7 刘蓉;;超声技术在变压器局部放电检测中的应用[J];电子元器件应用;2009年06期
8 郑贤中;王乘;;利用阵元异振幅优化超声传感器阵列的指向性能[J];传感技术学报;2008年05期
9 李东升,梁大开,王昌明;旋转反射镜式超声传感器的研究[J];压电与声光;2004年03期
10 何慧娟;;超声在移动机器人障碍物检测中的应用研究[J];工业控制计算机;2010年07期
11 宋光德;官志坚;栗大超;;电容式微加工超声传感器(cMUT)的有限元仿真[J];传感技术学报;2006年05期
12 李红霞;;探讨SF6浓度报警器的分析与设计[J];软件导刊;2010年02期
13 宋寿鹏;阙沛文;刘清坤;;海底管道检测用线聚焦超声探头声场研究[J];压电与声光;2006年02期
14 杨东鹤;刘喜昂;;智能移动机器人的超声避障研究[J];计算机工程与设计;2007年15期
15 李德贵,陶金荣;用ADuC812设计超声波非接触液位计[J];电子产品世界;2000年11期
16 石新军;孙文盛;;基于气介式声传感器智能雷探测系统研究[J];传感器与微系统;2006年05期
17 苏磊;宋杨;胡昱希;陶乐;;停车场车位自动化管理系统的设计[J];国外电子元器件;2008年07期
18 ;无焊剂超声波搪锡装置[J];仪表技术与传感器;1974年06期
19 双戈;;超声波厚度检测仪[J];今日科技;1986年11期
20 黄明强,高俊山,高会生,尹增谦;MCS-8098单片机超声波流量计的研制[J];计算机应用;1994年06期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 文友先;赵章风;刘俭英;余礼明;倪开基;;凝乳切割时间自动控制研究[A];中国机械工程学会包装与食品工程分会第五届学术年会论文集[C];1998年
2 张建军;;用超声波方法进行结构的无损检测[A];2008年航空试验测试技术峰会论文集[C];2008年
3 丁丽晶;李明伟;;采用DSP技术实现的超声波多普勒流量计[A];第十届全国信号处理学术年会(CCSP-2001)论文集[C];2001年
4 赵寰宇;何存富;吴斌;魏瑞菊;;大直径散射体二维正方晶格声子晶体禁带实验研究[A];第十二届全国实验力学学术会议论文摘要集[C];2009年
5 王毓;;砭石与量子医学[A];中国针灸学会2009学术年会论文集(上集)[C];2009年
6 杨峰;;多通道数字式智能超声波探伤仪[A];1999中国控制与决策学术年会论文集[C];1999年
7 赵桂兰;李望丰;刘莉;刘艳芝;徐洪志;尹爱苹;;超声波辅助农杆菌介导法在大豆转化上的研究[A];中国生物工程学会第三次全国会员代表大会暨学术讨论会论文摘要集[C];2001年
8 江杰;马洪杰;;工业高精度超声波流量测量技术的研究[A];冶金自动化信息网年会论文集[C];2004年
9 陈亚明;张光明;王慧;;超声波处理水中微量溴仿实验研究[A];中国化学会第七届水处理化学大会暨学术研讨会会议论文集[C];2004年
10 刘玉国;狄向东;刘宗义;;超声波水垢处理器在制冷空调系统中的应用[A];山东省第五届制冷空调学术年会论文集[C];2004年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 卢涛;光声技术在生物医学成像中的应用基础研究[D];天津大学;2007年
2 肖嘉莹;定量光声成像技术及在骨关节炎诊断的研究[D];中南大学;2011年
3 孙平;高频医学超声成像系统的研究与设计[D];武汉大学;2009年
4 吴琼;提升被动微波遥感器空间分辨率的理论及方法研究[D];中国科学院研究生院(空间科学与应用研究中心);2011年
5 国世上;电子辐照铁电共聚物P(VDF-TrFE)及超声传感器的研究[D];武汉大学;2004年
6 燕学智;近场无线定位算法及超声定位AGV技术研究[D];吉林大学;2008年
7 李海兰;固浸透镜在电光检测技术中的应用[D];吉林大学;2004年
8 何泽超;纤维素的酶水解及超声波对其加速作用的研究[D];四川大学;2001年
9 邵泽勇;超声波逆转肿瘤细胞多药耐药的体外实验研究[D];重庆医科大学;2004年
10 宋智源;光声成像技术的重建算法与实验研究[D];天津大学;2009年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 汪钱纯;光纤光栅检测超声波系统设计[D];浙江大学;2005年
2 李应松;超声波电缆芯线在线检测系统的研究与开发[D];西安理工大学;2005年
3 邢晓敏;基于超声波的水泥生料料位检测系统的研究[D];武汉理工大学;2006年
4 张俊;超声波对铝酸钠溶液分解影响的探索[D];中南大学;2004年
5 黄勇;超声波液位远程监控系统研究[D];重庆大学;2004年
6 池光勋;超声波相关流量计的研制[D];吉林大学;2005年
7 童军;基于VR的三维人体坐标跟踪系统研究[D];大连海事大学;2005年
8 姚忠燕;超声波/芬顿试剂氧化分解水中有机染料的研究[D];南京工业大学;2004年
9 陈威;智能雾化器[D];中南大学;2004年
10 周龙甫;医用超声诊断设备声输出参数测量系统[D];第四军医大学;2006年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 上海 苏成富;超声波传感器及其应用(上)[N];电子报;2008年
2 山西 王旭波;“超声波+甩干机”修复落水手机[N];电子报;2008年
3 ;高精度超声波微压差测量仪设计(下)[N];电子报;2007年
4 新国;蝙蝠用超声波“沟通”感情[N];科技日报;2004年
5 记者 李兵 通讯员 曹克顺;大机械用超声波“体检”:快,省![N];山西日报;2009年
6 王心见;加发现松鼠能用超声波报警[N];科技日报;2004年
7 闻华;超声波可辅助治疗脑血栓[N];医药经济报;2004年
8 小溪;可清除细菌的超声波牙刷[N];文汇报;2000年
9 于海文;我国首创鱼病疫苗超声波免疫接种[N];农民日报;2001年
10 编译 贵余;黄山发现奇怪青蛙用超声波交流[N];北京科技报;2006年
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62982499
  • 010-62783978