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血管内光声/超声双模内窥镜的设计

邹新  
【摘要】:本文简要介绍了动脉粥样硬化引起的一些疾病,如心肌梗塞、脑梗塞等,及该疾病的一些常规治疗方法和不同方法需要的引导、评估手段方法和现有方法的不足。对动脉粥样硬化的形成过程做了简要阐述,对易损斑块的定义及其想及其构成成分、形成的过程、条件、原因等作了详细阐述。对血管成像技术作了一个简短的综述,成像方法包括无创模式有核磁共振成像,计算机层析成像,近红外光谱成像,单正电子发射断层扫描成像和超声成像等,有创模式有X射线血管造影,血管内超声和相干光层析成像等,并讨论了它们用于诊断动脉粥样硬化的优缺点。针对它们的不足探讨了国内外光声内窥成像技术的研究状况,提出了本文的设计思路。 首先在详细介绍了光声成像理论,包括光声信号的产生,光声方程及其求解和光声图像重建方法。然后再理论上提出整个系统的设计思路,确定了各个元器件的参数。对系统中的主要仪器作了介绍,并对系统的工作原理作了详细的描述。之后对系统的主要参数——分辨率进行了测定,并与超声成像分辨率作了比较。 为了验证系统用于动脉粥样硬化疾病成像诊断的能力,制作了相应的仿体。仿体的制作是模拟发生了动脉粥样硬化的血管,用黄油表示动脉粥样硬化斑块中堆积的脂肪,并对其扫描成像。结果显示,采用光声、超声结合的方法能清晰的辨别出仿体中的黄油成分。之后,通过对取得的人体颈动脉样本进行扫描成像,通过光谱分析的方法区分出人体颈动脉中堆积的脂肪,结合超声图像得出脂肪在血管中的空间分布情况。该结果为血管内光声成像技术应用与临床具有积极的推动作用。


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