光声技术用于层析成像的研究

【摘要】： 光声技术是一种高灵敏度的无损伤检测技术,近年已成为一个研究热点。光声技术在生物医学领域中的应用为临床诊断提供了一种新的研究手段—光声层析成像。光声层析成像结合了纯光学成像和纯超声成像的优点,可以提供高分辨率和高对比度的组织成像。作为新一代的生物医学影像技术,光声成像能够有效的进行生物组织结构和功能成像,为研究生物组织的形态结构,生理特征,病理特征,代谢功能等提供了重要手段。本文针对光声成像技术进行了系统设计、硬件搭建、软件编程和初步的理论、实验研究,主要包括: 1、光声技术结合了光学与超声的优点,具有分辨率高、抗干扰能力强等特点。本文在理论上进行了初步的多环光声成像探测技术研究,论述了多环光声探测成像技术的基本原理、重建算法; 2、使用红外半导体激光器(950nm)和多环复合材料超声探测器等器件搭建了一套光声层析成像系统; 3、利用GPIB-USB和PCI-1750构架了多环阵列光声传感器信号采集系统,使用LabVIEW软件进行了算法和去噪处理软件的编制,实验表明该系统软硬件工作正常,能够进行光声信号的探测; 4、由于多环探测技术在轴向探测,尤其是定量探测上比阵列探测、单环、双环探测技术具有优势,本文设计了多波长共聚焦微流控芯片检测系统,并申请获批了专利。