基于聲傳輸特性的超聲測溫方法研究
發(fā)布時(shí)間:2017-04-23 17:07
本文關(guān)鍵詞:基于聲傳輸特性的超聲測溫方法研究,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
【摘要】:高強(qiáng)度聚焦超聲(HIFU)技術(shù)是繼四大腫瘤治療技術(shù)后,又一大具有革新性的技術(shù),它具有無損、局部綠色、符合“醫(yī)療理念”等諸多優(yōu)良特點(diǎn),被認(rèn)為是21世紀(jì)最具有應(yīng)用潛力的腫瘤治療新技術(shù)之一。實(shí)時(shí)準(zhǔn)確地對(duì)治療中目標(biāo)區(qū)域組織進(jìn)行無損測溫是HIFU研究的焦點(diǎn)與關(guān)鍵技術(shù)之一,而超聲無損測溫方法以低成本,兼容性強(qiáng),操作簡單等優(yōu)點(diǎn)而備受關(guān)注。本文利用HIFU無損測溫實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)對(duì)離體豬肉組織進(jìn)行實(shí)驗(yàn),獲取了大量不同溫度時(shí)的超聲回波信號(hào)數(shù)據(jù),然后通過對(duì)超聲傳輸特性和信號(hào)處理方法的研究,探討了超聲傳輸特性中散射和衰減特性與組織溫度變化之間的關(guān)系。主要內(nèi)容有:1.利用HIFU無損測溫實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)對(duì)離體豬肉組織進(jìn)行實(shí)驗(yàn),獲取了大量不同溫度時(shí)的超聲回波信號(hào)數(shù)據(jù)。研究了回波信號(hào)預(yù)處理方法,包括濾波和數(shù)據(jù)截取方法,并對(duì)其效果進(jìn)行了分析。2.基于生物隨機(jī)起伏介質(zhì)超聲散射理論,根據(jù)生物非均勻介質(zhì)中聲波動(dòng)方程,推導(dǎo)出散射系數(shù)與溫度的關(guān)系,并運(yùn)用實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),采用了回波直接截取、經(jīng)驗(yàn)?zāi)B(tài)分層(EMD)兩種方法進(jìn)行了驗(yàn)證分析。結(jié)果表明超聲散射系數(shù)與溫度有依次遞增的對(duì)應(yīng)關(guān)系,可以運(yùn)用它從超聲回波信號(hào)中有效地提取組織溫度信息。3.根據(jù)聲傳輸?shù)乃p特性,采用時(shí)域、頻域、時(shí)頻域以及傳遞函數(shù)等多種方法提取超聲衰減系數(shù),并對(duì)結(jié)果進(jìn)行了比較,分析了其用于測溫的可行性。其中用時(shí)頻分析方法和傳遞函數(shù)方法能很好地反映組織特性變化:時(shí)頻分析方法的溫度靈敏度與分辨率高,且?guī)缀醭示性關(guān)系;而傳遞函數(shù)法能比較容易得出組織蛋白的凝固與損傷程度點(diǎn)。
【關(guān)鍵詞】:高強(qiáng)度聚焦超聲 超聲無損測溫 超聲散射與衰減 經(jīng)驗(yàn)?zāi)B(tài)分解
【學(xué)位授予單位】:湖南師范大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2015
【分類號(hào)】:R730.5;TB559
【目錄】:
- 摘要4-6
- ABSTRACT6-11
- 第一章 緒論11-19
- 1.1 HIFU研究概述及熱點(diǎn)問題11-14
- 1.2 超聲無損測溫基本方法14-17
- 1.3 本文主要工作與內(nèi)容安排17-19
- 第二章 超聲傳輸特性與實(shí)驗(yàn)方法19-35
- 2.1 超聲波的傳輸特性19-29
- 2.1.1 超聲波的介質(zhì)中傳播的數(shù)學(xué)描述19-23
- 2.1.2 超聲波的反射和折射23-26
- 2.1.3 超聲波的吸收、衰減與散射26-29
- 2.2 實(shí)驗(yàn)方法和數(shù)據(jù)預(yù)處理29-34
- 2.2.1 實(shí)驗(yàn)方法29-31
- 2.2.2 實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)預(yù)處理31-34
- 2.3 本章小結(jié)34-35
- 第三章 生物組織超聲散射系數(shù)與溫度關(guān)系的研究35-47
- 3.1 生物組織中的散射基本理論35-37
- 3.2 超聲散射系數(shù)與溫度關(guān)系的理論推導(dǎo)37-40
- 3.3 實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證及結(jié)果分析40-45
- 3.3.1 直接截取法42
- 3.3.2 EMD法42-45
- 3.4 本章小結(jié)45-47
- 第四章 生物組織超聲衰減系數(shù)與溫度關(guān)系的研究47-61
- 4.1 基于時(shí)域的提取47-50
- 4.1.1 時(shí)域提取的基本理論47-49
- 4.1.2 時(shí)域提取的仿真及結(jié)果分析49-50
- 4.2 基于頻域的提取50-53
- 4.2.1 頻域提取的基本理論50-52
- 4.2.2 頻域提取的仿真及結(jié)果分析52-53
- 4.3 基于時(shí)頻域的提取53-56
- 4.3.1 時(shí)頻域提取的基本理論53-54
- 4.3.2 時(shí)頻域提取的仿真及結(jié)果分析54-56
- 4.4 基于傳遞函數(shù)的提取56-60
- 4.4.1 傳遞函數(shù)提取的基本理論56-58
- 4.4.2 傳遞函數(shù)提取的仿真及結(jié)果分析58-60
- 4.5 本章小結(jié)60-61
- 第五章 總結(jié)與展望61-65
- 5.1 總結(jié)61-63
- 5.2 展望63-65
- 參考文獻(xiàn)65-72
- 攻讀碩士學(xué)位期間取得的研究成果72-73
- 致謝73
【參考文獻(xiàn)】
中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前1條
1 陳正堂;胡春燕;;腫瘤細(xì)胞生物治療臨床關(guān)注的幾個(gè)問題[J];重慶醫(yī)學(xué);2012年11期
本文關(guān)鍵詞:基于聲傳輸特性的超聲測溫方法研究,,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
本文編號(hào):322724
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