基于全光探測(cè)的光聲成像系統(tǒng)研究
發(fā)布時(shí)間:2021-04-06 15:28
隨著人們生活水平和健康觀念的提高,對(duì)疾病的早期診斷和后期健康監(jiān)測(cè)提出了更高的要求,這也就需要更加安全、高效的醫(yī)學(xué)成像技術(shù)。根據(jù)現(xiàn)有醫(yī)學(xué)成像技術(shù)特點(diǎn)及未來(lái)需求方向,迫切需要一種非侵入、成本低、小型化、對(duì)人安全的成像方式,能夠在厘米量級(jí)的深度上實(shí)現(xiàn)微米量級(jí)成像,同時(shí)能夠檢測(cè)活體組織內(nèi)部的結(jié)構(gòu)形態(tài)學(xué)與成分含量等信息。光聲成像技術(shù)作為一種快速發(fā)展的成像技術(shù),同時(shí)具有光學(xué)成像的高對(duì)比度和超聲成像的高穿透度的特點(diǎn)。由于光聲成像依靠的是物質(zhì)對(duì)光的吸收特性,所以它不僅能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)生物組織結(jié)構(gòu)的高分辨率成像,而且還可以對(duì)不同的生物組織物質(zhì)成分含量等進(jìn)行識(shí)別分析以實(shí)現(xiàn)功能成像。同時(shí)光聲成像利用低能量的激光作為激勵(lì)源,具有安全、非侵入、低成本等優(yōu)勢(shì),在生物醫(yī)學(xué)影像診斷分析領(lǐng)域具有廣泛的應(yīng)用前景。光聲信號(hào)本質(zhì)上是超聲波,采用傳統(tǒng)的壓電式超聲探頭接收光聲信號(hào)會(huì)帶來(lái)諸多不利,其中最重要的缺點(diǎn)是它必須借助耦合介質(zhì)傳輸光聲信號(hào),這限制了它的應(yīng)用范圍,同時(shí)也給臨床應(yīng)用帶來(lái)許多不便。此外,它容易遮擋激勵(lì)光源,帶寬有限,容易受到電磁干擾。因此,需要一種新的探測(cè)手段來(lái)解決傳統(tǒng)超聲探頭帶來(lái)的問(wèn)題。在經(jīng)過(guò)前期調(diào)研和分析的基礎(chǔ)上,本...
【文章來(lái)源】:電子科技大學(xué)四川省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁(yè)數(shù)】:121 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:博士
【部分圖文】:
胸部的平面X射線照片[6]
如圖1-2(a)[7]所示,是螺旋CT的掃描結(jié)構(gòu)圖。如圖1-2(b)所示是一張胸部CT肺窗圖,圖片能夠顯示心臟、肺動(dòng)脈分支、支氣管等結(jié)構(gòu),組織的微小差異得到分辨。X射線和CT雖然可以便捷的進(jìn)行檢查,但是由于采用了對(duì)人體有害的射線,嚴(yán)重限制了它的應(yīng)用。盡管隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步,X射線的輻射量越來(lái)越小,但是長(zhǎng)期暴露在X射線下,依然會(huì)存在危害,增加癌變的幾率。此外,乳房X線成像技術(shù)由于分辨率為厘米量級(jí),達(dá)不到早期乳腺癌的檢測(cè)要求[8]。
由于人體組織中廣泛存在氫核,通過(guò)對(duì)氫核分布變化的檢測(cè),不但能了解生物組織的結(jié)構(gòu)特征,還能對(duì)活體組織的生物過(guò)程和功能進(jìn)行動(dòng)態(tài)測(cè)量。磁共振成像可以直接對(duì)骨骼、軟組織、血液等進(jìn)行成像,應(yīng)用范圍廣。另外磁共振成像的分辨率很高,幾乎對(duì)人體沒(méi)有損傷。它的缺點(diǎn)是設(shè)備成本極高,且使用及維護(hù)費(fèi)用昂貴,無(wú)法實(shí)現(xiàn)小型化應(yīng)用,這也限制了它的應(yīng)用,成為僅適用于大型醫(yī)院的成像系統(tǒng)。1.2.2 超聲成像
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]Dynamic contrast-enhanced magnetic resonance imaging of prostate cancer: A review of current methods and applications[J]. Yousef Mazaheri,Oguz Akin,Hedvig Hricak. World Journal of Radiology. 2017(12)
[2]基于脈沖激光二極管的小型化光學(xué)分辨式光聲顯微成像系統(tǒng)[J]. 曾呂明,劉國(guó)棟,楊迪武,紀(jì)軒榮,黃振,董健. 中國(guó)激光. 2014(10)
[3]全光纖Mach-Zehnder干涉儀相位補(bǔ)償?shù)难芯縖J]. 黃濤,吳重慶,王瑞峰,王擁軍. 光學(xué)與光電技術(shù). 2007(04)
[4]光聲層析成像的信號(hào)處理[J]. 曾亞光,邢達(dá),付洪波,王毅. 中國(guó)激光. 2005(01)
本文編號(hào):3121677
【文章來(lái)源】:電子科技大學(xué)四川省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁(yè)數(shù)】:121 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:博士
【部分圖文】:
胸部的平面X射線照片[6]
如圖1-2(a)[7]所示,是螺旋CT的掃描結(jié)構(gòu)圖。如圖1-2(b)所示是一張胸部CT肺窗圖,圖片能夠顯示心臟、肺動(dòng)脈分支、支氣管等結(jié)構(gòu),組織的微小差異得到分辨。X射線和CT雖然可以便捷的進(jìn)行檢查,但是由于采用了對(duì)人體有害的射線,嚴(yán)重限制了它的應(yīng)用。盡管隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步,X射線的輻射量越來(lái)越小,但是長(zhǎng)期暴露在X射線下,依然會(huì)存在危害,增加癌變的幾率。此外,乳房X線成像技術(shù)由于分辨率為厘米量級(jí),達(dá)不到早期乳腺癌的檢測(cè)要求[8]。
由于人體組織中廣泛存在氫核,通過(guò)對(duì)氫核分布變化的檢測(cè),不但能了解生物組織的結(jié)構(gòu)特征,還能對(duì)活體組織的生物過(guò)程和功能進(jìn)行動(dòng)態(tài)測(cè)量。磁共振成像可以直接對(duì)骨骼、軟組織、血液等進(jìn)行成像,應(yīng)用范圍廣。另外磁共振成像的分辨率很高,幾乎對(duì)人體沒(méi)有損傷。它的缺點(diǎn)是設(shè)備成本極高,且使用及維護(hù)費(fèi)用昂貴,無(wú)法實(shí)現(xiàn)小型化應(yīng)用,這也限制了它的應(yīng)用,成為僅適用于大型醫(yī)院的成像系統(tǒng)。1.2.2 超聲成像
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]Dynamic contrast-enhanced magnetic resonance imaging of prostate cancer: A review of current methods and applications[J]. Yousef Mazaheri,Oguz Akin,Hedvig Hricak. World Journal of Radiology. 2017(12)
[2]基于脈沖激光二極管的小型化光學(xué)分辨式光聲顯微成像系統(tǒng)[J]. 曾呂明,劉國(guó)棟,楊迪武,紀(jì)軒榮,黃振,董健. 中國(guó)激光. 2014(10)
[3]全光纖Mach-Zehnder干涉儀相位補(bǔ)償?shù)难芯縖J]. 黃濤,吳重慶,王瑞峰,王擁軍. 光學(xué)與光電技術(shù). 2007(04)
[4]光聲層析成像的信號(hào)處理[J]. 曾亞光,邢達(dá),付洪波,王毅. 中國(guó)激光. 2005(01)
本文編號(hào):3121677
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