本文針對含腫瘤的生物組織中激光在熱彈機制下激發(fā)超聲波的機制及影響因素問題開展理論和實驗研究。腫瘤的彈性模量、光吸收系數(shù)和尺寸作為影響因素,分別引入理論和實驗研究的模型之中。在考慮組織的熱傳導(dǎo)效應(yīng)、熱彈效應(yīng)以及激光在生物組織中的光穿透效應(yīng)的前提下,建立了生物組織中激光激發(fā)超聲波的模型,得到了溫度場分布和超聲力源分布。研究了腫瘤彈性模量對超聲波的產(chǎn)生和傳播過程的影響。結(jié)果表明,組織中的最大壓應(yīng)力與腫瘤彈性模量呈線性正相關(guān)；光聲信號波形的半高寬及上升時間與腫瘤的彈性模量呈負相關(guān)；光聲信號頻譜的高頻成分與腫瘤彈性模量正相關(guān)。由此提出了在生物組織光聲成像系統(tǒng)中,有可能且有必要將彈性模量也作為成像參數(shù),與光吸收系數(shù)參數(shù)相輔相成,提高成像系統(tǒng)對腫瘤的識別診斷率。分析了腫瘤光吸收系數(shù)對超聲力源、波形及頻譜的影響。結(jié)果表明,當腫瘤組織光吸收系數(shù)大于周圍組織時,腫瘤的光吸收系數(shù)與光聲信號的幅值正相關(guān),此結(jié)果與現(xiàn)有光聲成像中兩者之間關(guān)系結(jié)論相符。同時發(fā)現(xiàn)了腫瘤光吸收系數(shù)還對信號的極性有影響,在純脂肪組織中光聲信號呈現(xiàn)單極性,而在含光吸收較大腫瘤的生物組織中光聲信號呈現(xiàn)雙極性。在綜合考慮腫瘤物理參數(shù)與正常組織... 

【文章來源】：南京理工大學(xué)江蘇省 211工程院校

【文章頁數(shù)】：103 頁

【學(xué)位級別】：博士

【部分圖文】：

半球形128元陣列超聲傳感器的熱聲成像系統(tǒng)示意圖

？C -示波器j圖1.2基T Fabry-Perot干涉儀的光聲成像系統(tǒng)示意圖倫敦大學(xué)的Beard研究組丨提出基于高分子薄膜的法布里-拍羅（Fabry-Perot)干涉儀來探測山光聲效應(yīng)所引起的樣品表面微小位移，并且由光電二極管通過橫向機械掃描接收被調(diào)制的干涉光，重建的圖像其成像深度可以達到1cm，圖像分辨率小于lOCHim，7

論博士論文聲成像系統(tǒng)如圖1.2。Beard等近年在成像方面還提出了快速的K空間光聲模擬與算法。此外，他們還在三維腦血管成像、多波長下色團分布的評估方面取得了突出成。瑞士伯爾尼大學(xué)Kostli研究組136，37-39，4°]將玻璃棱鏡作為壓力傳感器，將其放置在液體樣品的表面，通過高速CCD在很短的時間間隔內(nèi)連續(xù)采集被光聲信號所調(diào)制射光的強度達到檢測光聲信號的目的，通過圖像重建可以實現(xiàn)組織成像，得到的圖間分辨率為光聲成像系統(tǒng)如圖1.3。此外，Kostli還提出了基于空間二維傅立變換的反投影算法。


本文編號：3362986