光聲成像是近年來發(fā)展的一種新型成像技術(shù),其原理為光聲效應(yīng),它同時(shí)具有光學(xué)成像技術(shù)分辨率高與超聲成像穿透深度大的優(yōu)勢,可以提供高分辨率、高對比度的圖像,為生物醫(yī)學(xué)成像開辟了新的方向。現(xiàn)有的光聲顯微鏡系統(tǒng)存在著一定的不足,如較大范圍成像時(shí)掃描速度與分辨率不能兼顧、系統(tǒng)運(yùn)行的穩(wěn)定性有待提高等。本文設(shè)計(jì)了一套高分辨率的光聲顯微鏡系統(tǒng),包括硬件系統(tǒng)與控制系統(tǒng)兩部分。對硬件各個(gè)部分進(jìn)行了選用與介紹,實(shí)現(xiàn)了硬件系統(tǒng)構(gòu)建;根據(jù)實(shí)驗(yàn)需求,基于LabVIEW對控制系統(tǒng)進(jìn)行了編寫,主要包括電移臺的控制程序、激光器的控制、光聲信號的數(shù)據(jù)采集與預(yù)處理,并將其集成到一個(gè)控制界面中。本文的光聲顯微鏡系統(tǒng)構(gòu)建完畢后,使用7 μm直徑的碳纖維樣品對系統(tǒng)的側(cè)向分辨率、信噪比以及掃描速度進(jìn)行了測試。測試表明,系統(tǒng)可以獲得碳纖維的高細(xì)節(jié)圖像,成像系統(tǒng)的側(cè)向分辨率達(dá)到了 1.7 μm;并且可以對5 mm × 5 mm的區(qū)域進(jìn)行穩(wěn)定的快速成像,成像時(shí)間為5分鐘左右。該系統(tǒng)對麻醉狀態(tài)下的小鼠進(jìn)行了一系列活體成像實(shí)驗(yàn)。對小鼠的耳上微血管網(wǎng)絡(luò)成像質(zhì)量較好,圖像對比度高,通過成像可觀測到微血管網(wǎng)絡(luò)開閉的現(xiàn)象。同時(shí),對于每只小鼠均進(jìn)行了間... 

【文章頁數(shù)】：60 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
中文摘要
英文摘要
第一章 緒論
    1.1 課題研究背景與意義
    1.2 光聲成像的簡介
        1.2.1 光聲成像原理
        1.2.2 光聲成像常見實(shí)現(xiàn)方式
        1.2.3 光聲顯微鏡的活體成像應(yīng)用
    1.3 本文的主要研究目的及內(nèi)容
        1.3.1 研究目的
        1.3.2 研究內(nèi)容
    1.4 本章小結(jié)
第二章 光聲顯微鏡系統(tǒng)的構(gòu)建
    2.1 成像系統(tǒng)構(gòu)成
        2.1.1 光路的搭建
        2.1.2 光聲信號及其檢測
        2.1.3 掃描平臺的構(gòu)建
        2.1.4 數(shù)據(jù)采集
        2.1.5 其他組成部分
    2.2 實(shí)驗(yàn)控制系統(tǒng)簡介
        2.2.1 控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)要求與方案
        2.2.2 控制界面簡介
    2.3 本章小結(jié)
第三章 實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)的性能測試
    3.1 實(shí)驗(yàn)樣品
    3.2 成像系統(tǒng)側(cè)向分辨率
    3.3 掃描速度測試
    3.4 圖像后期處理方法
        3.4.1 邊緣檢測法處理圖像
        3.4.2 閾值法處理圖像
    3.5 本章小結(jié)
第四章 使用本系統(tǒng)進(jìn)行的生物體實(shí)驗(yàn)
    4.1 實(shí)驗(yàn)背景
    4.2 生物實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備
        4.2.1 實(shí)驗(yàn)樣品準(zhǔn)備
        4.2.2 生物實(shí)驗(yàn)輔助設(shè)備
    4.3 實(shí)驗(yàn)過程
    4.4 實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析
        4.4.1 血管形態(tài)分析
        4.4.2 微血管密度與光聲信號強(qiáng)度分析
    4.5 本章小結(jié)
第五章 總結(jié)與展望
    5.1 本文主要工作與貢獻(xiàn)
    5.2 發(fā)展前景展望
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表論文目錄
致謝


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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[2]生物醫(yī)學(xué)光聲成像的研究進(jìn)展[J]. 陶超,劉曉峻.  應(yīng)用聲學(xué). 2012(06)
[3]光聲成像中延遲求和方法和反投影重構(gòu)方法的比較[J]. 吳丹,陶超,劉曉峻.  無損檢測. 2011(09)
[4]CT技術(shù)的應(yīng)用發(fā)展及前景[J]. 高麗娜,陳文革.  CT理論與應(yīng)用研究. 2009(01)
[5]醫(yī)學(xué)超聲的熱點(diǎn)與新進(jìn)展[J]. 徐智章,俞清.  上海醫(yī)學(xué)影像. 2003(04)



本文編號：3651209