本文關(guān)鍵詞：生物組織的光聲和熱聲成像研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：光聲成像和熱聲成像是新近得以快速發(fā)展的兩種無損醫(yī)學(xué)成像方法。當(dāng)用周期性短脈沖電磁波(通常是激光或微波)照射生物組織時,組織因快速吸收電磁能量而產(chǎn)生熱膨脹,在空氣中產(chǎn)生超聲波,此超聲波包含了生物組織的電磁波吸收分布信息。在組織周圍用超聲換能器掃描探測超聲波,將獲取的超聲信號用相應(yīng)的圖像重建算法進行處理,就可以重建出生物組織內(nèi)的電磁波吸收分布圖像。光聲成像和熱聲成像正是基于這樣一個過程而產(chǎn)生的。光聲、熱聲成像結(jié)合了純光學(xué)或微波成像和純超聲成像的優(yōu)點,具有高對比度和高空間分辨率的特點。光聲成像和熱聲成像是基于不同的生物組織成分進行成像的,光聲成像主要與生物組織的光吸收特性有關(guān),而熱聲成像主要與生物組織的電導(dǎo)率、介電常數(shù)有關(guān)。在不久的將來,將兩種成像方式結(jié)合起來,可以得到更多的組織信息,從而更加有助于進行生物組織的結(jié)構(gòu)、功能成像和疾病檢測。本文主要專注于光聲、熱聲兩種成像方式對骨關(guān)節(jié)這一生物組織的初期探索研究,主要內(nèi)容包括以下幾個方面:1、光聲和熱聲成像的研究背景及發(fā)展現(xiàn)狀,首先介紹了幾種目前常用的生物組織成像方式,論述了光聲和熱聲成像的發(fā)展歷程及特點,之后,陳述了生物組織光聲和熱聲成像的研究現(xiàn)狀,并特別對骨關(guān)節(jié)組織的光聲、熱聲成像的研究現(xiàn)狀做了一定的描述。2、光聲和熱聲成像的理論基礎(chǔ),從五個方面對其進行了論述,即光聲和熱聲信號產(chǎn)生的機理,生物組織的聲學(xué)特性包括衰減、吸收、散射等,光聲和熱聲信號的檢測方法、光聲和熱聲圖像的重建理論基礎(chǔ)、光聲和熱聲圖像重建算法如反投影算法、延遲疊加算法等。3、骨關(guān)節(jié)組織的光聲成像研究,先對實驗中所用光聲成像系統(tǒng)進行了描述,并對基于此系統(tǒng)進行的骨關(guān)節(jié)組織的離體和活體光聲成像研究進行了陳述,對在某些特定位置處獲得的光聲信號進行了頻譜分析,最后對圖像重建結(jié)果進行了分析。4、骨關(guān)節(jié)組織的熱聲成像研究,先就實驗室中的熱聲成像系統(tǒng)做了簡單介紹,利用此套系統(tǒng)分別對離體骨關(guān)節(jié)和活體人的手指骨關(guān)節(jié)組織進行了熱聲成像的早期成像研究,對成像過程中獲得的離體、活體熱聲信號進行頻譜分析,并對成像結(jié)果做了一定的分析。此外,對骨關(guān)節(jié)組織的光聲重建圖像和熱聲重建圖像進行對比分析,總結(jié)了在生物組織成像方面,光聲成像和熱聲成像兩者之間的主要區(qū)別。
【關(guān)鍵詞】：骨關(guān)節(jié)組織 光聲成像 熱聲成像 延遲疊加 圖像對比
【學(xué)位授予單位】：電子科技大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2014
【分類號】：R312
【目錄】：

• 摘要5-7
• ABSTRACT7-11
• 第一章 緒論11-21
• 1.1 研究背景11-16
• 1.1.1 幾種常用的醫(yī)學(xué)檢測手段11-14
• 1.1.2 光聲和熱聲成像技術(shù)概述14-16
• 1.2 生物組織的光聲和熱聲成像研究現(xiàn)狀16-19
• 1.2.1 生物組織的光聲和熱聲成像系統(tǒng)及重建算法16-17
• 1.2.2 骨關(guān)節(jié)組織的光聲和熱聲成像研究現(xiàn)狀17-19
• 1.3 本文主要內(nèi)容19-20
• 1.4 本章小結(jié)20-21
• 第二章 光聲和熱聲成像的理論基礎(chǔ)21-39
• 2.1 光聲和熱聲信號的產(chǎn)生機理21-22
• 2.2 生物組織的聲學(xué)特性22-25
• 2.2.1 幾種常用的聲學(xué)參數(shù)22-24
• 2.2.2 超聲波在生物組織中的衰減、吸收與散射24-25
• 2.3 光聲和熱聲信號的檢測方法25-27
• 2.4 光聲和熱聲圖像的重建理論基礎(chǔ)27-30
• 2.5 光聲和熱聲圖像重建算法30-38
• 2.5.1 幾種常用的光聲和熱聲圖像重建算法30-37
• 2.5.2 上述幾種重建算法的特點37-38
• 2.6 本章小結(jié)38-39
• 第三章 骨關(guān)節(jié)組織的光聲成像研究39-54
• 3.1 光聲成像實驗系統(tǒng)描述40-43
• 3.1.1 激光器的選擇41-42
• 3.1.2 超聲換能器的選擇42-43
• 3.1.3 數(shù)據(jù)采集卡的選擇43
• 3.2 離體骨關(guān)節(jié)組織的光聲成像研究43-49
• 3.3 活體手指骨關(guān)節(jié)的光聲成像研究49-53
• 3.4 離體骨關(guān)節(jié)和活體骨關(guān)節(jié)組織的光聲成像對比53
• 3.5 本章小結(jié)53-54
• 第四章 骨關(guān)節(jié)組織的熱聲成像研究54-63
• 4.1 熱聲成像實驗系統(tǒng)描述54-56
• 4.2 離體骨關(guān)節(jié)組織的熱聲成像研究56-59
• 4.3 活體手指骨關(guān)節(jié)的熱聲成像研究59-61
• 4.4 骨關(guān)節(jié)組織的光聲和熱聲成像對比61-62
• 4.5 本章小結(jié)62-63
• 第五章 總結(jié)與展望63-65
• 5.1 本文工作總結(jié)63-64
• 5.2 研究前景展望64-65
• 致謝65-66
• 參考文獻66-72
• 攻讀碩士期間取得的研究成果72-73

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