基于聲檢測(cè)的多物理場(chǎng)耦合成像方式是一種針對(duì)人體生理病理特性在不同物理場(chǎng)中的反映,利用多物理場(chǎng)耦合,采用聲信號(hào)提取組織的生理病理特性的成像方法。本文以磁聲成像（Magnetoacoustic Tomography,MAT）,熱聲成像（Thermoacoustic Imaging,TAI）,光聲成像（Photoacoustic Imaging,PAI）和 X 射線誘發(fā)聲計(jì)算機(jī)斷層成像（X-ray Induced Acoustic Computed Tomography,XACT）幾種基于聲檢測(cè)的多物理場(chǎng)耦合成像方法實(shí)現(xiàn)人體組織物理特性的高空間分辨率和高對(duì)比度檢測(cè)。通過不同激勵(lì)源對(duì)組織的作用,包括磁刺激,X射線激勵(lì)以及脈沖激光激勵(lì),應(yīng)用聲信號(hào)檢測(cè)提取組織內(nèi)部所對(duì)應(yīng)的不同特性進(jìn)行了研究。以磁場(chǎng)為激勵(lì)源的磁聲耦合成像研究中,通過交變磁場(chǎng)和穩(wěn)恒磁場(chǎng)在人體中發(fā)出的聲信號(hào)反映受測(cè)組織的電導(dǎo)率特性,進(jìn)而從電特性變化中反映受測(cè)組織的病理狀態(tài)。本文提出了基于時(shí)域有限差分理論的非均勻媒介理論模型及重建算法。該算法通過模擬聲傳播過程中的折射和反射現(xiàn)象對(duì)正演模型進(jìn)行解析,并通過對(duì)稱位置換能器之間采集信號(hào)相關(guān)性估算... 

【文章來源】：北京協(xié)和醫(yī)學(xué)院北京市 211工程院校 985工程院校

【文章頁(yè)數(shù)】：124 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：博士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
一、緒論
    1.1 研究背景
        1.1.1 功能和結(jié)構(gòu)成像
        1.1.2 放療的劑量和靶區(qū)與射野位置檢測(cè)
        1.1.3 眼部新生血管檢測(cè)
    1.2 基于聲檢測(cè)的多物理場(chǎng)耦合成像
        1.2.1 磁聲成像
        1.2.2 光聲成像
        1.2.3 熱聲成像
        1.2.4 X射線誘發(fā)聲計(jì)算機(jī)斷層成像
        1.2.5 對(duì)比
    1.3 問題的提出及研究目的
    1.4 論文內(nèi)容安排及創(chuàng)新點(diǎn)
        1.4.1 論文內(nèi)容安排
        1.4.2 創(chuàng)新點(diǎn)
二、結(jié)合電磁場(chǎng)和聲場(chǎng)的磁聲耦合成像
    2.1 研究目標(biāo)
    2.2 理論推導(dǎo)
        2.2.1 聲壓
        2.2.2 聲速
        2.2.3 聲源解析
    2.3 仿真結(jié)果及分析
        2.3.1 仿真模型建立
        2.3.2 聲壓
        2.3.3 聲速
        2.3.4 聲源解析
        2.3.5 抗噪聲水平評(píng)估
    2.4 仿體實(shí)驗(yàn)結(jié)果及分析
        2.4.1 實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)設(shè)計(jì)
        2.4.2 實(shí)驗(yàn)及結(jié)果
    2.5 本章小結(jié)
三、結(jié)合X射線和聲場(chǎng)的X射線誘發(fā)聲計(jì)算機(jī)斷層成像
    3.1 研究目標(biāo)
    3.2 XACT物理原理及理論推導(dǎo)
        3.2.1 XACT理論推導(dǎo)
        3.2.2 XACT重建結(jié)果與劑量關(guān)系分析
    3.3 實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)
        3.3.1 實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)
        3.3.2 信號(hào)處理及重建
        3.3.3 不同組織的XACT成像分析
        3.3.4 不同X射線劑量下的XACT成像
        3.3.5 XACT成像靈敏度及劑量測(cè)量
    3.4 結(jié)果及分析
        3.4.1 不同組織的XACT成像分析
        3.4.2 不同X射線劑量下的XACT成像
        3.4.3 XACT成像靈敏度及劑量估計(jì)
    3.5 本章小結(jié)
四、結(jié)合XACT和超聲成像的雙模態(tài)成像
    4.1 研究目標(biāo)
    4.2 基于XACT系統(tǒng)結(jié)合單獨(dú)超聲設(shè)備的雙模態(tài)成像
        4.2.1 實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)的建立
        4.2.2 實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)
        4.2.3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果
        4.2.4 討論及分析
    4.3 基于Verasonics的超聲和XACT的雙模態(tài)實(shí)時(shí)成像系統(tǒng)
        4.3.1 實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)
        4.3.2 實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)
        4.3.3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果
    4.4 本章小結(jié)
五、結(jié)合激光和聲場(chǎng)的光聲顯微成像
    5.1 研究目標(biāo)
    5.2 多模態(tài)成像系統(tǒng)
        5.2.1 系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)
        5.2.2 軟件控制設(shè)計(jì)
        5.2.3 掃描參數(shù)
        5.2.4 數(shù)據(jù)處理
        5.2.5 激光安全性分析
    5.3 動(dòng)物實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)
        5.3.1 動(dòng)物實(shí)驗(yàn)步驟
        5.3.2 視網(wǎng)膜新生血管模型
    5.4 實(shí)驗(yàn)結(jié)果
        5.4.1 系統(tǒng)參數(shù)校準(zhǔn)
        5.4.2 脈絡(luò)膜和視網(wǎng)膜成像結(jié)果
        5.4.3 視網(wǎng)膜新生血管模型成像結(jié)果
        5.4.4 血管量化結(jié)果
    5.5 本章小結(jié)
六、總結(jié)與展望
    6.1 總結(jié)
    6.2 討論與展望
參考文獻(xiàn)
附錄—專業(yè)術(shù)語(yǔ)
發(fā)表的論文
會(huì)議報(bào)告
授權(quán)的專利
參與的科研項(xiàng)目
致謝


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]基于聲學(xué)不均勻特性的磁感應(yīng)磁聲成像聲壓解析[J]. 張偉,馬任,張順起,殷濤,劉志朋.  北京生物醫(yī)學(xué)工程. 2014(06)
[2]In vivo photoacoustic chorioretinal vascular imaging in albino mouse[J]. 宋偉,魏青,張銳,張浩.  Chinese Optics Letters. 2014(05)

碩士論文
[1]聲學(xué)非均勻媒介的磁感應(yīng)磁聲成像重建算法[D]. 張偉.北京協(xié)和醫(yī)學(xué)院 2015



本文編號(hào)：2907496