血管內(nèi)光聲圖像建模與仿真的研究
發(fā)布時(shí)間:2017-11-15 18:12
本文關(guān)鍵詞:血管內(nèi)光聲圖像建模與仿真的研究
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【摘要】:血管內(nèi)光聲(intravascular photoacoustic,IVPA)成像結(jié)合了光聲信號(hào)激發(fā)階段光吸收較高的對(duì)比度和光聲信號(hào)傳播階段超聲檢測較高的分辨率,可得到展示斑塊成分和形態(tài)等信息的實(shí)時(shí)血管切面圖像。IVPA圖像內(nèi)容的差異由被成像血管的結(jié)構(gòu)、所含斑塊類型和圖像重建參數(shù)等造成。此外,包括IVPA成像導(dǎo)管在內(nèi)的成像儀器的校準(zhǔn)和微小的參數(shù)差異也會(huì)影響成像效果。醫(yī)師依據(jù)圖像對(duì)病情的準(zhǔn)確判斷、成像導(dǎo)管參數(shù)的設(shè)置與優(yōu)化和圖像的計(jì)算機(jī)后處理算法等均依賴于對(duì)大量病歷圖像的分析。然而,目前IVPA成像技術(shù)尚未廣泛應(yīng)用于臨床,可用的病歷數(shù)據(jù)嚴(yán)重不足。本文的主要內(nèi)容是利用計(jì)算機(jī)仿真的方法對(duì)IVPA圖像進(jìn)行建模與仿真,包括:首先,建立含有粥樣硬化斑塊的血管橫截面模型,包括血管橫截面的結(jié)構(gòu)模型和對(duì)應(yīng)的參數(shù)模型;然后,對(duì)成像導(dǎo)管從模型中心沿徑向發(fā)射激光脈沖的過程進(jìn)行仿真,得到血管橫截面模型的光能量沉積分布函數(shù);其次,對(duì)生物組織吸收激光能量產(chǎn)生超聲信號(hào)的過程進(jìn)行仿真,根據(jù)光聲波動(dòng)方程利用光能量沉積分布函數(shù)仿真出成像導(dǎo)管接收到的光聲信號(hào);再次,利用改進(jìn)的基于精確解的圖像重建算法得到IVPA圖像的極坐標(biāo)視圖,并插值得到笛卡爾坐標(biāo)系中的橫向視圖;最后,根據(jù)血管橫斷面積隨心臟搏動(dòng)的變化規(guī)律,獲取序列IVPA仿真圖像。本文提出的二維IVPA圖像建模與仿真的方法,可靈活地調(diào)整血管橫截面模型,改變模型中所含粥樣硬化斑塊的類型,設(shè)置多層血管壁組織的光學(xué)和聲學(xué)參數(shù),仿真聲速不均勻的多層血管壁組織的聲場,獲取特定的IVPA信號(hào)。此外,可通過圖像重建算法重建IVPA圖像,并獲取序列IVPA圖像。
【學(xué)位授予單位】:華北電力大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2016
【分類號(hào)】:TP391.41;R54
【參考文獻(xiàn)】
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,本文編號(hào):1190719
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