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相似文献
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1.
超顺磁性氧化铁纳米粒子与造影剂微泡结合形成磁性微泡,用于产生多模态造影剂,以增强医学超声和磁共振成像.将装载有纳米磁性颗粒的微泡包膜层看作由磁流体膜与磷脂膜组合而成的双层膜结构,同时考虑磁性纳米颗粒体积分数a对膜密度及黏度的影响,从气泡动力学基本理论出发,构建多层膜结构磁性微泡非线性动力学方程.数值分析了驱动声压和频率等声场参数、颗粒体积分数、膜层厚度以及表面张力等膜壳参数对微泡声动力学行为的影响.结果表明,当磁性颗粒体积分数较小且a≤0.1时,磁性微泡声响应特性与普通包膜微泡相似,微泡的声频响应与其初始尺寸和驱动压有关;当驱动声场频率f为磁性微泡共振频率f0的2倍(f=2f0)时,微泡振动失稳临界声压最低;磁性颗粒的存在抑制了泡的膨胀和收缩但抑制效果非常有限;磁性微泡外膜层材料的表面张力参数K及膜层厚度d也会影响微泡的振动,当表面张力参数及膜厚取值分别为0.2—0.4 N/m及50—150 nm时,可观察到气泡存在不稳定振动响应区.  相似文献   

2.
声空化机械效应是聚焦超声治疗的重要物理机制.以脂类包膜微泡/纳米相变液滴为空化核可显著地增强空化效应,本文耦合空化动力学、组织和脂类包膜黏弹性模型,构建了组织内脂类包膜微泡声空化动力学模型,数值分析了微泡声空化动力学行为以及周围组织内机械应力的时空分布规律,并探究了包膜材料、组织黏弹性和驱动声压等关键参数的影响.包膜和组织黏弹性都将抑制微泡振动,但组织黏弹性的抑制作用更大.组织内机械应力在膨胀阶段为挤压应力,而在收缩阶段和反弹初始阶段为拉伸应力,且应力局部分布于微泡壁附近,随着距离增大而显著减小,其中拉伸应力衰减率明显更大.包膜黏弹性可减小应力,但声压较大时,应力减小可忽略不计.应力随着组织弹性增大而减小,随着组织黏度增大而先增大后减小,随着声压增大而增大.本研究可为进一步阐释聚焦超声治疗中组织机械损伤的内在机制奠定重要理论基础.  相似文献   

3.
基于调频信号发射的超声造影剂谐波成像方法   总被引:4,自引:1,他引:3  
提出了一种能够提取超声造影剂回波中二次谐波的非线性成像方法,从数学原理、仿真计算和声学实验三个方面对造影剂血流灌注成像方法进行了研究。首次将调频信号发射技术用于医学超声造影剂谐波成像领域,仿真计算和声学实验结果表明:为了获得较好的图像质量,发射调频信号应该具有合适的包络;发射信号带宽与解码匹配滤波器带宽之间必须有一个带宽间隔;适当降低发射声压能够降低生物组织的谐波。应用编码发射方法和解码滤波器,得到了造影剂二次谐波图像,此图像具有较好的信号噪声比和造影剂组织比。声学实验结果和理论计算结果完全吻合。  相似文献   

4.
提出了一种利用锯齿波激励以增强超声造影剂微气泡激发的次谐波信噪比的方法。基于修正的Church方程,采用数值计算分析了锯齿波激励下微气泡产生的次谐波的声压阈值及变化特性,并与正弦波激励进行了比较。实验中采用声压相等的基频为2 MHz的锯齿波及正弦波激发一种自制的包膜微气泡造影剂,测量了产生次谐波的激励声压阈值及与激励声压的关系。结果表明,锯齿波信号激励可以增强次谐波信号的强度,相对于正弦波激励增强约13 dB,并且激发声压阈值较低。实验结果与数值计算结果相符。  相似文献   

5.
纳米包膜造影微泡在脉冲超声场中的瞬态非线性特性研究   总被引:3,自引:2,他引:1  
对包膜造影微泡的研究中,使用的基本上都是单泡模型。但是一般实验均是针对微泡群设计的;同时对微泡背向散射信号的分析采用的都是传统的谱分析。本文中严格控制实验条件,获得了单个微泡在脉冲超声场中的背向散射回波信号;然后经短时傅里叶变换,研究了微泡的瞬态非线性特性,揭示了微泡振动中非线性谐波随着时间的变化情况,是此前相关工作中未见报告的.  相似文献   

6.
梁金福  陈伟中  邵纬航  周超  杜联芳  金利芳 《物理学报》2013,62(8):84708-084708
运用长距离显微成像系统与锁相积分拍摄技术相结合的方法, 拍到了单个造影剂微泡在两种不同频率和不同声压下的周期性振动图像. 根据这些图像得到了微泡直径的实验数据, 并分别用Hoff模型和Rayleigh-Plesset模型对数据进行拟合, 并对数据进行了频谱分析. 结果表明:Hoff模型对实验数据的拟合结果优于Rayleigh-Plesset模型的拟合结果; 二次谐波的相对强度随着声压幅度的升高而增大. 关键词: 包膜微泡 锁相积分拍摄方法 频谱  相似文献   

7.
龚燕君  章东  郗晓宇  龚秀芬  刘政 《物理学报》2007,56(12):7051-7057
超声造影剂的次谐波成像可以提高造影组织比,提供更好的图像质量. 提出一种利用调频脉冲激励以增强造影剂微气泡产生的次谐波新方法. 基于修正的Church方程,从理论上讨论了次谐波的产生与调频激励声压的关系及产生阈值,并且实验证实了优化调频信号的带宽及调频时间可以提高次谐波信号幅度及改善主瓣和旁瓣特性. 理论与实验表明,与传统脉冲信号激励相比,调频信号激励产生的次谐波幅度可提高约22dB. 关键词: 调频激励 超声造影剂 微气泡 次谐波  相似文献   

8.
超声联合微泡介导的细胞内药物递送是通过微泡的声空化与细胞的相互作用而实现的。作为一种非侵入式的、非病毒的、具有靶向性的、可在成像技术引导下的药物递送技术,超声联合微泡在临床应用上具有独特的优势。该文围绕超声联合微泡实现药物递送的发生机理,从微泡的声学动态响应、细胞响应、细胞外物质进入细胞的动态过程及临床试验进展4方面对超声联合微泡增强细胞内药物递送技术近年来的发展进行综述,并就机理性研究未来的发展提出了建议和思考。  相似文献   

9.
岩石、混凝土等非线性介观弹性固体材料显示出与经典的非线性声学不同的非经典非线性声学现象,比如滞后现象、离散记忆等.本文实验研究了超声波在岩石材料中产生的基波、二次、三次谐波随声源幅度的依赖关系,研究了岩石的超声衰减,与金属材料的进行了对比;并且将浸水后的混凝土与浸水前的混凝土的超声谐波特性进行了对比,对此实验现象作出了定性的解释.此研究有利于岩石等非线性介观弹性固体材料的无损检测的研究.  相似文献   

10.
岩石等非线性介观弹性固体材料的谐波特性的超声研究   总被引:1,自引:0,他引:1  
岩石、混凝土等非线性介观弹性固体材料显示出与经典的非线性声学不同的非经典非线性声学现象,比如滞后现象、离散记忆等。本文实验研究了超声波在岩石材料中产生的基波、二次、三次谐波随声源幅度的依赖关系,研究了岩石的超声衰减,与金属材料的进行了对比;并且将浸水后的混凝土与浸水前的混凝土的超声谐波特性进行了对比,对此实验现象作出了定性的解释。此研究有利于岩石等非线性介观弹性固体材料的无损检测的研究。  相似文献   

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