非线性声参量成像及其在医学诊断中应用

本文介绍了我们对于反射模式非线性参量B／A的成像技术的研究结果，包括：(1)基于二次谐波的非线性参量层析成像(2)基于参量阵差频波的非线性参量层析成像(3)非线性参量的等深度C-扫成像。利用这三种成像方法对多种生物组织，特别对正常和病变的生物组织进行非线性参量成像。结果表明，非线性声参量成像可以比线性声参量更容易地判别生物组织的病理状态，从而展示了它在医学超声诊断中的应用前景。     

小瓣数贝塞尔声束的二次谐波

采用高斯展开法,研究了具有三个瓣的小瓣数贝塞尔声束的基波和二次谐波的传播性质.根据准线性近似下Khokhlov-Zabolotskaya-Kuznetsov方程的积分形式解,分析了媒质的声吸收(声衰减)对波束形状的影响.结果表明:吸收参量对二次谐波径向分布有很大的影响.当瓣数较少时,实际的有限孔径贝塞尔声束二次谐波仍然具有理想无限大孔径贝塞尔声束的主要特征,在近场无衍射区,径向几乎无衍射. 关键词： 二次谐波 贝塞尔声束 声吸收 有限孔径声束     

哺乳动物组织的超声性质研究进展

在医学超声和超声生物物理学的发展与推动下,有关哺乳动物组织超声性质的研究变得非常重要。所谓超声性质主要是指超声传播衰减、速度及非线性现象等。近一、二十年来,建立并使用了多种实验方法,对哺乳动物组织的超声衰减和传播速度进行了大量测试和研究工作。 本文将介绍有关哺乳动物组织超声衰减和传播速度迄今所获得的系统而有意义的研究数据,并逐一地讨论这些参量与组织的主要组份——水、胶原、脂肪及总蛋白含量之间的定量关系,以及它们在超声诊断技术中的重要意义。     

球形集声器在生物组织中形成的组织损伤

球形集声器可在亚波长焦域内形成高强度声压,在高强度聚焦超声治疗中具有潜在应用前景.本文结合非线性声传播理论及生物传热学理论,研究球形集声器在生物组织中形成的组织损伤.实验中采用430 kHz,内径为240 mm的球形集声器对肝组织作用,结果表明:集声器表面声压为53 kPa时作用2 s,可以形成小于波长尺度的组织损伤.理论计算结果与实验结果符合得较好,并且理论模型可优化球形集声器的开口孔径.研究结果表明,球形集声器可应用于肿瘤的精细超声治疗.     

人体组织中的超声传播参量B/A

本文应用相对测量方法,用水做参考介质,测量了人的心、肝、肾、脑、皮肤、肌肉、胃、淋巴结、乳腺癌、胆囊、恶性肿瘤、肝癌等正常与非正常离体组织的超声传播参量——非线性参量、声衰减及声速等。收集了已发表的各种组织的非线性参量数据,并作了比较,讨论了非线性参量与组织成份及声速之间的关系,认为非线性参量作为超声诊断的新参量,具有广泛的应用前景。     

用超声鉴别生物组织的特性——(Ⅰ)

一酬吉 、、声..-」 件:厂”物理学原理和电子学技术相结合,用之于乒学,大大扩展了现代医学的诊断手段和能力.上个世纪末x射线的发现,使透视人体内部器官,特别是骨组织乡第一次成为可能;到了本世纪四十年代,超声诊断开始用于临床,并且在七十到八十年代间得以迅猛的发展;近些年出现的核磁共振成像,又一次为医学诊断打开了一个新局面二’‘ 在现有的医学成像系统中,超声成像是比较独特的、「x射线,‘射线、正电子及核磁共振等成像系统使用的都是电磁波,而超声成像所用的是机械波;放射性成像(包括x射线、1射线等)表现的是组织的某种吸收性质,核…     

空调压缩机噪声测试及其声品质客观参量分析*

针对空调压缩机辐射声场的不同场点噪声声品质的差异,采用心理学声品质参量即响度、尖锐度、总感觉噪度,对压缩机辐射声场的不同场点噪声进行声品质客观参量分析,研究压缩机场点噪声声品质客观参量值变化规律。通过特征响度研究各场点噪声响度在频域的分布,并得出压缩机各场点噪声特征响度峰值所在噪声频带。实验结果表明,对于处在压缩机不同方向上的场点,其噪声声品质客观参量值存在明显差异,但其噪声特征响度峰值却处在相同的噪声频带。研究工作为压缩机全方向降噪提供参考依据也为研究压缩机的噪声声品质探索了一种新思路。     

超声调制漫射光子自相关的Monte Carlo模拟

本文首次用Monte Carlo方法研究了超声调制生物介质中漫射光子的时间自相关性质,讨论了超声参量、运动参量和散射参量对自相关函数的影响.正常生物组织和病变生物组织的自相关函数有明显的差别,超声调制自相关函数为光学医学诊断提供一种新参考.     

基于探测超声的新型生物组织光声层析成像

利用一束单频探测超声穿过由脉冲激光照射产生的光声激发区域，使之与光致声场产生相互作用，光声信号将耦合到探测束上，再解调探测超声来重建光吸收区域的图像，可以得到丰富的组织信息.该信息不仅反映了组织中光吸收的特性，也反映了组织的声学特性.实验中，通过旋转超声探测器进行数据采集，并利用滤波反投影算法重建图像，可得到高信噪比的光声层析图像.由于激光的窄光谱线宽，其吸收是特征分子选择性的，所以此方法既是一种无损伤的结构层析成像方法，也可用于组织的功能成像.     

超声激发声信号幅值实时监测HIFU焦域组织损伤*

聚焦超声消融肿瘤过程中的损伤实时监测是临床治疗面临的一个关键难题,双频聚焦超声不仅能提高治疗效率,且能在共焦区域激发出声信号,该声信号的幅值、频率等信息与焦域组织的机械和声学特性紧密相关。本文构建了一种双频聚焦超声治疗及组织损伤实时监测系统。该系统在聚焦超声辐照离体组织过程中,通过外部水听器接收双频激发的组织声发射信号,并通过上位机进行高速数据采集、数字滤波、时频处理等,分析声发射信号幅值与离体组织损伤之间的变化规律。实验研究结果表明：随着焦域组织损伤的形成,其弹性等声学特征发生改变,导致声发射信号幅值逐渐降低,表明声发射信号幅值的变化可较好地反映靶组织声学特征和结构的变化,从而实现聚焦超声治疗中靶组织损伤的实时监测。本文提出的监测方案相比传统超声影像监控更灵敏,有望为聚焦超声临床治疗中的组织损伤监控提供一种新的实时监测方案和手段。