现代生物医学超声工程学

一、引 言 用工程技术方法研究生命科学大有发展前途.现代生物医学超声工程学正是这方面的一支生力军.它是超声物理学、现代电子检测技术和生物医学在发展中相互渗透的产物.是理、工、医相结合的边缘学科. 现代生物医学超声工程学主要包括基础理论研究、仪器工程开发和临床应用三个相互联系和相互促进的方面.它以超声波与生物组织     

声图像的恢复对纹理分析参数影响的研究

本文研究了声图像的恢复对声图像纹理分析参数的影响。论文阐述了一种用于Ｂ超图像恢复的方法。它利用三个声学特性已知的超声组织仿真模块作参考,在增益与ＴＧＣ设置不变的情况下,可对均匀组织的Ｂ超图像进行恢复,论文采用了几种不同的纹理分析方法对已恢复的Ｂ超图像及未经恢复且在不同设置下采集的图像进行了分析结果的对比研究,得到了一些有实用意义的结论。     

国外声学简讯

目前超声普遍用于医学临床.用于其是否在人体中产生危害的问题一直为人们所关注.在去年第十二届国际声学会议上,美国密西西比大学的L.A.Crum教授介绍了他对临床超声在离休组织中产生空化效应的研究结果,并对活体组织的空化效应作了讨论.生物组织中的空化效应能产生自由基,这被认为对生物组     

超声医学诊断技术的发展

 早在20世纪40年代,工业上用于探伤的超声脉冲回波技术首次被引入医学诊断,提出了A型(amplitudemode)诊断技术,从而掀开了超声诊断的历史篇章。A型超声诊断技术采用了如雷达或声纳的回波定位原理。当把一束超声波射入人体后由于人体内不同组织器官或同一组织器官的不同结构或状态(正常的和病变的)下的声学特征阻抗不同,就会引起强度与数量不同的反射或散射回波。示波器屏幕上Y轴表示回波幅度,X轴表示声波传入人体的时间(或深度)。医生就是根据这疏密与大小不同的回波波形进行诊断的。A型超声诊断技术虽然在20世纪50年代就已有效地应用于颅脑、眼睛、心、胰及胆等疾病的诊断。     

S波段微波热致超声成像系统研究

微波热致超声成像技术通过向物体发射微波脉冲, 导致物体吸收电磁波温度迅速升高, 产生瞬时压力波, 从而激发产生超声波信号, 通过传感器对产生的超声波信号进行采集并成像, 最终还原了反映物体吸收电磁波能量特性的图像, 由于此方法兼具了微波成像的高对比性和超声成像的高分辨率特点, 理论上验证了热声成像技术对早期乳腺肿瘤检测的可行性. 本实验兼顾系统成像深度和分辨率, 采用S波段的微波脉冲信号源对物体进行辐射, 利用圆形扫描方式对待测物体进行检测, 同时为了更好的验证成像性能, 本实验同时使用了肿瘤仿体及实际生物组织进行成像实验. 通过实验分析, 验证了该系统对肿瘤仿体和生物组织检测的有效性, 以及系统的高分辨率和高对比度特性, 为早期乳房肿瘤检测提供了进一步的理论支撑.     

基于Rician分布的散斑噪声的超声图像模拟算法*

为了衡量各种去噪算法的性能,在干净无噪声的图像上添加接近真实且可控的散斑噪声是非常重要的,提出一种基于Rician分布的不完全发育的斑点噪声的超声图像模拟算法。该算法考虑到了声波区域中包含孤立的强散射体的情况,同时结合了超声成像的扫描过程。以合成图像和肾脏图像为体模进行了模拟实验,并对最终生成的伪超声图像进行了噪声分布统计及拟合检验。实验结果表明该算法生成的伪超声图像在视觉上和理论上都接近真实的超声图像。     

超声仿真模块系列产品介绍

KS系列超声仿真模块(ultrasound tissue phantom)是中科院声学所410组最新研制开发的高技术产品.它能模仿人体组织的声学特性,反映超声与组织的相互作用,迅速、直观、定量地给出超声诊断仪器的多种性能参数,而且贮运、取用方便.在超声诊断设备的生产、购销、使用、维修过程中,在超声医学的临床实践(如组织定征技术)中.在生物医学超声工程的科研与     

基于蒙特卡罗模拟的超声辅助OCT成像研究

通过蒙特卡罗模拟方法研究了超声波提高OCT成像质量的机理,以宏观经典理论和微观量子理论分别阐述了光和超声的相互作用,建立了存在超声辅助时光在生物组织中传播的模型,模拟了有超声辅助和无超声辅助两种情况下生物组织多次散射光的分布.模拟结果表明,与光平行射入生物组织的超声波能够使OCT成像系统中的多次散射光降低80%,携带组织信息的单次散射光在组织返回光中所占比重增大为无超声辅助时的2倍,从而增大了OCT成像的探测深度及图像对比度.     

超声快速制备病理切片中的超声频率优化

报告了利用超声增强细胞膜通透性的作用实现超声快速制备病理切片的方法.实验比较了超声处理和常规处理两种方法制取的肝等病理组织切片,比较了在优化频率范围内选择200 kHz,400 kHz,600 kHz,800 kHz和1000 kHz五组超声频率作用相同肝组织样品制备病理切片的效果.结果表明超声方法可以在1 h内完成肝组织切片,且品质较好,同时发现超声作用频率不同,完成肝组织处理的总时间不同,200 kHz和800 kHz频率完成肝组织处理的时间最短.引入液体环境中微气泡空化的理论模型,依据该模型数值模拟得到的最佳超声作用频率与实验结果一致.     

局域基谐波频谱峰值比的超声图像融合

提出一种局域基谐波频谱峰值比(LFHR)的超声图像融合方法。首先,分离超声射频信号基谐波,计算二者的局域频谱峰值比,确定融合权值;然后,加权平均基谐波成分,得到融合射频信号;最后,经过希尔伯特变换、对数压缩、插值/降采样生成B超融合图像。非均匀囊肿组织模型仿真结果表明,LFHR法获取的融合图像较原始图像的对比度、对比度噪声比、组织杂波比分别提高2.44倍、2.80倍及3.22倍,谐波成分谱能量提高83%。人体颈动脉临床实验结果进一步验证了LFHR法的有效性。综上,LFHR法获得了组织轮廓清晰内部细节丰富的B超融合图像,图像质量显著提高。