改进的同步迭代算法在光声血管成像中的应用

光声成像结合了光学成像和声学成像的优点，是一种高分辨率，高对比度的无损伤医学成像技术.一种改进的同步迭代算法应用于光声图像重建.仿真和模拟结果表明，与传统的代数迭代算法相比，在90°，135°，180°的有限场光声成像中，此算法对测量误差的校正和迭代次数的收敛上具有较大的优势，图像重建的速度和成像质量都有了明显的提高.实验中，一种圆形扫描结构的光声成像装置，用于180°的有限场扫描，利用改进的同步迭代算法，重建出了高对比度和高分辨率（60μm）的鸡胚胎光声血管图像.实验证明，这种算法的应用，大幅度减少了数据采集时间，为光声成像技术运用于实时监测血流灌注和肿瘤光动力治疗的血管损伤效应提供了潜在的应用价值. 关键词： 光声成像 有限角度 代数迭代算法 光声血管成像     

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.     

基于双色LED芯片的双波长像面数字全息显微术

提出了一种基于双色LED芯片的双波长像面数字全息显微术。将主波长为670nm的红光芯片和主波长为521nm的绿光芯片封装成半球型LED芯片,然后利用彩色CCD相机获取被测样品在两种照明光波下的彩色相移数字全息图,最后采用色彩分离技术、相移技术及双波长相位提取技术获取被测样品的相位分布及面型分布。实验结果证明了本文方法的可行性。     

Fast Microwave-Induced Thermoacoustic Tomography Based on Multi-Element Phase-Controlled Focus Technique

We develop a fast microwave-induced thermoacoustic tomography system based on a 320-element phase-controlled focus linear transducer array. A 1.2-GHz microwave generator transmits microwave with a pulse width of 0.5 μs and an incident energy density of 0. 45 mJ/cm^2, and the microwave energy is delivered by a rectangular waveguide with a cross section of （80.01 ± 0.02） × 10^-4 m^2. Compared to single transducer collection, the system with the multi-element linear transducer array can eliminate the mechanical rotation of the transducer, hence can effectively reduce the image blurring and improve the image resolution. Using a phase-controlled focus technique to collect thermoacoustic signals, the data need not be averaged because of a high signal-to-noise ratio, resulting in a total data acquisition time of less than 5 s. The system thus provides a rapid and reliable approach to thermoacoustic imaging, which can potentially be developed as a powerful diagnostic tool for early-stage breast caners.     

基于LabVIEW平台的高准确度光声成像系统设计

利用虚拟仪器开发软件LabVIEW设计了一套高准确度光声成像系统,整个系统在GPIB总线技术基础上,构架了由超声传感器、数字示波器、可调谐激光器、个人计算机等组成的硬件平台,并开发了配套的控制软件和高抗噪音图像重建算法.在活体脑结构成像中,实验鼠的左右脑、小脑、脑横裂和脑主动脉等脑结构成像清晰,大脑皮层的血管分布特征得到了完整的再现,系统成像分辨率可达200 μm.该系统和方法可望发展为一种无损伤的生物组织结构与功能成像.