基于超声剪切波的生物组织仿体轴向应变高精度估计方法研究

软组织的力学特性与它的生理、病理状况密切相关．超声弹性成像作为一种生物软组织力学特性的无损检测方法,可为医学临床诊断与治疗提供重要的依据．利用聚焦超声的辐射力在生物软组织局部区域内产生剪切波进行弹性成像,可降低组织弹性重构的复杂程度．本文提出一种基于主元分析（Ｐｒｉｎｃｉｐｌｅ Ｃｏｍｐｏｎｅｎｔ　Ａｎａｌｙｓｉｓ, ＰＣＡ）神经网络的高精度并行时延估计方法用于软组织轴向位移估计,并由此得到组织轴向应变分布与弹性模量．仿真实验结果表明：该方法具有较高的空间分辨率,抗干扰能力强,可望应用在生物深部软组织轴向位移与应变的无接触测量等领域．     

基于远场同轴全息的激光M2因子测量技术

激光光束质量M²因子的动态测量对激光器的设计、制造与应用均具有重要意义。本文提出了一种基于远场同轴全息的光纤激光器光束质量M²因子动态测量方法。通过偏振移相同轴全息技术直接获取待测激光的远场复振幅信息,利用角谱传输及透镜变换理论求解激光在自由空间中的光场强度分布,从而实现M²因子的动态测量。实验搭建了远场同轴全息装置,测量了不同纤芯直径光纤在632.8 nm波长下的激光光束质量,其结果与BEAM SQUARED商用光束质量仪的测量结果一致。本文所提方法仅需0.02 s即可实现光纤激光的M²因子测量,比商用光束质量仪的测量速度提高了两个数量级以上。此外,本装置结构紧凑,能够避免透镜引入的装调及加工误差。     

血管壁高频超声弹性显微成像

利用血管内高频超声（Ｉｎｔｒａｖａｓｃｕｌａｒ　 Ｕｌｔｒａｓｏｕｎｄ,ＩＶＵＳ）成像技术,对ＩＶＵＳ图像灰度值进行换能器偏心校正后,提出基于遗传算法的管壁组织运动分阶叠加光流估计方法获得血管内施压条件下组织微元位移与应变分布,采用弹性重构方法在世界上首次获得了实际血管壁真正意义上的横断面弹性显微图像。由离体猪血管实验结果证实．将血管力学实验研究推进到二维亚毫米微结构层次,有希望为经皮腔内冠状动脉血管成形术（Ｐｅｒｃｕｔａｎｅｏｕｓ 　Ｔｒａｎｓｌｕｍｉｎａｌ　Ｃｏｒｏｎａｒｙ　 Ａｎｇｉｏｐｌａｓｔｙ,　ＰＴＣＡ）过程监控与治疗评价提供新的技术手段。