PVDF超声探头的特性和电学匹配

本文着重介绍了一种新的超声探头--PVDF（Polyvinglidene-Flouride)探头的特性和等效电路，并研究了如何将这类探头与发射和接收电路进行西文方可获得高分辨率。     

软组织应变重建的自适应分段算法

生物软组织的弹性系数通常和组织的病理状态有关。弹性成像技术有希望成为软组织病变诊断和力学特性评价的有效手段。基于通常的利用超声回波和时域互相关技术重建组织弹性及应变分布的方法,提出了一种超声回波跟踪波段的自适应筛选算法,以牺牲一定的纵向分辨率为代价来换取重建误差的减小。计算机仿真实验的结果揭示了这种方法的可行性。另外,还提出了一种应变重建前进行数据预处理的方法。     

基于CT数据的股骨三维有限元建模方法

实现一种基于计算机断层成像(CT)数据的股骨三维有限元建模方法,用于生物力学研究。可视人计划(VHP)男性标本的冷冻CT序列图像分割后,用移动立方体算法三维重建股骨几何模型并转换为有限元网格,有限元网格设置各向同性和正交各向异性材料特性建立两个有限元模型,有限元模型施加双腿站立情况的边界条件进行有限元分析。结果表明,这两个股骨有限元模型能很好地和股骨解剖结构相符合。基于CT数据的建模方法可以快速并精确地建立各种骨骼的三维有限元模型。     

肝脏FDG代谢模型的参数估计

利用房室模型进行肝脏[18F]氟代脱氧葡萄糖([18F]2-fluoro-2-deoxy-D-glucose,FDG)代谢的动力学研究是进行人体功能信息的建模和研究肝脏葡萄糖代谢率的重要手段。动力学研究需要得到血液中的示踪剂浓度随时间变化曲线,将其作为模型的输入,估计出肝脏FDG代谢模型的动力学参数。然而,肝脏存在肝动脉输入和肝门静脉输入。研究分别采用动脉和门静脉的双输入方式和动脉的单输入方式作为血液输入曲线,用这两个输入函数分别进行了肝脏FDG代谢的动力学研究,比较了用两种方法所得到的结果。结果显示,在人体肝脏的FDG代谢研究中,用两种输入曲线得到的结果存在明显的不同,并且用双输入曲线得到的结果更加准确。     

超声应变重建的仿真研究

本文提出了一种基于匹配滤波器的用于估计生物组织内部应变的方法，并且为了检验这一技术的可行性，本文还详细介绍了一线超声弹性散射回波模型的建立方法．计算机仿真的结果揭示了这种估计内部应变的方法在人体组织弹性定征领域的应用前景。     

利用重归一化Numerov方法研究超冷双原子碰撞

采用重归一化Numerov算法求解关于超低温双原子碰撞问题的非含时薛定谔方程组.以39K-133Cs碰撞为例,研究了超低温下双原子Feshbach共振的性质.结果表明,重归一化Numerov算法可以很精确地描述超冷条件下碰撞过程.与改进的logarithmic derivative算法相比,在同等参数条件下,重归一化Numerov方法在计算效率上虽然有一定劣势,但在大格点步长参数范围内有着更好的稳定性.提出重归一化Numerov和logarithmic derivative算法相结合的传播方法,在保证结果精度的同时大大减少了计算时间.此项算法也可以应用于求解任意温度下的两体碰撞耦合薛定谔方程组.     

FDG-PET定量指标可靠性和判别准确性仿真

正电子发射断层成像中内在的随机噪声导致基于其图像的定量指标具有波动性.通过计算机模拟逼真的肺癌和炎症组织的氟代脱氧葡萄糖([ 18F]2-fluoro-2-deoxy-D-glucose, FDG)代谢动力学曲线,研究不同定量指标的可靠性和判别准确性.结果表明,对动态成像运用Patlak方法求得的净摄入率具有最高的可靠性;双时成像求得的保留指数可靠性最低,但相对于标准摄入值依然能更有效地判别肿瘤的良恶性;通过增加双时成像中第二帧扫描时间,可提高保留指数的可靠性和判别准确率.     

二维超声应变重建的有限元仿真与组织实验

近几年来,利用超声散射回波测量生物组织弹性系数的超声应变成象方法得到了很大的发展。本文建立了基于有限元分析的二维软组织超声散射模型,并通过这一模型获得了组织在压缩前后的仿真超声散射回波。对模型组织超声散射回波的应变重建实验结果表明,组织在压缩过程中垂直于压缩方向的形变会引入重建应变误差,采用中心部位的扫描线,减小压缩比能减小该误差,提高应变图象的质量。组织实验的结果表明,有限元散射模型能模拟实际组织应变成象的情况,为组织实验提供参考。     

Using short pulses to enhance the production rate of vibrationally excited hydrogen molecules in hydrogen discharge

Hydrogen discharges driven by the combined radio-frequency(rf)/short pulse sources are investigated using the particle-in-cell method.The simulation results show that the discharge driven additionally by the short pulse can enhance the electron density and modulate the electron energy to provide a better condition for negative hydrogen ion production than the discharge driven by the rf-only source.     

In vivo whole-body imaging of optical agent dynamics using full angle fluorescence diffuse optical tomography

Dynamic fluorescence diffuse optical tomography （FDOT） is important in drug deliver research. In this letter, we first image the metabolic processes of micelles indocyanine green throughout the whole body of a nude mouse using the full-angle FDOT system with line illumination （L-FDOT）. The resolution of L-FDOT is evaluated using phantom experiment. Next, in vivo dynamic tomographic images （100 frames; approximately 170 min） of mouse liver and abdomen are shown and cross-validated by planar fluorescence reflectance imaging in vitro. Results provide evidence on applicability of the tomographic image wholebody biological activities in vivo on minute timescale （approximately 1.7 min） using L-FDOT.