超声激发振动声成像实验系统的设计

根据超声激发振动声成像的基本原理,设计并构建一个能获得振动声图像的实验系统.该系统由高频信号部分、超声发射及传播部分、低频信号处理和计算机处理与控制等四部分构成.实验表明,该系统能获得生物仿体或软组织内刚性物体的振动声图像,为进行生物组织的振动声成像研究提供了基础;通过采用更高灵敏度的低频水听器和改善共焦换能器的分辨力...     

振动声激发超声导波评估皮质骨厚度的研究

利用振动声激发超声导波来评价长骨是一种较新的思路。基于超声轴向传播方法,首先通过三维有限元法对导波在长骨中的传播进行建模仿真,再根据接收波形求解0A导波模式的相速度,最后依据理论相速度频散曲线得出皮质骨厚度。对不同厚度(2~6 mm)的骨板仿真的结果表明,皮质骨厚度估计的平均误差仅为2.61%。所提出的方法能够有效评估皮质骨厚度,对发展超声导波反演长骨的新技术具有一定意义,同时为临床超声导波长骨诊断的研究提供了新的思路。     

基于振动声调制的微裂纹定位成像研究

为了准确识别金属构件中的微裂纹,提出将振动声调制技术和延时叠加算法相结合的定位成像方法。通过基本原理分析,利用有限元软件对含有矩形微裂纹铝板模型进行振动声调制仿真,提取非线性损伤信号将其作为像素特征,使用延时叠加算法进行定位成像,并分析了成像的影响因素。实验中搭建了振动声调制检测系统对铝板里的圆形微裂纹进行定位成像,验证了上述方法的可行性。结果表明,成像结果与铝板上的原裂纹位置基本吻合,说明该定位成像方法能够实现微裂纹的有效定位。     

声成像技术及其在医学超声中的应用

由于声成像技术具有对材料内部力学特性进行成像检测的特点,它已成为医学超声中的重要研究领域。为了提高声成像的空间分辨力,近年来,又发展了光声成像,扫描电子声显微术和扫描探针声显微术等新的近场成像技术。结合同济大学声学研究所部分研究结果,对这些近场成像技术在医学超声中的应用作了简单介绍。     

合成孔径声成像

本文介绍合成孔径声呐的发展概况,比较多种合成孔径声成像算法。用多阵元方案解决降空间采样率问题,提高测绘速率,建立时域多阵元成像算法,并进行计算机仿真。     

超声成像方法综述

目的 讨论超声成像的主要方法、规律和历史。方法 阐述了各种成像方法的历史、原理、特点、用途和发展状况。结果与结论 指出了超声成像的发展方向。     

一种声发射源的新型平面定位方法研究

声发射现象中产生的弹性波在传播时声压遵从指数衰减规律,文中提出一种利用声衰减特性对声发射源进行平面定位的能量定位新方法。从理论上导出了该方法的定位计算公式,并用AE21C型声发射仪在高分子合成纤维平板上以铅笔芯折断产生信号为模拟源进行了实验测量,证明这种新的源定位方法可行,并具有无须测量传声媒质的声衰减和声速等优点。     

一种大功率超声振动子的实验研究

本文给出了一种大功率超声振动子的基本结构,从波动方程出发推导了各分段的位移及应变的表达式,同时给出了频率方程。采用微机辅助设计可计算出各点的位移值,应变值和尺寸。在研制过程中作者对国内传统的结构设计和装配工作作了较大的改进,理论值和实测值非常接近。本文所述振动子完全可以代替进口振动子,某些性能指标还超过进口同类产品。     

一种合成发射孔径超声成像轴向运动补偿方法

0引言在合成孔径聚焦成像中,多幅低质量图(LRI)相干相加得到高质量图(HRI),从而实现发射逐点聚焦,提高图像的分辨率。但是低质量图间的组织运动会降低其相干性,从而影响成像质量。解决该问题有两种途径,一种是提高系统帧率,使两幅低质量图之间的运动位移很小,另一种是对低质量图间的位移进行补偿。Gammelmark和Jansen[1]提出了二倍运动补偿方法,在两次合成     

声辐射力脉冲弹性成像技术对大鼠肝脏脂肪变性的诊断研究

研究目的是利用声辐射力脉冲弹性成像技术(Acoustic Radiation Force Impulse,ARFI)评估大鼠肝脏的脂肪变性程度。实验通过对大鼠喂养不同时间高脂食物从而诱导成肝脏脂肪变性不同阶段,进而利用ARFI技术离体测量大鼠肝脏的剪切波速度值(Shear Wave Velocity,SWV)。研究结果显示,对照组[(2.25±0.52)m/s)]与脂肪变性组[(2.83±0.37)m/s]之间存在着显著性差异(P0.05),而脂肪变性不同阶段之间差异却不明显。早期炎症等级与SWV值之间没有显著性相关。因此,ARFI弹性成像技术可以有效地区分大鼠肝脏正常组和脂肪变性组,但是对不同脂肪变性程度之间无法做出有效区分。同时,轻微的炎症活动并不影响ARFI测量。     

聚焦超声的辐射力计算与高强度聚焦超声功率测量实验

研究聚焦超声场的辐射力计算。应用几何声学方法,推导了聚焦超声作用于测试靶上的辐射力通用公式,讨论了全反射靶和全吸收靶上的辐射力。最后给出了应用辐射力法测量高强度聚焦超声装置的声功率的实例,其结果与良热法测得的声功率接近,偏差不大于3%。     

超声背散射信息熵成像评价脂肪肝的新方法

提出超声背散射Tsallis信息熵成像评价脂肪肝的新方法。利用滑动窗口法,估算窗口内局部背散射包络信号的Tsallis信息熵参数值,对信息熵参数值矩阵进行扫描变换、颜色映射及感兴趣区域设置,叠加到超声B模式图像,实现Tsallis信息熵成像。分析72名肝脏捐献者和204名患者的超声背散射信号,参考标准分别为磁共振波谱测得的肝脏脂肪分数(Hepatic Fat Fraction, HFF)和肝活检组织学检查测得的脂肪肝程度。对于72名肝脏捐献者,Tsallis信息熵与lg(HFF)的相关系数r=0.67(P<0.000 1)。对于204名患者,受试者工作特征曲线下面积分别为0.82、0.88、0.89(≥轻度、≥中度、≥重度),而超声背散射零差K成像分别为0.76、0.82、0.82。超声背散射Tsallis信息熵成像可以直观定征并定量评价脂肪肝的严重程度,其诊断性能优于超声背散射零差K成像,可作为一种超声评价脂肪肝的新方法。     

聚焦超声的辐射力计算与高强度聚焦超声功率测量实验

本文研究聚焦超声场的辐射力计算，应用几何声学方法，推导了聚焦超声作用于测试靶上的辐射力的通用公式，讨论全反射靶和全吸收靶上的辐射力，最后给出了应用辐射力法测量高强度聚焦超声装置的声功率的实例，其结果与量热法测量的声功率接近，偏差不大于３％。     

平面波超声功率测量的互易法与辐射力法实验比较研究

本文分别用互易法[1]和辐射力法对两个不同的平面超声换能器声功率进行实验测量。实验数据对比研究 表明:在实验所用的激励电压范围内,两种方法测量结果具有很好的一致性,互易法综合不确定度为±4.4%,辐射 力法综合不确定度为±6.9%。由于互易法具有使用设备简单、信噪比高以及受气泡和测量环境的影响小等优点, 有利于提高测量精度,适合于小功率测量,是超声功率测量的一种简单有效的新途径。     

聚L-丙交酯合成工艺条件研究

在超声波辐射条件下 ,以丙交酯为原料、辛酸亚锡为催化剂 ,通过开环聚合反应制得聚L 丙交酯 (PLLA)。应用红外光谱 (IR)表征聚合物的结构 ,详细讨论了丙交酯纯度、聚合温度、聚合时间和超声辐射对聚合物分子质量的影响。优化聚合条件可获得粘均分子量 >1 80× 1 0 3的聚丙交酯材料 ,聚合结果具有良好的重复性     

用于高强度聚焦超声热消融的PAA模块:模块的制作及声学参数的测量

目的研制一种透明的用于高强度聚焦超声热消融的PAA模块,并对其声学参数进行测量。方法观察模块浓度的不同所致颜色与透明度的变化,并对PAA模块的声学特性包括密度、声速及声衰减进行测量。结果(1)PAA模块为透明的琥珀色,蛋白浓度越高,颜色越深,透明度越低。(2)PAA模块的密度与水相近,为1.0250g/cm3至1.0617g/cm3。声速与模块浓度之间有明显的相关性。声衰减从0.125dB/cm至0.329dB/cm,随着模块密度与探头频率的增加而增加。结论PAA模块是一种较好的用于高强度聚焦超声热消融的均质仿体,实验结果有较好的重复性。     

纹影法在超声场成像中的应用

纹影法成像系统具有分辨率高、成像速度快等特点,可以实现稳态声场分布以及声波传播的瞬态过程快速成像。将纹影法应用于瞬态声传播特性以及声子晶体声场的成像研究。在瞬态成像时,记录了单脉冲辐照固体表面产生的泄漏瑞利波和泄漏纵波的传播过程,并且与仿真结果进行比较,两者的泄漏波辐射角较一致。在声子晶体声场的成像中,通过改变入射频率,观察到了声子晶体在其工作频率时背表面的稳态声场,为其俘获颗粒能力的研究与分析提供了直观的实验依据。