非线性声参量阵成像系统设计

非线性声参量B／A描述了有限振幅声波在媒质中传播的非线性特性，该参量用于生物组织成像，有可能成为生物组织定征的新参量。声参量阵效应是声波传播过程中的一种非线性效应，参量B／A的大小决定了参量阵非线性的大小，利用声传播参量阵效应建立了一套非线性参量B／A成像系统，对动物组织进行成像。着重介绍硬件成像系统的建立，以及系统中提高信噪比、抗干扰等所采取的措施。用该系统对样品所成的像效果良好。     

超声造影剂Optison的次谐波激励及阈值研究

1.引言: 超声造影剂大多是含包膜微气泡的液体,如Albunex,Optison,Levovist等.由于包膜微气泡可有效地增强散射回波强度,从而提高超声图像的对比度,因而超声造影剂在微血管血流显示、心脏灌注成像等得以广泛应用.近年来,超声造影剂的非线性特性受到广泛关注,包膜微气泡在超声作用下可产生非线性振动,激发二次谐波、次谐波和超谐波等.基于二次谐波及次谐波的超声非线性成像有重要的应用前景.     

共聚焦非线性声场的研究

1引言 聚焦换能器可在焦点附近产生很强的非线性并且能有效地提高分辨率,从而被广泛应用于超声医学诊断及非线性超声显微镜中.章东、龚秀芬等基于近轴及准线性近似下的KZK非线性方程[1],利用高斯函数叠加法[2]来近似表示活塞聚焦声源的源分布函数,研究了生物组织样品插入后聚焦换能器的非线性声场,得到二次谐波分量的解析解[3].本文在此基础上进一步研究了在聚焦声场中用另一聚焦换能器接收到的二次谐波分量,并对生物组织样品(猪的肝组织、脂肪组织)插入到焦区后接收到的二次谐波分量与两换能器间距离的关系进行了数值模拟.     

高频超声背向散射系数的研究

生物组织的超声散射特性是一切回波超声诊断的物理基础.但是,现有的超声回波诊断仪仅利用了回波中的幅度信息,却丢失了回波在频谱中所携带的大量信息.肝脏组织和淋巴结组织均是动物体极其重要的器官,也是动物体常见的病变器官.应用超声探测肝脏组织开始较早,而且目前对典型的病变已有了比较好的诊断标准,但是对于肝脏弥漫性病变,B超检查时,声像图类似,由于缺乏特异性鉴别诊断较为困难,必须结合临床结果进行综合分析和研究.淋巴结由于其在医学诊断中的特殊的地位而受到医务工作者的极大兴趣.检查淋巴结的变化,可以确定发病的部分及疾病的性质以及疾病发展的程度.但目前用高频诊断淋巴结内部细微病变的报道还不多见,高频段的背向散射系数的结果很少.本文采用高频超声对猪的正常和病变的肝脏组织和淋巴结组织进行了研究,测量了它们的高频背向散射系数,结果表明高频背向散射系数可用于生物组织的定征.     

利用参量效应及反射差频波进行非线性参量B/A成像

引言 目前,超声成像仪器在医学诊断和治疗中的应用已经相当普遍,最常见的有B超、超声多普勒等,但是这些医疗仪器大都建立在线性假设的条件下,采用声阻抗、声速、声衰减等常见的线性参量进行成像.而实际上超声波在介质的传播过程中存在不容忽视的非线性效应,诸如波形畸变、声饱和、非线性附加衰减等这些非线性效应的存在将影响超声诊断的准确性和治疗的有效性[1].     

含包膜气泡流体的非线性声学特性

1.引言 近年来在临床医学超声诊断与成像的领域中,超声造影剂受到越来越多的关注,其物理模型为气泡外面覆盖一层包膜用来提高其稳定性.对于这种含包膜气泡流体非线性的探索则是这一领域的一个重要课题.当声波在这种流体中传播时,由于非线性效应的存在,往往会激发出二次谐波等种种高次谐波.作为反应其二次谐波性质的一个非线性声学中的基本参量,B/A描述了超声波通过媒质非线性效应的大小,而利用B/A进行医学成像也正成为国际上的一个热点1,2.但是,这方面的工作大都基于实验,在理论上对这种含包膜气孔流体的非线性特性的研究尚未有报道.本文运用等效媒质法,研究了这种含包膜气孔流体的一阶,二阶非线性声场,并从理论上计算的这种流体的等效非线性参量(B/A)e并与含自由气泡流体的非线性参量进行了比较.     

超声热疗无创测温中AR模型方法应用研究

研究基于超声功率谱的无创测温技术中AR滤波器对测温精度的影响。模拟了正常肝组织在超声换能器辐照下的散射回波信号,通过对加热前后组织回波信号的功率谱分析,使用AR模型计算频移,并反演温度分布。结果表明,当AR阶次为83～84、窗长为454～460时所反演的组织温度值与在频域求解非线性KZK方程和Pennes方程所得理论结果的偏差较小,约0.08oC。     

超声对鸡血与人血红细胞作用的比较研究

实验研究了1．17MHz的连续超声波作用下，人及鸡的血红细胞的溶血率、渗透脆性及膜脂过氧化水平的变化。结果表明，在声压较低时，流体间的剪切张力使得红细胞的溶血率、渗透脆性、脂质过氧化水平随作用时间及作用强度增加缓慢增长；但当声压超过空化阈值时，红细胞的溶血率随作用时间及作用强度的增加而显著增大，直至血红素完全释放细胞完全破裂；鸡红细胞的空化阈值明显高于人红细细胞，空化阈值不仅与声学参数有关，还与细胞体积和结构有关。     

乳状液超声特性的分析

1引言 很多天然或经加工的物质以乳液的形式存在,如食品、化工原料、血液等等.由于乳化物的多样性和应用的广泛性,它们的理化特性也受到了普遍关注.尽管测量乳化液理化特性可用显微镜方法、光谱法等[1,2],但这些方法无法测量高浓缩、不透明的乳液.而超声测量法则没有这种限制,且由于其无损无污染、快速精确、在线检测方便、成本低等优点,近年来受到广泛的关注[3,4].