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文檔簡介
1、現(xiàn)階段在臨床醫(yī)學(xué)中,X射線成像、核磁共振成像、超聲成像以及放射性核素成像已成為四大常用檢測手段,但是在臨床應(yīng)用中,也都具有各自的局限性,因而新型醫(yī)學(xué)成像技術(shù)的研究受到了廣泛的關(guān)注。
微波熱聲成像就是近年來發(fā)展起來的一種成像方法,以微波脈沖輻射待成像的樣品,樣品吸收微波脈沖的能量,受熱膨脹,進(jìn)而產(chǎn)生超聲波,通過對采集超聲信號(hào)(即熱聲信號(hào)),利用算法處理可以重建出樣品對微波的吸收圖像,這就是微波熱聲成像的主要原理。其結(jié)合了超聲成像
2、的高分辨率和微波成像的高對比度的優(yōu)勢,且微波在人體的穿透深度較深,更適合于深層成像,因而在醫(yī)學(xué)成像領(lǐng)域,尤其是乳腺癌的早期檢測、腦功能成像等方面具有極大的發(fā)展?jié)摿Α?br> 本文專注于微波熱聲成像的理論算法和實(shí)驗(yàn)研究,主要研究內(nèi)容包括以下幾個(gè)方面:
1、微波熱聲成像的研究背景及發(fā)展現(xiàn)狀,首先介紹了目前臨床醫(yī)學(xué)上常用的四種檢測手段,并分析各自的利弊及應(yīng)用范圍,并簡單論述了微波熱聲成像的優(yōu)勢和特點(diǎn),然后分成理論算法和實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)兩方
3、面來介紹了國內(nèi)外的專家學(xué)者在微波熱聲成像領(lǐng)域所取得的研究成果。
2、微波熱聲成像的理論研究,從三個(gè)方面對微波熱聲成像的過程進(jìn)行了論述,即電磁波在組織樣品中的傳播、超聲波在組織中的傳輸與衰減以及熱聲信號(hào)產(chǎn)生的具體過程。
3、圖像重建算法研究,先后介紹了延遲疊加算法、時(shí)間反轉(zhuǎn)算法和有限元圖像重建算法的理論和實(shí)現(xiàn)方法,并通過對同組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行圖像重建來比較這三種算法的成像結(jié)果,而后提出了基于遺傳算法的圖像重建,且給出了算法
4、實(shí)現(xiàn)的具體過程,并通過仿真分析證明了該算法的可行性。
4、實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)研究,搭建了3GHz旋轉(zhuǎn)掃描式的微波熱聲成像系統(tǒng),并對系統(tǒng)各部分元件的性能和參數(shù)進(jìn)行了詳細(xì)的介紹。
5、在實(shí)驗(yàn)方面對微波熱聲層析成像進(jìn)行的研究,首先在實(shí)驗(yàn)中以控制單一變量的方法來分析各種因素對成像結(jié)果的影響,主要論述了成像深度、樣品尺寸、掃描的步長和區(qū)域、樣品中含鹽量的影響。而后針對離體癌變的乳房組織進(jìn)行成像,最后對活體的裸鼠(體內(nèi)含有腫瘤)進(jìn)行了成像
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