基于熱聲系統(tǒng)的組織成像研究及圖像重建.pdf

1、微波熱聲成像是近年來發(fā)展起來的一種成像方法，結(jié)合了超聲成像的高分辨率和微波成像的高對(duì)比度的優(yōu)勢(shì)，且微波在人體的穿透深度較深，因此在乳腺癌的檢測、腦功能成像方面有具有極大的發(fā)展?jié)摿Α?br>　　本文主要對(duì)影響熱聲實(shí)驗(yàn)重建圖像的因素進(jìn)行仿真實(shí)驗(yàn)研究，對(duì)骨關(guān)節(jié)微波熱聲成像進(jìn)行實(shí)驗(yàn)研究。本文首先了解了微波熱聲成像的基本理論，了解了不同生物組織的電磁特性，電磁波在生物組織內(nèi)部的衰減、反射和散射。介紹了主要的熱聲成像重建算法，如延遲疊加算法、K波變

2、換法以及有限元圖像重建算法，為接下來的圖像重建和實(shí)驗(yàn)研究打下了基礎(chǔ)。
　　其次，本文了解了微波熱聲成像系統(tǒng)的主要組成部分及仿體樣品制備方法，并用仿體樣品實(shí)驗(yàn)說明熱聲實(shí)驗(yàn)的基本流程。樣品實(shí)驗(yàn)表明電導(dǎo)率不同，會(huì)導(dǎo)致熱聲重建圖像對(duì)比度不同。研究了環(huán)形掃描熱聲成像實(shí)驗(yàn)中，在每個(gè)掃描位置的熱聲信號(hào)不同的原因，既與超聲波傳感器到組織中微波吸收物質(zhì)的距離不同有關(guān)，又與不同方向上聲波衰減程度不同有關(guān)。離體肌肉組織實(shí)驗(yàn)表明，K波變化法重建的熱聲圖像

3、邊界較為模糊，延遲疊加算法重建的熱聲圖像較為清晰。
　　然后，本文采用Matlab軟件仿真了不同形狀傳感器的聲場分布，并對(duì)傳感器與樣品相對(duì)位置對(duì)采集熱聲信號(hào)的影響做了仿真分析，對(duì)于半環(huán)形或半球形聚焦傳感器，樣品不在聚焦中心時(shí)，采集到的熱聲信號(hào)會(huì)有很大失真。研究采用Tukey窗函數(shù)對(duì)熱聲信號(hào)進(jìn)行采樣加權(quán)，以減少采樣的舍入誤差造成的信號(hào)頻譜泄露，補(bǔ)償修正后進(jìn)行圖像重建并對(duì)重建的熱聲信號(hào)對(duì)比分析。
　　最后，本文應(yīng)用3GHz熱聲成