基于声传输特性的超声测温方法研究

发布时间：2017-04-23 17:07

  本文关键词：基于声传输特性的超声测温方法研究，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：高强度聚焦超声(HIFU)技术是继四大肿瘤治疗技术后,又一大具有革新性的技术,它具有无损、局部绿色、符合“医疗理念”等诸多优良特点,被认为是21世纪最具有应用潜力的肿瘤治疗新技术之一。实时准确地对治疗中目标区域组织进行无损测温是HIFU研究的焦点与关键技术之一,而超声无损测温方法以低成本,兼容性强,操作简单等优点而备受关注。本文利用HIFU无损测温实验系统对离体猪肉组织进行实验,获取了大量不同温度时的超声回波信号数据,然后通过对超声传输特性和信号处理方法的研究,探讨了超声传输特性中散射和衰减特性与组织温度变化之间的关系。主要内容有:1.利用HIFU无损测温实验系统对离体猪肉组织进行实验,获取了大量不同温度时的超声回波信号数据。研究了回波信号预处理方法,包括滤波和数据截取方法,并对其效果进行了分析。2.基于生物随机起伏介质超声散射理论,根据生物非均匀介质中声波动方程,推导出散射系数与温度的关系,并运用实验数据,采用了回波直接截取、经验模态分层(EMD)两种方法进行了验证分析。结果表明超声散射系数与温度有依次递增的对应关系,可以运用它从超声回波信号中有效地提取组织温度信息。3.根据声传输的衰减特性,采用时域、频域、时频域以及传递函数等多种方法提取超声衰减系数,并对结果进行了比较,分析了其用于测温的可行性。其中用时频分析方法和传递函数方法能很好地反映组织特性变化:时频分析方法的温度灵敏度与分辨率高,且几乎呈线性关系;而传递函数法能比较容易得出组织蛋白的凝固与损伤程度点。
【关键词】：高强度聚焦超声 超声无损测温 超声散射与衰减 经验模态分解
【学位授予单位】：湖南师范大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：R730.5;TB559
【目录】：

• 摘要4-6
• ABSTRACT6-11
• 第一章 绪论11-19
• 1.1 HIFU研究概述及热点问题11-14
• 1.2 超声无损测温基本方法14-17
• 1.3 本文主要工作与内容安排17-19
• 第二章 超声传输特性与实验方法19-35
• 2.1 超声波的传输特性19-29
• 2.1.1 超声波的介质中传播的数学描述19-23
• 2.1.2 超声波的反射和折射23-26
• 2.1.3 超声波的吸收、衰减与散射26-29
• 2.2 实验方法和数据预处理29-34
• 2.2.1 实验方法29-31
• 2.2.2 实验数据预处理31-34
• 2.3 本章小结34-35
• 第三章 生物组织超声散射系数与温度关系的研究35-47
• 3.1 生物组织中的散射基本理论35-37
• 3.2 超声散射系数与温度关系的理论推导37-40
• 3.3 实验验证及结果分析40-45
• 3.3.1 直接截取法42
• 3.3.2 EMD法42-45
• 3.4 本章小结45-47
• 第四章 生物组织超声衰减系数与温度关系的研究47-61
• 4.1 基于时域的提取47-50
• 4.1.1 时域提取的基本理论47-49
• 4.1.2 时域提取的仿真及结果分析49-50
• 4.2 基于频域的提取50-53
• 4.2.1 频域提取的基本理论50-52
• 4.2.2 频域提取的仿真及结果分析52-53
• 4.3 基于时频域的提取53-56
• 4.3.1 时频域提取的基本理论53-54
• 4.3.2 时频域提取的仿真及结果分析54-56
• 4.4 基于传递函数的提取56-60
• 4.4.1 传递函数提取的基本理论56-58
• 4.4.2 传递函数提取的仿真及结果分析58-60
• 4.5 本章小结60-61
• 第五章 总结与展望61-65
• 5.1 总结61-63
• 5.2 展望63-65
• 参考文献65-72
• 攻读硕士学位期间取得的研究成果72-73
• 致谢73

【参考文献】

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1 陈正堂;胡春燕;;肿瘤细胞生物治疗临床关注的几个问题[J];重庆医学;2012年11期

  本文关键词：基于声传输特性的超声测温方法研究，，由笔耕文化传播整理发布。

本文编号：322724