磁纳米粒子温度测量和空间分布成像方法研究

发布时间：2021-11-18 08:55

　　在生物医学领域,活体温度影响着基因的表达、生物酶的活性以及细胞的寿命等等,使得非侵入式精准温度测量及可视化长期以来备受关注。活体内部非侵入式可视化温度测量,不仅需要对温度精确检测,还要求对温度探针准确定位。将磁纳米粒子作为温度探针和成像示踪剂是解决活体内部非侵入式可视化温度测量问题的可行思路。因此,本文研究了磁纳米粒子的温度测量和空间分布成像方法,为肿瘤磁热疗、药物磁靶向与温控释放等临床应用中的实时、非侵入式温度监控和磁性探针定位提供解决方案。本文针对现有磁纳米温度测量模型的缺陷,深入研究了磁纳米粒子粒径分布对其交流磁化响应的影响,提出了引入磁纳米粒子粒径分布的交流温度测量优化模型,发现模型只受粒径的六阶矩或十二阶矩的影响而与具体的分布无关,并通过实验验证了该优化模型的正确性。为提高温度测量精度,将交流温度测量模型推广至交直流磁场激励条件下,提出新的交直流温度测量模型,并通过对有效信噪比和温度灵敏度建模,研究了磁纳米粒子磁学特性和激励磁场强度对温度测量精度的影响,发现采用交直流温度测量模型至少可将有效信噪比提高至1.65倍。此外,仿真和实验结果表明温度测量精度随饱和磁矩的增大逐渐提高,... 

【文章来源】：华中科技大学湖北省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：157 页

【学位级别】：博士

【部分图文】：

从小鼠尾部注入被磁纳米粒子标记的间充质干细胞1小时后（A）和12天后（B）、注入磁纳米粒子1小时后（C）以及注入生理盐水1小时后（D）的MPI/CT图像

技 大 学 博 士 学 位 技术的研究现状内部可视化温度精准测量，不仅需要高精定位，基于磁纳米粒子的温度成像问题便温度成像方面的研究仍处于初级探索阶段使用一个基准磁纳米粒子样品点（温度恒量，进而获得磁纳米粒子的温度和浓度图面（如图 1.2 所示），且由于 MPI 信号的

11图 1.3 论文结构安排示意图。1.3 所示，为论文结构安排示意图。本文的具体安排如下：绍磁纳米粒子在医学诊断和治疗中的重大应用前景；然后，为温度探针和示踪剂的优势，并针对生物医学领域对磁纳米间分布的精准检测或成像的需求作出介绍；最后，分别阐述米浓度成像和磁纳米温度成像技术的研究现状和不足之处，究方向和创新点。有磁纳米温度测量模型的缺陷，第二章把磁纳米粒子粒径分首先，从超顺磁性、磁温特性以及低频交流磁化响应三个方

【参考文献】：
期刊论文
[1]测量低信噪比电压的数字相敏解调算法及性能分析[J]. 戴逸松.  计量学报. 1997(02)

博士论文
[1]磁纳米温度测量理论与方法研究[D]. 钟景.华中科技大学 2014
[2]稀疏线性代数方程组迭代法中的预处理技术研究[D]. 吴建平.中国人民解放军国防科学技术大学 2002



本文编号：3502601