血管内高速光/声双模态成像系统的研发

发布时间：2023-02-19 13:47

　　目前,由心血管疾病而引起的居民死亡是我国面临的一项严峻挑战,急性心血管事件大多是冠状动脉的易损斑块破裂形成血栓导致的,因此实现斑块易损性的精确判断和预警,是降低心血管疾病死亡率的关键之一。在医学上,针对斑块的成像诊断技术被广泛研究应用,包括各类无创式及介入式的成像方法,其中无创成像方法有电子计算机断层扫描(CT)、磁共振成像(MRI)、正电子发射型计算机断层显像(PET)等,介入式成像方法包括血管内超声(Intravascular Ultrasound,IVUS)和血管内光学相干断层扫描(Intravascular Optical Coherence Tomography,IVOCT),当前临床使用的各类成像方法虽有各自的优势,但都存在一定局限性。新兴的血管内光声成像技术是检测易损斑块的有效成像方式,近年来受到广泛关注。光声成像具有成像分辨率高、成像深度大和对比度高的特点,弥补了其他成像技术的许多局限,但是为了将其推向临床,目前的血管内光声成像技术还需进一步提高其成像速度并设计相应的软硬件系统。在已有的光声内窥研究中,成像速度是一个重要的限制因素,现有的光声内窥系统仅能实现25帧/秒的...

【文章页数】：83 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
第一章 绪论
    1.1 引言
    1.2 光声成像技术发展及其现状
    1.3 本课题主要研究内容
第二章 光声成像技术理论基础
    2.1 光声信号的产生机理
        2.1.1 光声效应产生条件
        2.1.2 初始光声压力的推导
        2.1.3 光声的波动方程
    2.2 声学信号在组织中的传输
    2.3 光声信号的接收方法
    2.4 本章小结
第三章 光声成像系统的硬件设计
    3.1 系统硬件的总体设计
        3.1.1 系统设计目标
        3.1.2 系统设计方案
    3.2 光/声/电子系统及其搭建
        3.2.1 光路/声学设计及搭建
        3.2.2 成像导管设计及其三维扫描运动装置
    3.3 采集控制模块
        3.3.1 数据采集卡的AutoDMA操作模式介绍
        3.3.2 系统下位机控制设计
    3.4 本章小结
第四章 光声成像系统的软件设计
    4.1 主程序设计
        4.1.1 生产者-消费者模式实现并行数据显示和保存
        4.1.2 LabVIEW事件结构实现程序操作便捷化
    4.2 软件数据采集模块
        4.2.1 数据采集子函数应用
        4.2.2 固定帧数采集及连续采集的功能实现
    4.3 数据实时成像模块设计
        4.3.1 数据在线处理
        4.3.2 极坐标数据显示模块
    4.4 数据保存及历史数据调用
        4.4.1 数据保存模块
        4.4.2 历史数据调用模块
    4.5 与下位机串口通讯
    4.6 系统主界面设计
    4.7 本章小结
第五章 光声成像系统的性能验证及其实验
    5.1 高速采集及其成像能力评估
        5.1.1 系统高速采集能力评估
        5.1.2 系统高速成像能力评估
    5.2 活体高速成像实验及其结果
        5.2.1 实验方法与材料
        5.2.2 实验结果
        5.2.3 实验讨论
    5.3 本章小结
第六章 总结与展望
    6.1 工作内容总结
    6.2 未来工作展望
参考文献
攻读硕士学位期间的研究成果
致谢



本文编号：3746335