光聲成像技術已成為人們研究的一個熱點,它在生物醫(yī)學影像領域的應用體現(xiàn)出很多突出的優(yōu)點。它利用特定波長的短脈沖激光照射生物組織,由于組織中不同組分和不同的結構對激光吸收系數(shù)不同,吸收的激光能量就會引起組織內不同位置的溫度發(fā)生改變,進而導致組織產生膨脹效應并產生超聲波,這種超聲波信號就是光聲信號。一般組織內不同的組分對同一種波長的激光吸收系數(shù)不同,這些不同的吸收特性能夠反映組織不同的新陳代謝以及組織的病變情況。光聲成像結合了光的高對比度和超聲的高分辨率兩者的優(yōu)點,使光聲成像系統(tǒng)能夠獲得較高質量的圖像。本論文基于光聲成像原理搭建了一套光聲斷層掃描成像系統(tǒng)(PAT),并通過仿體和動物實驗驗證了系統(tǒng)的成像性能;論文采用MEMS技術開發(fā)了基于AlN薄膜的壓電式超聲傳感器,創(chuàng)新地將微型化的MEMS傳感器應用于光聲成像系統(tǒng)中,為光聲成像技術在更多領域的應用奠定重要基礎;基于光聲成像技術開展了早期直腸癌的實驗研究;與中醫(yī)針灸相結合開展了腦成像實驗研究。其主要內容歸納如下:1、組建了實驗室PAT成像系統(tǒng),通過仿體實驗、動物實驗和人體實驗驗證了系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可操作性。該系統(tǒng)使用的激光器為法國QUANTEL的...

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【學位級別】：博士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
    1.1 引言
    1.2 光聲成像技術在國內外的研究現(xiàn)狀
    1.3 論文的主要研究工作
第二章 光聲斷層掃描成像原理及系統(tǒng)搭建
    2.1 激光與生物組織相互作用機理
    2.2 光聲成像的基本原理
        2.2.1 光聲成像算法與圖像重建
        2.2.2 光聲成像的系統(tǒng)分類
    2.3 光聲斷層掃描成像系統(tǒng)的搭建
        2.3.1 硬件配置
        2.3.2 控制程序設計
            2.3.2.1 旋轉臺控制程序
            2.3.2.2 系統(tǒng)控制程序
    2.4 實驗結果分析
        2.4.1 仿體實驗分析
        2.4.2 動物/人體組織實驗分析
    2.5 本章小結
第三章 光聲內窺鏡的研制及其應用研究
    3.1 傳統(tǒng)的醫(yī)用內窺鏡技術簡介
        3.1.1 超聲內窺鏡技術特點簡介
        3.1.2 電子內窺鏡技術特點簡介
        3.1.3 激光共聚焦顯微內窺鏡技術特點簡介
    3.2 PAE的技術特點和應用背景
    3.3 基于PVDF傳感器光聲內窺鏡成像系統(tǒng)的研制及試驗研究
        3.3.1 光聲內窺鏡的研制及仿體實驗研究
            3.3.1.1 光聲內窺鏡系統(tǒng)的研制
            3.3.1.2 光聲內窺鏡系統(tǒng)的工作原理
            3.3.1.3 光聲內窺鏡仿體實驗研究
        3.3.2 光聲內窺鏡在人體早期直腸癌腫的實驗研究
    3.4 PMUT器件在光聲成像中的初步應用研究
        3.4.1 pMUT的研究現(xiàn)狀及應用背景
        3.4.2 pMUT研制的軟件仿真及微加工制造技術
            3.4.2.1 pMUT器件的軟件仿真方法
            3.4.2.2 pMUT器件的微加工制造方法
    3.5 基于ALN薄膜的PMUT的制造及在光聲成像中的應用
        3.5.1 pMUT器件的研制
        3.5.2 pMUT器件在光聲成像系統(tǒng)中的實驗研究
    3.6 本章小結
第四章 光聲技術在針灸腦成像中的應用研究
    4.1 傳統(tǒng)影像技術在針灸腦成像中的應用及簡介
        4.1.1 基于功能磁共振的腦功能成像技術
        4.1.2 基于正電子發(fā)射斷層顯像(PET)技術的腦功能成像
        4.1.3 基于PET-CT的腦功能成像技術
        4.1.4 基于激光散斑成像（LSI）的腦功能成像技術
    4.2 基于光聲成像技術的針灸腦動力學研究
        4.2.1 針刺涌泉穴的光聲腦成像研究
            4.2.1.1 右側涌泉穴針灸PAT實驗
            4.2.1.2. 左側涌泉穴針灸PAT實驗
        4.2.2 針刺陽陵泉穴的光聲腦缺血成像研究
            4.2.2.1 實驗方法
            4.2.2.2. 正常鼠的針灸PAT實驗
            4.2.2.3 缺血小鼠針灸PAT實驗
        4.2.3 艾灸涌泉穴的光聲腦成像研究
    4.4 本章小結
第五章 總結與展望
    5.1 總結
    5.2 工作展望
致謝
參考文獻
博士期間的科研成果與獲獎



本文編號：3995729