一、动物颅骨对超声波的吸收率(论文文献综述)
庄晓鹏[1](2021)在《基于二维功率阵列的多靶点经颅超声相控系统的研究》文中研究表明一直以来,大脑被认为是一个结构和功能极其复杂的系统,大脑区域的细胞结构和连接每隔几毫米就会发生显着变化。脑功能性疾病的发生往往与多个大脑区域的异常放电、神经元丢失或神经回路的紊乱有关。经颅聚焦超声神经调节和刺激作为一种新兴的治疗技术,其空间特异性、非侵入性、穿透性等特点,为脑功能性疾病的治疗提供了一种潜在的解决方案。然而,现有的研究大多集中于对大脑神经元的单靶点刺激,使用的超声换能器为单阵元聚焦换能器,无法灵活控制焦斑大小和位置,以及实现多靶点的超声刺激。因此,为了推进多靶点超声刺激的研究,本课题针对动物模型,设计二维功率阵列换能器,开发多靶点经颅超声相控系统,为评估多靶点超声刺激治疗方案的可行性提供一个有效的研究平台。本课题的主要研究内容如下:(1)基于多模态成像的人类头颈部模型,构建具有复杂解剖结构的颅骨和非均匀的脑软组织声学模型。通过三维声学模拟,优化设计阵列换能器,并仿真超声波在人类颅脑中的传播过程,研究颅骨和脑软组织对声场分布的影响。同时,通过比较流体模拟和弹性模拟两种情况下的声场分布差异,评估模态转换和横波衰减对声场的影响。(2)考虑大鼠头盖骨体积和厚度等特点,确定换能器类型、中心频率、阵元大小和数目,测量换能器各层声学材料的声学属性,研制二维功率阵列换能器。为了驱动功率阵列换能器,设计基于FPGA的多通道脉冲驱动系统,以满足输出功率和延时控制精度要求。通过阵列换能器、多通道脉冲驱动系统、水听器采集系统搭建多靶点经颅聚焦超声体外声场测试系统。(3)通过数值模拟,研究不同焦斑数量、不同轴向聚焦距离和不同焦斑中心间距对聚焦声场特性的影响,包括最大峰值声压、主瓣与旁瓣的幅值比和峰值位置的偏差。结果显示,多焦斑的声场由于各焦斑能量的叠加和焦斑体积大小的不同,表现出比单焦斑声场更为复杂的聚焦特性。产生两个-6 d B焦斑的最小距离与焦斑轴向聚焦位置呈正相关关系。不同轴向聚焦位置下,各个焦斑的中心间距与声场特性的相对变化关系相似。(4)为了评估换能器的声学性能,使用光纤水听器测量二维功率阵列换能器聚焦声场的分布。结果显示,阵列换能器能够在水域中产出良好的聚焦效果,最大峰值声压和空间平均强度分别为2.21 MPa和133 W/cm2。同时,对比体外颅骨声场测量实验和仿真结果,发现实验测量的峰值位置和焦斑形状与模拟结果趋于一致,验证了超声系统能够在颅内三维空间同时产生多焦斑,并精确控制焦斑位置的能力。最后,对大鼠进行了体内刺激实验,并通过H&E染色对脑切片进行组织学分析,证明了多靶点经颅聚焦超声相控系统不会对大脑造成损伤或明显的出血。
杜斌[2](2020)在《基于发散波经颅成像的相位校正及自适应算法研究》文中研究指明经颅超声目前主要应用于治疗与成像两方面,在成像方面主要集中于聚焦线扫模式。由于聚焦线扫的成像帧率较低,无法满足于一些需要较高成像帧率的临床应用场景如:弹性成像,高速血流成像等。所以一种高帧率的成像方式如平面波,发散波被应用到超声成像研究中。但由于平面波的成像视场的宽度会受到实际线阵探头宽度的限制。而发散波超声成像是一种高帧率、大视野的成像模式,一般用于受声窗限制时较深组织的成像。所以当发散波用于经颅超声成像时,我们可以对颅内进行弹性成像,血流成像,检测颅内肿瘤或者外来入侵物,如弹片等。其中颅内血管疾病有着高发病率,而颅内肿瘤和外来入侵物有着高致死率。所以提高颅内成像质量有着极大的临床意义。但由于颅骨和软组织的声速差异较大,颅骨和软组织之间声阻抗的不匹配,使用传统方法计算延时会发生错误,并且在交界面会发生折射效应,从而导致图像的位置失真和图像质量的下降。为了矫正图像位置和改善发散波经颅成像质量,我们设计并完成了以下内容:(1)我们分别设计了超声经颅实验,和仿真实验研究了颅骨对成像结果的影响。(2)我们基于深度学习的方法直接从采集到的原始信号矩阵里面检测出颅骨的位置和轮廓。(3)我们用多模板快速匹配法(MFMM)和波前扩展法(EW)算法去补偿其相位从而矫正了散射点位置,提升了成像质量。具体的,在K-wave肿瘤仿真实验中,MFMM和EW算法分别将对比度从23.9d B提高到25.83d B和26.15d B(分别提高了1.93d B和2.25d B)。在verasonics经颅实验中MFMM和EW算法分别将半高宽(FWHM)从2.29mm降到了2.15mm和2.19mm分别压缩了0.14mm和0.1mm。(4)结合自适应波束合成算法去进一步提高图像分辨率和对比度。主流的自适应波束合成算法主要分为两类:相干因子类(CF)和最小方差类(MV)。其中相干因子类算法能够显着压缩旁瓣提高对比度,最小方差类算法能够压缩主瓣宽度提高分辨率。然后针对这两类算法分别开发出了角度相干因子,和基于信噪比的最小方差算法,并将它们应用到了平面波成像当中。然后将上述经典的自适应波束合成算法应用到发散波成像当中。最终,最小方差联合空间平滑相干因子(MV-STSCF)在k-wave仿真实验中将对比度提高了约为3d B并且将半高宽压缩了约1mm,在verasonics经颅实验中将半高宽压缩了约1.2mm。总结,本研究引用了MFMM和EW矫正了发散波经颅成像的相位失真问题,改善了图像质量。使用深度学习的方法直接即时的从超声信号矩阵中检测颅骨信息,而不需要提前使用CT或者MRI等设备获得颅骨信息后再导入超声成像系统,从理论上解决了经颅超声成像的实时性问题。最后将金典的自适应波束合成算法应用到发散波经颅成像中,进一步提高了图像质量,使我们能够更精确的诊断颅内疾病。另外,我们基于传统的自适应波束合成算法,创新性的提出了角度域相干因子,基于信噪比的特征空间最小方差波束合成算法。并在平面波超声数据中验证了新算法的有效性。
赵渊[3](2020)在《微波热声成像技术及其在脑疾病检测中的应用研究》文中认为大脑是生物体内结构和功能最为复杂的组织,由于缺乏理想的技术和成像工具,目前人们对大脑的认识还非常有限。自从2013年美国决定实施“脑计划”以来,欧盟、日本、澳大利亚、韩国和中国等国也相继发布了各自的脑研究计划。脑计划的目标之一就是开发新型脑成像技术、方法和工具,为科学家提供更多的大脑结构和功能信息。微波热声成像技术结合了微波成像高穿透深度和超声成像高空间和时间分辨率的优点,具有非电离、非侵入式和实时对活体全脑组织进行高分辨率成像的潜力。微波热声成像以组织的比吸收率差异作为内生对比度来源。当生物组织体内的电场能量分布均匀时,微波热声成像技术有望作为一种新的高空间和时间分辨率活体脑成像工具,提供脑组织的电导率信息。脑组织的电导率与脑组织的病理和生理特性息息相关,因此微波热声成像可以帮助科学家从脑组织电特性的角度探索大脑的工作机制和脑疾病的发病原理。然而,至今还没有成功实现活体热声脑成像的文献报道。在进行人类临床研究前,有必要先利用实验动物验证活体热声脑成像的可行性。因为啮齿类动物是研究人类神经和疾病生理机制中使用最为广泛的动物,具有非常多的脑疾病模型可供研究选择。所以本文首先以大鼠活体脑成像为目标,提出了新的热声脑成像技术方案,避免了薄膜和耦合剂对微波的散射作用。其次,本文使用去离子水替代变压器油作为耦合介质,提高了微波到达脑组织的能量比例。最后,本文设计并搭建了2套新的热声成像系统,首次实现了冠状位和横断位活体大鼠脑结构的高分辨率热声成像,证明了利用热声成像技术进行活体脑成像的可行性。同时,通过动物疾病模型展示了基于热声成像技术检测新生儿脑出血和高强度聚焦超声(HIFU)热损伤的潜力。除设计新型微波热声成像系统和进行脑科学相关实验研究外,作者还提出了一种新的热声、超声双模态成像技术和一种新的针尖高对比度可视化方法,推动了微波热声成像的技术进步,并拓展了微波热声成像的应用领域。论文创新点归纳如下:1.搭建了2套微波热声成像系统。本文以实现活体大鼠脑成像为目标,设计并搭建了一套1GHz热声成像系统和一套3.05GHz热声成像系统。其中包含微波发射系统、超声耦合系统和密封型大小鼠呼吸面罩等方面的创新。2.将系统用于热声脑科学研究。提出组织相对介电常数差异也能够为热声成像提供对比度;然后通过逼真大鼠头部仿体实验研究了大鼠颅骨对热声成像的影响;首次实现了冠状位和横断位活体大鼠脑结构的高分辨率热声成像;并通过动物实验证明了热声非电离、非侵入式检测婴儿脑出血和监测HIFU热损伤的潜力。3.提出了一种利用微波脉冲同时激励样品和超声换能器实现热声、超声双模态成像的新方法,该方法不需要提供任何超声发射电路就可以实现热声、超声双模态成像。4.提出基于电磁感应原理和热声效应对组织内的针具进行高对比度、高分辨率成像的新方法,该方法弥补了现有临床医学中基于CT和超声进行针具导引成像中的不足。本文完成了2套全新的微波热声实验系统搭建,并在此基础上首次证明了基于微波热声成像技术对大鼠脑组织解剖结构进行高分辨率成像的可行性。并通过活体脑出血检测和HIFU热损伤监测实验证明展示了该技术在活体脑成像研究中的潜在价值。此外,本文提出的双模态成像技术和针尖高对比度可视化方法拓展了热声技术的应用领域。
刘晋玮[4](2019)在《光纤光声显微成像信噪比提升研究》文中研究说明在光声成像中,超声传感器的性能是成像信噪比的决定性因素,决定着最终成像质量。我们采用正交双频光纤激光器作为超声敏感单元(其噪声等效声压达到43.6Pa,探测带宽15 MHz),实现了活体光纤光声显微成像,横向空间分辨率为3.2μm,视场范围达到3×1.6mm2,但成像信噪比还有待提高。针对这一问题,本文分别在降噪与增敏两方面就如何提升光纤超声传感系统的性能展开研究并取得成效,使光纤光声显微成像系统的信噪比得到显着提升。在降噪方面,提出“复制—平均”法,初始信号通过缓冲光纤“复制”出多个相同信号并在时间上相互分开,依次检测后对超声波形进行平均,有效降低来自探测系统的噪声,使检测系统噪声降低40%,成像系统的背景噪声降低3.5d B,信噪比提升1.6倍。在增敏方面,从以下两方面分别展开研究:1、针对超声对石英光纤的力学作用较弱这一问题,提出在光纤表面进行聚合物涂敷,以增强超声耦合。通过理论研究发现,在圆光纤上涂敷厚度为25μm,四分之一圈的PMMA,能够使超声传感器的灵敏度提升35%左右;2、针对光纤与球面超声波前不匹配、超声作用有效长度有限这一问题,利用平凹镜将超声球面波前转换为平面波前,使有效作用长度得到提升。实验结果表明,这一方法使超声传感器的灵敏度提升一倍左右。通过以上增敏、降噪方法,使光纤光声成像系统的信噪比得到有效提升,这有利于光纤光声成像技术未来在可穿戴、内窥成像等方面取得应用。
陈宁波[5](2019)在《多光谱高分辨光声显微成像方法与实验研究》文中进行了进一步梳理光声成像作为一种兼具光学高对比度和超声大探测深度的新兴成像方法,获得了空前的快速发展。依靠生物组织丰富的内源性对比剂,如红细胞内血红蛋白、黑色素瘤细胞中黑色素、细胞核内DNA/RNA、髓鞘脂质等,可以实现高对比度的结构信息成像,在神经学、眼科、血管生物学和皮肤学等领域显示出潜在应用价值;同时,借助外源性对比剂,即分子探针,如有机染料、纳米粒子和荧光蛋白等,能够可视化特定的细胞功能和分子过程,进行高灵敏度分子成像,弥补组织内源性对比剂在疾病诊断或生物过程示踪中特异性不足的问题,例如癌症监测;多光谱光声成像则可以利用不同物质成分在不同波长激光下的吸收差异,特异性识别组织成分,进而获取生物组织除结构信息外的功能信息,如血氧饱和度。传统的光声显微成像技术较少实现上述结构、分子和功能成像的融合。鉴于此,开展多光谱高分辨光声显微成像技术研究,将有利于实现组织结构信息、多参量光声分子和功能信息的全面获取,拓展光声显微成像的应用范围。从上述背景出发,本文利用光学参量振荡激光器和半导体激光器双激发光源的方案,设计和搭建了多光谱高分辨光声显微成像系统,内容包括光学激发、超声探测、数据采集和运动扫描部分主要元器件的选型和搭建,并且对成像系统探头的关键部分进行结构设计,优化了光声共轴共焦调节性能,提高系统的超声探测效率和成像灵敏度;同时,基于LabVIEW的虚拟仪器技术实现运动控制、数据采集、存储和图像显示的多功能并行;最后,通过仿体和活体实验验证了系统可靠的成像性能。基于搭建的多光谱高分辨光声显微成像系统,分别开展了光声结构、分子与功能成像相关的实验研究。第一,利用血红蛋白作为内源性对比剂,对肿瘤血管生成及抗血管治疗过程中的血管正常化过程进行了连续无标记监测,结合三维Hessian矩阵血管形态提取算法,对肿瘤血管结构信息完成了高分辨光声定量成像;第二,利用高光声灵敏度近红外二区(NIR II)共轭聚合物纳米分子探针作为外源性对比剂,实现了大穿透深度在体肿瘤和脑血管光声分子成像,同时,利用双波长激光完成了在体血氧饱和度测量的光声功能成像研究。多光谱高分辨光声显微成像技术在生物结构、分子和功能成像研究中体现出重要价值,为生命科学基础研究中肿瘤等疾病机制的揭示提供了新的途径。
曾苗苗[6](2016)在《骨声窗、驻波对HIFU经颅聚焦焦域影响的研究》文中研究指明高强度聚焦超声(high-intensity focused ultrasound,HIFU)经颅治疗时,由于颅骨的非均质结构及其与周边组织的声阻抗差值大等,在颅骨处可能形成强反射波,导致驻波形成及能量损耗,同时也可能引发颅骨及周边组织的热损伤。本研究以颞骨磷区、枕骨区及顶骨区骨窗为例,分析不同声窗的治疗激励信号频率的影响,筛选对应声窗下的最适应阵元激励频率并在该激励频率下研究其焦距可调控范围;基于相位转换打破形成驻波条件的方法消减驻波,并分析颅外驻波对经颅HIFU声压场及温度场的影响。研究结果表明,不同颅骨部位声窗最适用频率不同,最适频率下的焦距可调控范围也不同;采用相位转换可消减驻波,驻波消减后,焦域处声压增大,温升速率提高。驻波消减相位转换频率fr与阵元激励频率f相关。研究目的在HIFU经颅聚焦时,利用64阵元小开口凹球面换能器可自由选择骨窗的特点,应对不同位置肿瘤可选择不同入射骨声窗,对不同骨声窗的最佳阵元激励频率进行筛选,研究不同骨声窗在各自最佳聚焦环境下的聚焦可调控能力;由于颅骨存在对超声波具有的反射作用,使得反射的声波与连续发射的入射波相遇且满足振幅、频率、波长及相位差相同的条件而形成驻波,通过对经颅的信号相位转换法打破驻波形成条件,降低颅外驻波强度,并研究驻波消减前后对焦域的聚焦效果的影响。研究方法首先利用64阵元相控换能器(开口直径100 mm,曲率半径80 mm)与人体头颅CT图像数据利用时域有限差分法(FDTD)建立3D仿真模型,分别以颞骨、枕骨和顶骨区为骨声窗,采用时间反转法及热点消除法,分析讨论不同骨声窗的最适阵元激励信号频率及焦距的可调控范围;其次,在各个声窗对应的最适频率下,采用等时间间隔驻波0或π相位转换驻波消减法,分析对应频率下相位转换时间间隔对驻波消减的影响,并研究驻波消减前后焦域声压场及温度场的变化及相位转换频率与阵元激励频率的关系;最后,在水槽中分别对骨骼较薄的羊肩胛骨及较厚的人体颅骨进行声压场及焦域的实验,验证不同骨声窗对聚焦的影响不同。研究结果1.分别选择颞骨鳞部,枕骨部,顶骨部作为骨声窗,通过频率筛选可知,颞骨鳞部骨声窗在阵元激励频率为0.6MHz时聚焦效果最佳;枕骨及顶骨窗在0.7MHz时聚焦效果最佳。对不同患者的研究发现,各个骨窗最适聚焦频率不同。2.最适阵元激励频率下,颞骨无损伤最大L1max为55mm,枕骨及顶骨均为50mm。3.颞骨声窗的最小聚焦深度为20mm,枕骨22.5mm,顶骨可达最小聚焦深度为27.5mm,可知通过颞骨可对更浅表脑肿瘤进行聚焦治疗。通过比较可发现颞骨离轴调控能力最强,可达离轴7.5mm处聚焦;枕骨及顶骨较差,可离轴2.5mm聚焦。4.颞骨声窗激励频率为0.6MHz时,其抑制效果最佳的相位转换时间间隔为6μs;枕骨及顶骨声窗激励频率为0.7MHz时抑制效果最佳的转换时间间隔为5μs。在抑制效果最佳的相位转换时间间隔时,其驻波比值最小,且同时焦点处声压值最大。通过驻波消减后,焦点处声压和温升均有大幅度升高,以颞骨骨声窗阵元激励频率0.6MHz辐照时间10s为例,焦点处温升提高约14.1℃,颅骨处的声压和温升则略有提高。同一辐照时间下驻波消减后的焦域体积较驻波消减前有大幅度增加。5.驻波消减的相位转换频率fr为阵元激励频率f的30%时驻波消减效果最好。增大输入声强对驻波消减的效果影响甚微,随着声强增大,焦域体积增大。6.实验验证超声波经骨骼后,声压场声压急剧下降。7.在相同输入功率和辐照时间下,经颅骨声压曲线较羊肩胛骨更为平滑,但声压值较小。8.实验结果显示,较薄的羊肩胛骨作为骨窗可产生较小焦域,而人体顶骨在最大辐照剂量下无焦域产生,继续增大剂量骨骼处产生热损伤。研究结论1.不同的骨声窗对HIFU经颅聚焦的影响不同,其最适激励频率也不同,在最适频率下,其聚焦效果最佳,且在轴及离轴聚焦可调控能力最强。2.骨骼较薄的骨声窗(如颞骨鳞部)聚焦效果较好,能在更大脑浅表形成聚焦焦域,治疗脑浅表肿瘤。3.0或π相位转换驻波消减法能有效抑制驻波,相位转换驻波消减法后可使超声能量向焦域聚集,大幅度提高焦域声压值,加快温升速度,缩短治疗时间。4.选择合适的相位转换频率可达到更好的抑制效果,而该频率选取与阵元激励频率相关。5.实验验证了仿真中骨骼对HIFU聚焦焦域的极大影响,且验证了不同结构的骨声窗其对HIFU聚焦效果的影响有很大差异。经结构简单的羊肩胛骨可以形成不规则发散焦域;经结构复杂的人颅骨则无法形成焦域。本研究通过数值仿真方法,研究不同骨声窗下,HIFU聚焦效果的差异性以及不同的骨声窗在其最适阵元激励频率下的可调控能力,为临床治疗计划提供了一定的参考;研究了一种高强度聚焦超声经颅治疗时颅外驻波消减的方法。该方法基于时间反转法,颅骨处高热点消减法,利用对阵元发射信号的相位做等时间间隔转换的方法对存在于颅外的驻波进行抑制。通过该方法不仅降低了驻波强度,更在不改变输入条件的前提下提高的聚焦区域的能量,加快温升速度,提高治疗效率。
吴军[7](2014)在《超声波颅内压无创监测仪的设计、仿真与实现》文中提出正常人的颅腔内存在着一定的压力,称为颅内压,颅内压必须保持在一定的范围内。脑外伤、脑水肿和脑肿瘤等颅脑疾病都会导致颅内压异常升高,颅内压升高是颅脑疾病的早期信号和造成患者死亡的重要因素,且颅脑手术危险性较大,因此实时掌握颅内压的变化,及时把握颅脑手术的最佳时机,对挽救患者的生命至关重要。目前临床上常见的颅内压有创监测法会对患者造成一定的副损伤,且存在易交叉感染等缺陷。所以,非介入式的无创监测法受到重视,并已成为目前颅内压监测的研究热点和发展方向。已有的无创监测法都是间接地测量颅内压,即以一个较易监测又与颅内压紧密相关的对象作为监测目标,由此导致无创监测法最大的难点在于建立颅内压值的精确计算模型,而且其测量结果受诸多生理、环境参数的影响,难以保证精度。另外,随着交通事故、工伤救治、突发事故等野外事故现场救治的需求越来越多,很多情况下都要求在救治现场以及送医途中对颅内压进行实时在线无创监测,这就提出了颅内压的便携移动操作和实时在线监测等要求,而目前已有的颅内压监测法都难以实现在事故现场或送医途中的便携移动操作和实时在线监测等目标。因此,针对目前颅内压监测的现状及存在的问题,根据超声波技术的优点提出一种基于声弹性效应的颅内压无创监测新方法具有重要的研究价值和临床意义。声弹性效应在固体残余应力检测中已有一些研究和初步应用,但脑组织属于软物质,要将超声波声弹性效应应用于颅内压,即脑组织的应力检测还需要进行一些探索性研究和解决一系列的问题。论文将围绕超声波在脑组织中的传播特性、脑组织的声弹性效应、仿真模型实验及临床实验等问题展开理论探索和实验研究。论文中的主要工作和结论如下:①详细研究和总结了目前大多数颅内压主流监测法的优缺点,并针对国内外关于颅内压无创监测的现状及目前颅内压监测中所存在的问题,将超声波应力检测技术移植到医学监测领域,提出了基于超声波声弹性效应的颅内压无创监测法。②根据人体颅脑的生理结构及颅内压产生的力学机制,提出了颅脑的简化物理模型,并采用了生物力学中的连续介质假设对脑组织的本构模型进行了相关的简化。③根据颅脑组织的生物力学特性确定了仿真模型实验所需的仿真实验材料及超声波的各项参数,并设计了一个验证实验对仿真实验材料的声弹性效应进行了初步验证。结果证明了,软物质和固体一样具有较好的声弹性效应。④根据超声波颅内压无创监测法的基本思想和整体方案,设计了一个与颅脑真实力学性能相仿的仿真模型实验,并对颅脑仿真模型进行了三维有限元建模和采用声弹性理论进行了仿真计算,把理论计算值与实验测得值进行了对比验证。由结果可知,仿真计算值与模型实验结果能够较好地吻合,其最大误差不超过5%,从而在理论方法上证明了声弹性效应用于颅内压无创监测的可行性。⑤根据仿真模型实验中得到的结果和结论,设计了全数字化的颅内压无创监测仪样机,并对样机进行了初步临床实验,临床实验的结果证明了超声波颅内压无创监测法的有效性和实用性。
郭腾飞[8](2014)在《经颅超声刺激在缺血性脑损伤中的保护研究》文中认为经颅超声刺激是新近发展起来的一种大脑功能刺激技术,该技术通过透过完整的颅骨传递超声能量,能无创地调制大脑的神经活动。本文首先介绍了超声在生物医学中的应用以及经颅超声刺激技术的研究现状及意义,然后介绍了经颅超声刺激系统的关键参数以及提高空间分辨率的方法。建立经颅超声系统之后,首先通过经颅脉冲超声刺激SD大鼠的motor及Barrel皮层,研究不同的超声刺激参数调解大脑神经活动的能力;随后,基于中风模型建立之后立即给予超声刺激能够有效地对于保护缺血性脑损伤的假设,设计实验利用经颅超声刺激SD大鼠远端中动脉缺血性模型,通过动物行为学评定运动状况(刺激组(n=10,5.5±2.5)<对照组(n=10,10.5±1.4))、TTC染色测定皮层组织梗死面积比(刺激组(13.78%±7.39%)<对照组(43.39%±2.33%))、内源光成像技术评估脑功能等来评价经颅超声刺激对缺血性脑损伤的保护效果,最后通过激光散斑成像技术观测感兴趣区域的血供以及免疫组化测定细胞炎症来研究超声的脑保护的潜在作用机制,提出了血流灌注增强和炎症反应减弱两种可能的保护作用机制。本项目的研究有望揭示经颅超声刺激在卒中后的早期神经保护的作用机理,并为缺血性脑卒中的神经保护提供新的治疗康复方法。
林婧[9](2011)在《低强度脉冲超声干预大鼠骨质疏松症及高脂血症的实验研究》文中研究表明目的:本实验利用大鼠骨质疏松症模型及高脂血症模型,评价低强度脉冲超声(LIPUS)对骨密度、骨组织微结构、骨生物力学特性的影响,以及超声对血清胆固醇(TC)、总甘油三酯(TG)、低密度脂蛋白-胆固醇(LDL-c)、高密度脂蛋白-胆固醇(HDL-c)的调节作用,明确LIPUS干预骨质疏松症及高脂血症的效果,为LIPUS预防骨质疏松症结合血脂紊乱症、及高脂血症引发的血管粥样硬化症的进一步研究打下基础。此外,评价水下法全身性超声施加方式的可行性,为自行设计的超声设备的改进提供依据。方法:1.骨质疏松症实验部分:对健康雌性3月龄SPF级未育Wistar大鼠实施双侧卵巢切除术(OVX)建立大鼠骨质疏松症模型。实验设置超声组(OVX-US)、空白对照组(OVX-CON)、雌激素对照组(OVX-ESG)、假手术对照组(Sham-CON),其中超声组内分低剂量超声组(OVX-US-L)、中剂量超声组(OVX-US-M)、高剂量超声组(OVX-US-H)(n=6/组)。手术后取切除下的卵巢做组织学HE染色,取血检测雌二醇(E2)含量确定手术成功。术后3个月建模完成,开始对各组大鼠施加超声/无/药物干预。超声干预参数及剂量为:频率40kHz,脉冲占空比1:4,强度分3级可调。超声设备加载电压220V,电流为0.5A、0.6A、0.7A三级可调。介质水温为38℃。超声辐照模式:每日6min,每周6天,连续12周。药物对照组(OVX-ESG)采用结合雌激素片溶液灌胃,剂量为0.018mg/100g体重,5天/周,持续灌胃12周。干预周期结束后,采用双能X-线吸收法测量腰椎区骨密度(BMD),取两侧股骨分别进行组织学切片HE染色及骨组织生物力学检测,得到骨组织形态学图像及最大载荷(Fmax,N)、弹性模量(Emod,N/mm)。取OVX-US-H组大鼠各主要脏器做组织学切片HE染色,镜下观察作超声安全性评价。2.高脂血症实验部分:对雌性9月龄SPF级未育Wistar大鼠实施脂肪乳剂灌胃建立大鼠高脂血症模型。实验设置超声组(US)、高血脂组(HLP)、辛伐他汀对照组(SV)、正常对照组(CON)(n=6/组)。脂肪乳剂按1ml/100g体重剂量灌胃,1次/天,连续灌胃10天。随即取血检测模型大鼠血清中血脂四项水平,确定高脂血症模型建成。随后开始对各组大鼠施加超声/无/药物干预。超声参数为:电流0.7A(为骨质疏松模型组实验结果最优组的参数),其余参数同骨质疏松实验。超声辐照每日6min,每周6天,连续2周。采用舒降之(?)辛伐他汀片作为药物对照,灌胃剂量为0.16mg/100g体重,6天/周,持续2周。干预结束后,取血检测血清TC、TG、LDL-c、HDL-c水平。所有数据均用(x±SD)表示,采用SPSS v13.0统计软件处理。组间两两比较用单因素方差(one-way ANOVA)分析,方差齐用LSD检验,方差不齐用Dunnett-T检验,α=0.05。结果:1.骨质疏松症实验部分:(1)骨密度(BMD):超声组与OVX-CON组相比, OVX-US-L及OVX-US-H两组的骨密度显着升高(p<0.01);与OVX-ESG组及Sham-CON组相比,BMD均无明显差异(p=0.323,p=0.386)。与OVX-CON组相比,OVX-US-M组的BMD略有升高,但差异无统计学意义,且该组BMD显着低于OVX-ESG组(p<0.05)。(2)弹性模量(Emod)及最大载荷(Fmax):与OVX-CON组相比,OVX-US-H组的Emod和Fmax均明显升高(p<0.0001);与OVX-ESG组比较,OVX-US-H组的Emod没有差异,Fmax显着升高(p<0.05)。OVX-US-L组和OVX-US-M组的Emod和Fmax都有不同程度的升高,但升高的幅度均小于OVX-US-H。(3)骨组织形态学:OVX-CON组的骨小梁较细,分布稀疏,连续性较差。OVX-ESG与Sham-CON两组的骨小梁结构明显粗壮,分布紧密,结构完整。与上述三组相比,OVX-US-M和OVX-US-H两组的骨小梁状态较好,较OVX-CON组明显更粗,且分布密度更高,整体状态与OVX-ESG组和Sham-CON组相似。(4)各脏器组织病理形态学观察:未见组织病理学改变,未见出血点,细胞结构完整。2.高脂血症实验部分:与HLP组相比,US组的血脂四项指标均呈下降趋势,其中TC、TG、LDL-c浓度显着降低(P<0.001),HDL-c浓度略微降低(P>0.05),LDL-c/HDL-c值降低,但无统计学差异。US组的TG浓度甚至显着低于阳性药物SV组(p<0.05)。与CON组相比,US组的TC、TG、LDL-c、HDL-c四项指标均无显着差异(P>0.05)。结论:(1)低强度脉冲超声能够有效增加骨质疏松大鼠的骨密度,改善骨组织微结构状态,增加骨强度及骨劲度,减缓或抑制骨量丢失。(2)低强度脉冲超声能够快速、有效的降低高脂血症大鼠的血脂(TC、TG、LDL-c)浓度。(3)本实验采用的超声参数及剂量均具有良好生物安全性,其中,0.7A电流产生的超声强度对于两种模型作用效果最优。(4)水下法全身性超声辐照是一种安全、有效的超声施加方式。
彭守仙[10](2007)在《超声波对急性脑梗死患者血浆NO、ET变化的影响》文中进行了进一步梳理目的观察超声波治疗急性脑梗死的临床疗效并探讨其对急性脑梗死的治疗作用机制。方法将99例急性脑梗死患者分为超声治疗组与常规治疗组,上述两组又各分为溶栓组与降纤组,测定上述两组治疗前、治疗后24h、3d、7d、14d血浆NO与ET含量,评价治疗前、治疗后14d临床神经功能缺损程度,并将其评分进行比较。结果1.与对照组比较,超声治疗组和常规治疗组的NO血浆含量低于对照组,而ET血浆含量高于对照组(p<0.05);超声溶栓组与常规溶栓组比较,超声降纤组与常规降纤组比较,其两组NO、ET的血浆含量均无差异显着性(p>0.05)。2.超声溶栓组与常规溶栓组的NO在24h时均升高并达到峰值,而后降低,但仍高于对照组,其中在24h、3d时间点的NO浓度值,超声溶栓组高于常规溶栓组,随后在7d、10d时间点,NO浓度值,超声溶栓组则低于常规溶栓组(F=4.87 p<0.05);两组中的ET在治疗后各时间点的下降值,超声溶栓组均低于常规溶栓组,总体降低趋势上,超声溶栓组优于常规溶栓组(F=34.43 p<0.01)。3.超声降纤组与常规降纤组NO、ET的比较。两组中的NO依然在24h时升高并达到峰值而后降低,但仍高于对照组,其中在24h、3d时间点的NO浓度值,超声降纤组高于常规降纤组,随后在7d、10d时间点,两组NO浓度值相当。两组ET含量在治疗后各时间点的总体降低幅度相比较,超声降纤组优于常规降纤组(F=17.07 p<0.01 )。4.在治疗前、后14d神经功能缺损程度评定方面,超声溶栓组优于常规溶栓组(t=6.30 p<0.01),超声降纤组优于常规降纤组(t=4.63 p<0.05)。结论1、早期应用超声波治疗急性脑梗死,可有助于血栓溶解,改善脑缺血状态,临床疗效显着。2、超声波可以影响急性脑梗死患者血浆中NO、ET变化,调节二者的失衡状态,调节脑部血管舒缩,改善脑部血流,进而干预脑梗死的病理生理过程。
二、动物颅骨对超声波的吸收率(论文开题报告)
(1)论文研究背景及目的
此处内容要求:
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例:
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
(2)本文研究方法
调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、动物颅骨对超声波的吸收率(论文提纲范文)
(1)基于二维功率阵列的多靶点经颅超声相控系统的研究(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
第一章 绪论 |
1.1 本课题研究背景及研究意义 |
1.2 经颅聚焦超声技术国内外研究现状 |
1.2.1 高强度聚焦超声 |
1.2.2 打开血脑屏障 |
1.2.3 超声神经调节 |
1.3 课题来源 |
1.4 本课题研究目标和主要研究内容 |
1.4.1 课题研究目标 |
1.4.2 主要研究内容 |
第二章 仿真控制方程及聚焦技术 |
2.1 超声刺激参数 |
2.2 控制方程 |
2.2.1 流体模拟 |
2.2.2 弹性模拟 |
2.2.3 热模拟 |
2.3 基于k-空间伪谱法求解控制方程 |
2.4 非均匀介质超声聚焦技术 |
2.4.1 自适应延时聚焦技术 |
2.4.2 时间反转技术 |
2.5 本章小结 |
第三章 经颅聚焦超声数值模拟 |
3.1 颅骨与阵列换能器声学模型 |
3.2 阵列换能器优化设计 |
3.3 颅骨和脑软组织对声场的影响 |
3.4 流体模拟与弹性模拟 |
3.5 热模拟 |
3.6 本章小结 |
第四章 多靶点经颅超声相控系统开发 |
4.1 样本制备与计算模型 |
4.2 64 阵元二维功率阵列换能器 |
4.3 基于FPGA的脉冲驱动系统 |
4.4 光纤水听器采集系统 |
4.5 体外声场测量系统与体内刺激系统 |
4.6 本章小结 |
第五章 多靶点经颅聚焦超声实验 |
5.1 二维阵列聚焦特性数值研究 |
5.2 体外声场测量实验 |
5.2.1 换能器声学测试 |
5.2.2 颅内声场测量结果 |
5.3 体内刺激实验 |
5.3.1 实验过程 |
5.3.2 实验结果 |
5.4 本章小结 |
结论与展望 |
参考文献 |
攻读学位期间取得与学位相关的成果 |
致谢 |
(2)基于发散波经颅成像的相位校正及自适应算法研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第1章 绪论 |
1.1 经颅超声成像 |
1.2 国内外研究现状 |
1.3 研究的目的和意义 |
1.4 研究思路及章节安排 |
第2章 经颅超声理论基础 |
2.1 成像方式 |
2.1.1 聚焦线扫成像 |
2.1.2 合成孔径成像 |
2.1.3 平面相干复合成像 |
2.1.4 发散波相干复合成像 |
2.2 经颅相位矫正 |
2.2.1 相位矫正基础理论 |
2.2.2 基于U-net网络检测颅骨 |
2.2.3 多模板快速推进算法 |
2.3 自适应波束合成算法 |
2.3.1 相干因子 |
2.3.2 最小方差算法 |
2.3.4 基于信噪比的最小方差算法 |
2.3.5 角度域自适应波束合成算法 |
2.3.6 自适应算法应用到发散波经颅成像 |
第3章 实验安排 |
3.1 颅骨检测实验 |
3.1.1 测量颅骨的厚度和声学特性 |
3.1.2 U-net检测颅骨实验 |
3.2 经颅声场实验 |
3.2.1 经颅聚焦超声 |
3.2.2 经颅发散波 |
3.3 发散波经颅成像实验 |
3.3.1 K-WAVE仿真颅骨成像试验 |
3.3.2 verasonics颅骨成像实验 |
第4章 实验结果及分析 |
4.1 定量评估参数 |
4.2 U-net颅骨检测结果 |
4.3 经颅相位矫正 |
4.3.1 k-wave颅骨仿真实验结果 |
4.3.2 verasonics经颅实验结果 |
4.4 联合自适应算法的发散波经颅成像 |
4.4.1 K-WAVE仿真数 |
4.4.2 verasonics经颅实验结果 |
4.5 讨论与分析 |
第5章 总结与展望 |
5.1 总结 |
5.1.1 本文的主要工作及研究成果 |
5.1.2 本文主要的创新点 |
5.2 不足与展望 |
参考文献 |
指导教师对研究生学位论文的学术评语 |
答辩委员会决议书 |
致谢 |
攻读硕士学位期间的研究成果 |
(3)微波热声成像技术及其在脑疾病检测中的应用研究(论文提纲范文)
摘要 |
abstract |
第一章 绪论 |
1.1 脑成像技术简介 |
1.2 微波热声成像的发展概述 |
1.3 本论文的研究目的和工作安排 |
第二章 微波热声成像理论基础 |
2.1 热声成像 |
2.1.1 热声效应 |
2.1.2 热声波动方程 |
2.2 热声成像重建算法 |
2.3 微波与物质的相互作用机制 |
2.3.1 热声压与物质介电特性的关系 |
2.3.2 良导体与微波的相互作用 |
2.3.3 电介质与微波的相互作用 |
2.3.4 一般有耗媒质与微波的相互作用 |
2.3.5 生物组织与电磁能量的互作用机制 |
2.4 微波热声脑成像技术 |
2.4.1 脑组织的介电特性 |
2.4.2 脑组织的声学特性 |
2.4.3 脑成像对热声成像技术提出的要求 |
2.5 本章小结 |
第三章 活体微波热声成像系统设计 |
3.1 微波热声成像系统 |
3.2 微波激励系统设计 |
3.2.1 微波激励源 |
3.2.2 耦合介质选择 |
3.2.3 微波线缆 |
3.2.4 天线设计 |
3.2.5 SAR值与安全性 |
3.3 超声耦合系统设计 |
3.3.1 超声换能器 |
3.4 数据采集与控制系统设计 |
3.4.1 热声放大器 |
3.4.2 数据采集 |
3.4.3 系统支架及控制系统 |
3.4.4 连续扫描方法 |
3.5 适用于活体动物成像的保定装置设计 |
3.5.1 密封型大小鼠呼吸面罩设计 |
3.5.2 冠状位大鼠脑成像 |
3.5.3 横断位大鼠脑成像 |
3.6 系统参数测试 |
3.7 热声成像系统改进效果对比 |
3.8 本章小结 |
第四章 微波热声脑成像 |
4.1 具有逼真头部轮廓和可控介电特性的仿体研究 |
4.1.1 研究背景 |
4.1.2 可控介电特性的仿体制作 |
4.1.3 基于定量仿体的实验研究 |
4.1.4 逼真大鼠头部仿体的制作方法 |
4.1.5 含有颅骨的逼真大鼠头部仿体的制作方法 |
4.1.6 实验结果分析 |
4.1.7 小结 |
4.2 活体大鼠冠状位热声脑成像 |
4.2.1 研究背景 |
4.2.2 研究方法 |
4.2.3 结果与讨论 |
4.2.4 小结 |
4.3 幼年大鼠横断位热声脑成像 |
4.3.1 研究背景 |
4.3.2 研究方法 |
4.3.3 实验结果 |
4.3.4 讨论与小结 |
4.4 基于热声的新生小鼠脑部生发基质出血检测技术 |
4.4.1 研究背景 |
4.4.2 脑出血的对比度来源 |
4.4.3 研究方法 |
4.4.4 实验结果 |
4.4.5 讨论与小结 |
4.5 高强度聚焦超声引起脑组织热损伤的非侵入式热声成像 |
4.5.1 研究背景 |
4.5.2 研究方法 |
4.5.3 实验结果 |
4.5.4 讨论与小结 |
4.6 本章小结 |
第五章 基于电磁感应和热声效应的针尖可视化技术 |
5.1 研究背景 |
5.2 金属针管和针尖的对比度来源 |
5.3 数值仿真 |
5.4 针具可视化的实验研究 |
5.5 讨论与小结 |
5.6 本章小结 |
第六章 热声超声双模态成像 |
6.1 研究背景 |
6.2 研究方法 |
6.3 结果与讨论 |
6.4 本章小结 |
第七章 总结与展望 |
7.1 总结 |
7.2 展望 |
致谢 |
参考文献 |
攻读博士学位期间取得的成果 |
(4)光纤光声显微成像信噪比提升研究(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
第一章 绪论 |
1.1 光声显微成像 |
1.2 光学超声传感技术 |
1.2.1 折射率型 |
1.2.2 干涉型 |
1.2.3 光纤型 |
1.3 本论文研究内容及章节安排 |
第二章 光纤光声显微成像 |
2.1 成像系统构成 |
2.2 超声信号探测 |
2.2.1 FOUS的噪声等效声压(NEP) |
2.2.2 FOUS与非聚焦型超声换能器的灵敏度比较 |
2.2.3 FOUS的稳定性 |
2.3 成像系统性能表征与成像结果 |
2.3.1 成像系统的空间分辨率 |
2.3.2 成像系统的视场范围 |
2.3.3 活体成像结果 |
2.4 本章小结 |
第三章 成像系统降噪研究 |
3.1 降噪原理 |
3.2 降噪系统装置 |
3.3 降噪结果分析 |
3.4 活体成像实验 |
3.5 本章小结 |
第四章 超声探测增敏研究 |
4.1 超声敏感机理 |
4.2 阻抗匹配法增敏 |
4.3 波前匹配法增敏 |
4.4 本章小结 |
第五章 总结与展望 |
5.1 总结 |
5.2 展望 |
参考文献 |
研究生期间参与发表学术论文情况 |
致谢 |
(5)多光谱高分辨光声显微成像方法与实验研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第一章 绪论 |
1.1 引言 |
1.2 光声成像技术概述 |
1.3 光学分辨率光声显微成像技术研究现状 |
1.4 课题来源、研究目的与意义 |
1.4.1 课题来源 |
1.4.2 课题研究目的与意义 |
1.5 课题主要研究内容 |
第二章 光声显微成像的理论基础 |
2.1 引言 |
2.2 光声显微成像的基本原理 |
2.2.1 光声成像的约束条件 |
2.2.2 光声波动方程 |
2.3 光声显微成像的重建算法 |
2.4 多光谱光声成像技术 |
2.5 本章小结 |
第三章 多光谱高分辨光声显微成像的系统设计 |
3.1 引言 |
3.2 系统整体方案设计 |
3.3 系统硬件组成 |
3.3.1 光学激发部分 |
3.3.2 超声探测部分 |
3.3.3 数据采集部分 |
3.3.4 成像探头结构设计 |
3.3.5 扫描运动部分 |
3.4 基于LabVIEW的上位机程序介绍 |
3.4.1 LabVIEW软件简介 |
3.4.2 运动控制程序 |
3.4.3 数据采集和存储程序 |
3.4.4 图像显示程序及系统控制界面 |
3.5 系统成像性能测试 |
3.5.1 分辨率测试 |
3.5.2 成像深度测试 |
3.5.3 小鼠活体成像测试 |
3.6 本章小结 |
第四章 肿瘤血管高分辨光声定量成像实验 |
4.1 引言 |
4.2 方法与实验设计 |
4.2.1 血管特征定量提取算法 |
4.2.2 小鼠活体实验设计 |
4.3 实验结果与分析 |
4.3.1 肿瘤血管生成的连续无标记监测 |
4.3.2 肿瘤对抗血管治疗响应的连续监测 |
4.4 本章小结 |
第五章 高分辨光声分子与功能成像实验 |
5.1 引言 |
5.2 近红外二区光声分子成像研究 |
5.2.1 光声分子成像介绍 |
5.2.2 方法与实验设计 |
5.2.3 实验结果与分析 |
5.3 血氧饱和度光声功能成像研究 |
5.3.1 光声功能成像介绍 |
5.3.2 方法与实验设计 |
5.3.3 实验结果与分析 |
5.4 本章小结 |
第六章 总结与展望 |
6.1 本文主要工作总结 |
6.2 后续研究方向展望 |
参考文献 |
攻读硕士学位期间的研究成果 |
致谢 |
(6)骨声窗、驻波对HIFU经颅聚焦焦域影响的研究(论文提纲范文)
中文摘要 |
Abstract |
缩略语/符号说明 |
一、前言 |
1.1 研究背景 |
1.2 研究目的 |
1.3 研究内容 |
二、仿真方法所用基本方程式及实验设备 |
2.1 超声波传播方程式 |
2.2 差分方程式 |
2.2.1 FDTD中心差分方程式 |
2.2.2 声场边界处理 |
2.3 Pennes生物热传导方程式 |
2.3.1 微分方程式 |
2.3.2 FDTD差分方程式 |
2.3.3 温度场边界处理 |
2.4 热剂量方程式 |
2.5 实验设备与材料 |
三、数值仿真模型及参数 |
3.1 数值仿真模型 |
3.2 数值仿真参数 |
四、换能器阵元激励信号调控及实验材料制备 |
4.1 阵元激励信号 |
4.2 驻波消减 |
4.3 实验材料的制备 |
五、结果 |
5.1 骨窗对HIFU焦域的影响 |
5.1.1 激励信号频率 |
5.1.2 焦域可调控聚焦范围 |
5.2 驻波对HIFU焦域的影响 |
5.3 相位转换频率与激励频率的相关性 |
5.4 HIFU经骨骼聚焦实验 |
六、结论与讨论 |
6.1 结论 |
6.2 讨论 |
参考文献 |
发表论文和参加科研情况说明 |
综述 高强度聚焦超声肿瘤治疗的现状与展望 |
综述参考文献 |
致谢 |
个人简历 |
(7)超声波颅内压无创监测仪的设计、仿真与实现(论文提纲范文)
中文摘要 |
英文摘要 |
1 绪论 |
1.1 课题研究的背景 |
1.1.1 颅内压概念及颅内压升高病理基础 |
1.1.2 颅内压升高的危害及实时监测的意义 |
1.1.3 颅内压升高的变化范围及规律 |
1.2 颅内压监测的研究现状及发展趋势 |
1.2.1 颅内压有创监测法介绍 |
1.2.2 颅内压无创监测法的研究现状 |
1.2.3 超声技术用于颅内压无创监测的研究 |
1.2.4 颅内压无创监测法的发展趋势 |
1.3 超声波应力检测技术 |
1.4 本文工作的主要内容及研究意义 |
1.4.1 颅内压监测的难点及本课题提出的背景 |
1.4.2 本文研究工作的目的和意义 |
1.4.3 本文研究工作的主要内容 |
1.5 本章小结 |
2 脑组织的声弹性效应及其本构模型简化研究 |
2.1 颅脑组织的生物力学特性 |
2.2 超声波在脑组织中的传播规律和特性 |
2.2.1 超声波的主要参数 |
2.2.2 超声波的生物效应 |
2.2.3 超声波的参数及其对脑组织的影响 |
2.2.4 超声波在颅脑组织中的传播规律 |
2.3 颅脑结构的简化物理模型 |
2.4 脑组织中的声弹性效应 |
2.4.1 固体介质中的声弹性效应及其应用 |
2.4.2 脑组织中的声弹性方程 |
2.5 脑组织本构模型的简化研究 |
2.5.1 生物力学中的连续介质假设 |
2.5.2 脑组织的极小形变假设 |
2.5.3 脑组织的线弹性假设及其弹性模量张量 |
2.5.4 脑组织的各向同性假设 |
2.6 颅脑组织的力学性能仿真研究 |
2.6.1 仿真模型实验材料的选取 |
2.6.2 仿真材料与脑组织力学性能的相似性验证 |
2.6.3 验证实验 |
2.7 本章小结 |
3 基于声弹性颅内压无创监测仿真模型实验研究 |
3.1 颅内压无创监测仿真模型实验设计 |
3.2 仿真模型实验的有限元分析 |
3.2.1 有限元方法的基本思想 |
3.2.2 有限元仿真软件的选型 |
3.2.3 仿真模型实验有限元分析的结果 |
3.3 结论和讨论 |
3.4 本章总结 |
4 超声波颅内压无创监测仪的设计与实现 |
4.1 超声波颅内压无创监测仪的要求 |
4.2 超声波颅内压无创监测法的整体方案设计 |
4.3 超声波颅内压无创监测仪的硬件系统设计 |
4.3.1 超声波换能器选型 |
4.3.2 数字频率合成器 |
4.3.3 锁相放大器电路模块 |
4.3.4 颅内压监测仪的通信和数据接口 |
4.3.5 微控制器的选型 |
4.3.6 液晶显示接口及人机界面设计 |
4.3.7 电源模块 |
4.3.8 头戴式监测器的设计 |
4.4 超声波颅内压无创监测仪的软件设计及架构 |
4.5 颅内压监测仪样机反向验证实验 |
4.6 本章小结及结论 |
5 临床实验及临床数据分析 |
5.1 超声波颅内压无创监测仪样机操作规程 |
5.2 与颅内压有创监测法的对比研究 |
5.3 与正常人的监测数据对比研究 |
5.4 服药前后监测结果对比 |
5.5 临床实用监测病例 |
5.6 结论和讨论 |
5.7 本章小结 |
6 结论与展望 |
6.1 本文研究工作总结 |
6.2 本文创新点及关键问题 |
6.3 结论及存在的问题 |
6.3.1 结论 |
6.3.2 不足之处 |
6.4 下一步研究工作及展望 |
致谢 |
参考文献 |
附录 |
A. 作者在攻读博士学位期间发表的论文目录 |
B. 作者在攻读博士学位期间取得的科研成果目录 |
C. 作者在攻读博士学位期间获得的奖项 |
D. 作者在攻读博士学位期间参与的科研项目 |
(8)经颅超声刺激在缺血性脑损伤中的保护研究(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
1 引言 |
1.1 背景介绍 |
1.1.1 超声技术在生物医学中的应用 |
1.1.2 经颅超声刺激技术 |
1.2 经颅超声刺激的研究意义 |
1.3 本文的内容简介 |
2 经颅超声刺激系统及超声相关知识的介绍 |
2.1 经颅超声刺激系统 |
2.1.1 系统组成 |
2.1.2 提高系统的空间分辨率 |
2.2 经颅超声刺激参数 |
2.3 超声波的声强 |
2.4 超声波在经颅超声刺激实验中的衰减和热效应 |
3.经颅超声刺激 SD 大鼠的 motor 及 barrel 皮层 |
3.1 引言 |
3.2 材料与方法 |
3.2.1 实验动物及生理信号采集实验准备 |
3.2.2 配置刺激参数及信号的输出功率 |
3.2.3 刺激实验 |
3.3 实验结果 |
3.4 小结 |
4.经颅超声刺激大鼠远端大脑中动脉闭塞模型的实验研究 |
4.1 引言 |
4.2 大鼠中风模型 |
4.2.1 中风模型的分类 |
4.2.2 中风模型的选择 |
4.3 TUS 用于保护缺血性脑损伤的实验方案 |
4.3.1 实验方案的讨论与确定 |
4.3.2 实验方案 |
4.4 刺激时间窗的选择实验 |
4.4.1 引言 |
4.4.2 材料与方法 |
4.4.3 实验结果 |
4.4.4 小结 |
4.5 动物行为学实验 |
4.5.1 引言 |
4.5.2 材料与方法 |
4.5.3 实验结果 |
4.5.4 小结 |
4.6 TTC 染色脑切片测定脑梗死体积实验 |
4.6.1 引言 |
4.6.2 材料与方法 |
4.6.3 实验结果 |
4.6.4 小结 |
4.7 光成像技术研究 TUS 的保护效果 |
4.7.1 引言 |
4.7.2 材料与方法 |
4.7.3 实验结果 |
4.7.4 小结 |
4.8 TUS 对于缺血性脑损伤保护作用的机制研究 |
4.8.1 引言 |
4.8.2 激光散斑成像实验 |
4.8.3 免疫组化实验 |
4.8.4 经颅超声刺激的保护作用机制的猜想 |
4.9 经颅超声刺激脑组织时的潜在生物风险 |
5.总结与展望 |
5.1 项目小结 |
5.2 项目展望 |
参考文献 |
致谢 |
攻读学位期间发表的学术论文及专利申请 |
(9)低强度脉冲超声干预大鼠骨质疏松症及高脂血症的实验研究(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
英汉缩略词对照 |
第一部分 文献综述 |
一、低强度脉冲超声(LIPUS)防治动脉粥样硬化的可行性分析 |
1 粥样硬化的部分致病因素分析 |
1.1 血脂水平升高 |
1.2 血管内皮功能障碍 |
1.3 粥样硬化斑块中的细胞凋亡与增殖异常 |
1.4 血管钙化与骨质疏松 |
2 超声对粥样硬化相关因素的生物学效应 |
2.1 超声降血脂驱动粥样斑块消融 |
2.2 超声对心血管、微循环的作用 |
2.3 超声对细胞增殖和凋亡的影响 |
2.4 超声对细胞内一氧化氮合成的影响 |
2.5 超声对骨钙及血管钙化的影响 |
3 结语 |
二、低强度脉冲超声(LIPUS)对骨组织作用的研究进展 |
1 骨质疏松症的致病因素及分类 |
2 超声在促进骨折愈合中的应用 |
3 超声对骨组织作用机制的研究 |
4 LIPUS防治骨质疏松症的初尝试 |
5 结语 |
第二部分 实验研究 |
前言 |
一、低强度脉冲超声干预大鼠去卵巢所致骨质疏松症的实验研究 |
1 实验材料与方法 |
1.1 实验材料 |
1.1.1 实验动物 |
1.1.2 实验药物与试剂 |
1.1.3 实验设备与仪器 |
1.1.4 实验环境 |
1.2 实验方法 |
1.2.1 骨质疏松模型的建立 |
1.2.2 动物分组 |
1.2.3 干预方法:超声及给药 |
1.3 样本采集及指标检测 |
1.3.1 样本采集 |
1.3.2 实验指标检测 |
1.4 统计学分析 |
2 实验结果 |
2.1 建模评价 |
2.1.1 卵巢组织学检测 |
2.1.2 血清雌二醇(E2)浓度检测 |
2.2 骨密度(BMD)检测 |
2.3 股骨生物力学检测 |
2.4 组织学检测 |
2.4.1 骨组织形态学图像 |
2.5 安全性评价 |
2.5.1 各脏器组织病理形态学观察 |
3 讨论 |
3.1 大鼠骨质疏松症模型的建立 |
3.2 LIPUS对骨质疏松症的作用效果 |
3.2.1 物理疗法与骨质疏松症 |
3.2.2 超声参数设置的依据 |
3.2.3 LIPUS防治骨质疏松症的效果 |
3.2.4 以往阴性结果及原因分析 |
二、低强度脉冲超声干预大鼠高脂血症的实验研究 |
1 实验材料与方法 |
1.1 实验材料 |
1.1.1 实验动物 |
1.1.2 实验药物与试剂 |
1.1.3 实验设备与仪器 |
1.1.4 实验环境 |
1.2 实验方法 |
1.2.1 大鼠高脂血症模型的建立 |
1.2.2 动物分组 |
1.2.3 干预方法:超声及给药 |
1.3 样本采集及指标检测 |
1.4 统计学分析 |
2 实验结果 |
3 讨论 |
3.1 高脂血症动物模型的选择与建立 |
3.2 LIPUS对血脂的调节作用 |
3.3 LIPUS的降血脂作用与动脉粥样硬化的防治 |
三、结语 |
参考文献 |
致谢 |
个人简历 |
(10)超声波对急性脑梗死患者血浆NO、ET变化的影响(论文提纲范文)
一 中文摘要 |
二 英文摘要 |
三 前言 |
四 文献综述 |
五 材料与方法 |
六 结果 |
七 讨论 |
八 结论 |
九 参考文献 |
十 致谢 |
十一 英文缩写 |
四、动物颅骨对超声波的吸收率(论文参考文献)
- [1]基于二维功率阵列的多靶点经颅超声相控系统的研究[D]. 庄晓鹏. 广东工业大学, 2021
- [2]基于发散波经颅成像的相位校正及自适应算法研究[D]. 杜斌. 深圳大学, 2020(10)
- [3]微波热声成像技术及其在脑疾病检测中的应用研究[D]. 赵渊. 电子科技大学, 2020(07)
- [4]光纤光声显微成像信噪比提升研究[D]. 刘晋玮. 暨南大学, 2019(06)
- [5]多光谱高分辨光声显微成像方法与实验研究[D]. 陈宁波. 广州大学, 2019(01)
- [6]骨声窗、驻波对HIFU经颅聚焦焦域影响的研究[D]. 曾苗苗. 天津医科大学, 2016(05)
- [7]超声波颅内压无创监测仪的设计、仿真与实现[D]. 吴军. 重庆大学, 2014(01)
- [8]经颅超声刺激在缺血性脑损伤中的保护研究[D]. 郭腾飞. 上海交通大学, 2014(06)
- [9]低强度脉冲超声干预大鼠骨质疏松症及高脂血症的实验研究[D]. 林婧. 北京中医药大学, 2011(09)
- [10]超声波对急性脑梗死患者血浆NO、ET变化的影响[D]. 彭守仙. 佳木斯大学, 2007(06)