检索结果-南通市图书馆

科技创新与应用 2023年第19期13卷 1-8页

作者：刘柯岑赵渊廖怡星喻沁然何峥岩单天琪重庆医科大学生物医学工程学院超声医学工程国家重点实验室重庆400016

组织的光吸收和通过组织的光通量差异显著影响了当前基于光吸收原理的光声技术对组织热凝固评估的准确性。该研究基于格鲁内森参数的温度依赖性,提出一种消除组织光吸收系数、光通量影响的热凝固评估光声技术。该方法首先通过水浴快速... 详细信息

组织的光吸收和通过组织的光通量差异显著影响了当前基于光吸收原理的光声技术对组织热凝固评估的准确性。该研究基于格鲁内森参数的温度依赖性,提出一种消除组织光吸收系数、光通量影响的热凝固评估光声技术。该方法首先通过水浴快速加热组织至41℃,采集不同温度对应的光声信号,基于格鲁内森参数与温度存在的线性关系得到光声信号振幅随组织温度变化的斜率常数。然后利用初始温度对应的光声信号对斜率归一化,即得到一个仅取决于温度依赖性的参数。由于含水量是影响信号温度依赖性的主要因素,而热凝固过程中的组织脱水会导致信号的温度依赖性减弱,因此,可根据归一化斜率减小量来进行组织状态评估。该文采用2种肌肉组织研究温升范围和初始温度对归一化斜率的影响,多次重复试验的结果显示当初始温度小于38℃时,可根据归一化斜率将正常与热凝固后的肌肉组织完全区分开,热凝固后组织的归一化斜率相较于正常组织下降了52.81%~63.47%。试验结果表明所提出的技术具有无损评估组织热凝固的潜力。

关键词：光声成像非线性光声格鲁内森参数组织热凝固归一化斜率

来源：

维普期刊数据库

同方期刊数据库评论

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

基于热调制的光声非线性方法对玻璃微裂纹的检测机理研究

基于热调制的光声非线性方法对玻璃微裂纹的检测机理研究

引用

作者：张逸飞南京理工大学

学位级别：硕士

在过去的几十年中,结构健康一直是关注的热点,开发高效、精确的缺陷检测手段显得尤为迫切,非线性光声继承了非线性声学与激光超声的优点而在微裂纹（微米、亚微米量级）检测领域应用前景广阔,但目前为止一些非线性现象背后的物理机制仍... 详细信息

在过去的几十年中,结构健康一直是关注的热点,开发高效、精确的缺陷检测手段显得尤为迫切,非线性光声继承了非线性声学与激光超声的优点而在微裂纹（微米、亚微米量级）检测领域应用前景广阔,但目前为止一些非线性现象背后的物理机制仍不明确,这也阻碍了基于非线性光声的缺陷定性、定量评估的发展,本文将通过理论和实验研究对这些非线性现象给出合理的解释。理论研究方面,裂纹壁的建模表征始终是建立声波与裂纹相互作用物理模型的难点,本文从接触力学角度,基于罚函数法来施加裂纹壁间的接触约束。将实验中两束作用于靶材的强度调制的连续光简化为模型中裂纹壁两侧两个周期性变化的温度场。讨论了高频激发源和低频泵浦源与裂纹相对位置对非线性旁瓣幅值的影响,得到了和实验一致的结果,并对此现象产生的原因进行了分析。微观上,发现了两种典型的接触机制,并讨论了微观接触机制与接收到的光声非线性信号之间的关系。基于光声非线性混频方法进行微裂纹检测时,非线性现象受裂纹接触状态的影响,由于微裂纹本身结构复杂,同一条裂纹的不同位置（例如裂纹开口位置与裂纹尖端）接触状态会大不相同,除此之外裂纹的接触状态仍会受泵浦与激发参数等诸多因素的影响,这就使得检测过程中声波与微裂纹相互作用的非线性现象复杂多变。研究裂纹不同接触状态下的非线性特性,对实际检测中激发源、泵浦源参数的选取,以及微裂纹各项参数的评估意义重大。本文进一步对不同接触状态下的裂纹进行了研究,得到了裂纹不同接触状态下的应力—应变关系,也由此解释了实验中裂纹在“半开半合”状态下非线性信号最强的原因,为实际裂纹检测时的激发参数的选取提供了理论指导。考虑到裂纹壁的复杂性,本文通过在裂纹壁间引入定刚度弹簧来表征裂纹壁间的弱连接,而发展出了包含弱连接的非线性双刚度模型。模型中包含了多种非线性机制,一方面非线性来自于接触力学,另一方面的非线性来自于裂纹“呼吸”时的双刚度效应。模拟中改变泵浦源幅值观察到了旁瓣缺级现象,且随着泵浦源幅值进一步增大旁瓣幅值变化趋势与实验结果有很好的对应。在分析了理论与实验结果中存在的一些差异后,讨论了基础位移的作用。传统的光声非线性混频实验以一束强度低频调制的连续光作为泵浦源来调制裂纹状态,强度高频调制的连续光作为激发源来激发声波。本文实验上改进了原有的实验方案,通过增加第三束光来充当加热源为裂纹提供基础位移,实验上研究了基础位移对非线性混频现象的贡献作用,也研究了基础位移对缺陷定位的影响。

关键词：非线性光声混频接触弹簧非线性旁瓣基础位移

来源：

同方学位论文库评论

在线全文

同方学位论文库

学校读者我要写书评

暂无评论

基于光声效应的聚焦超声组织内焦域温度场重建方法研究

基于光声效应的聚焦超声组织内焦域温度场重建方法研究

引用

作者：刘柯岑重庆医科大学

学位级别：硕士

目的:聚焦超声技术因为其无创、高效、恢复快等优势已经被广泛应用在肿瘤治疗和药物传递的过程中。其中掌握其治疗过程中焦域内靶组织的温度变化是保障聚焦超声治疗安全性的关键。但是目前仍然缺少一种测温方法能够实现实时、经济且无... 详细信息

目的:聚焦超声技术因为其无创、高效、恢复快等优势已经被广泛应用在肿瘤治疗和药物传递的过程中。其中掌握其治疗过程中焦域内靶组织的温度变化是保障聚焦超声治疗安全性的关键。但是目前仍然缺少一种测温方法能够实现实时、经济且无创有效地监测聚焦超声治疗过程中的温度。光声技术具有实现实时、高精确度、无创组织测温的潜力,且具有系统集成的成本效益和可行性。因此本文从系统搭建、实验验证等方面对基于光声效应的聚焦超声组织内焦域温度场重建进行研究,以实现对聚焦超声组织内焦域温度场的实时测温。方法:1、首先基于Lab VIEW平台搭建了一套单阵元循环水浴光声测温系统以验证光声测温的可行性,探究不同组织中光声信号峰峰值与温度的关系,将仿体和不同的离体组织作为实验材料通过水浴加热采集不同温度下（28-41℃）实验材料的光声信号,再此基础上进行重复性试验,通过拟合优度R2和残差来评估本系统用于的光声测温的能力,以验证光声测温的可行性。2、在搭建的单阵元循环水浴光声测温系统基础上,进一步探究不同状态的组织中光声信号的温度依赖关系。通过水浴快速加热牛心和牛肉组织至41℃,采集不同温度对应的光声信号,基于格鲁内森参数与温度存在的线性关系拟合出光声信号振幅随组织温度变化的斜率常数。然后利用初始温度对应的光声信号对斜率归一化,即得到一个仅取决于温度依赖性的参数。由于含水量是影响信号温度依赖性的主要因素,而热凝固过程中的组织脱水会导致信号的温度依赖性减弱,因此,我们提出可根据光声信号随温度变化的归一化斜率减小量来进行组织状态评估,为评估组织热凝固损伤提出一种新方法。3、为了实现聚焦超声焦域的实时温度场重建,本研究基于Vantage256平台、128线阵超声探头以及定制聚焦超声换能器搭建了多阵元实时光声测温与聚焦超声治疗一体化系统,在该系统环境下先通过水浴加热方式拟合出组织格鲁内森参数与温度的变化规律系数,然后采用聚焦超声加热,并带入该系数用于组织光声信号像素值与温度的转换,通过热电偶对实验结果进行交叉验证,以证明实验结果的可靠性,最后实现对牛肝组织聚焦超声焦域温度场的重建。结果:1、在本课题研究的温度范围内（28-41℃）,通过大量的仿体和离体组织实验以及数据处理,找到了光声信号与温度变化的线性关系。通过拟合发现,拟合优度R2均大于0.9,平均误差范围控制在1℃以内,表明光声信号与温度变化存在良好的线性关系,证明了此回归模型的可行性,因此可以利用光声信号进行温度测量。2、本研究采用两种肌肉组织（牛心和牛肉）以探究了温升范围和初始温度对归一化斜率的影响,多次重复试验的结果显示当初始温度小于38℃时,温升范围大于3℃可根据归一化斜率将正常与热凝固后的肌肉组织完全区分开,热凝固后组织的归一化斜率相较于正常组织下降了52.81%～63.47%。试验结果表明所提出的技术具有无损评估组织热凝固的临床潜力。3、在25℃～41℃温度范围内,首先通过对牛心组织归一化光声图像像数值与温度的线性关系拟合,找到本系统环境下光声图像像数值与温度的实验参数。热电偶的焦点升温实验显示了光声像素值与热电偶采集的温度的高度相似性,R2=0.96106,证明了本系统测温的有效性。最后计算并重建出聚焦超声温度场,表明光声技术有望在聚焦超声治疗过程中提供实时温度监测。结论:针对目前聚焦超声在临床治疗和应用中仍然缺少实时、经济且无创的温度监控以保证其治疗过程安全性的问题,本文基于光声测温技术并探究其用于聚焦超声焦域温度场可视化的可行性而展开研究,搭建了基于多阵元和单阵元的两套光声测温系统,基本实现了实时光声测温对聚焦超声焦域温度场的重建,有望为聚焦超声治疗过程的温度监测提供一种具有临床应用前景的方法。同时基于不同状态组织中光声信号温度依赖性的差异,为浅表组织状态评估提供了一种新方法。

关键词：聚焦超声光声成像光声测温格鲁内森参数非线性光声

来源：

同方学位论文库评论

在线全文

同方学位论文库

学校读者我要写书评

暂无评论

欢迎您,

建议与咨询留下您的常用邮箱和电话号码，以便我们向您反馈解决方案和替代方法

时间限定

文献类型

馆藏选择

核心期刊

语言

文献类型

帮助

文字说明：

检索规则说明：

检索范例：

分类表

所选分类

限定检索结果

文献类型

馆藏范围

日期分布

学科分类号

主题

机构

作者

语言

在线全文

在线全文

在线全文

请选择保存的检索档案：

请选择收藏分类：

通借通还

欢迎您,

建议与咨询 留下您的常用邮箱和电话号码，以便我们向您反馈解决方案和替代方法

时间限定

文献类型

馆藏选择

核心期刊

语言

文献类型

帮助

文字说明：

检索规则说明：

检索范例：

分类表

所选分类

限定检索结果

文献类型

馆藏范围

日期分布

学科分类号

主题

机构

作者

语言

在线全文

在线全文

在线全文

请选择保存的检索档案： 新增检索档案 确定 取消

请选择收藏分类： 新增自定义分类 确定 取消

通借通还

建议与咨询留下您的常用邮箱和电话号码，以便我们向您反馈解决方案和替代方法

请选择保存的检索档案：

请选择收藏分类：