医学生物化学论文提纲

论文题目：声学分辨率光声显微成像系统的构建与研究

摘要：生物医学成像是进行医学诊疗的重要手段,光声成像又以其独特的优势,为精准医学诊疗做出巨大的贡献,它是一种能够分析生物化学信息的成像技术。光声成像不但拥有纯光学成像高对比度的特点,还有纯超声成像深度大的优点,在生物医学成像领域得到广泛的研究和应用。光声成像以短脉冲激光作为超声信号激励源,通过超声换能器接收激光激发出的超声信号,接着采集超声信号转化为的电信号,最后通过算法重建图像,从而为检测生物组织的形态结构、生理特征、生物化学信息等提供技术支持。光声显微医学成像又分为光学分辨率和声学分辨率两种,前者成像分辨率高,但是成像深度在1mm左右,但后者成像分辨率比前者低,但成像深度比前者大得多,能达到厘米级别。作为一种新型无损生物医学成像技术,光声医学成像必然会对人类健康事业做出巨大的贡献。在声学分辨率光声医学显微成像系统中,成像深度、成像信噪比以及成像分辨率都是决定成像质量好坏最关键的因素。本论文重点进行了以下几项研究工作。搭建了一套声学分辨率光声医学显微成像系统;通过光学软件的模拟,设计出一种能提高系统成像效果的新型聚光镜;提出了不同的照明方式对成像效果的影响,最后设计制作了仿体和活体实验对其进行验证。经过实验测试,论证了系统的可行性,得到成像深度和成像分辨率是相互矛盾,相互制约的,随着超声探头频率的升高,成像横向分辨率就会增大,但是成像深度就会降低;凸底聚光镜能够把光斑聚焦得更小,成像信噪比优于传统的平底聚光镜设计;激光明场照明方式优于暗场照明方式,明场照明有助于提高系统的信噪比和成像深度。

关键词：生物光学;光声成像;声学分辨率;明暗场;凸底聚光镜

学科专业：光学

摘要

Abstract

第一章 绪论

1.1 课题背景及研究意义

1.2 光声显微成像技术的发展和现状

1.3 本文主要研究内容

第二章 光声成像理论

2.1 引言

2.2 激光激发光声信号

2.3 光声成像信噪比

2.4 光声成像分辨率

2.5 本章小结

第三章 声学分辨率光声显微系统理论分析与设计

3.1 引言

3.2 硬件系统的选择

3.2.1 激光器

3.2.2 数据采集卡

3.2.3 超声收发仪

3.2.4 超声换能器

3.2.5 位移系统

3.3 软件系统的选择

3.4 末端激发光路设计

3.5 明暗场聚光效果模拟

3.6 平凸底聚光镜模拟分析及设计

3.7 本章小结

第四章 声学分辨率光声显微系统成像对比优化实验

4.1 调试系统

4.1.1 光声共轴共焦的调节

4.2 仿体实验

4.2.1 不同频率超声换能器分辨率及成像深度对比测试

4.2.2 平凸底聚光镜对光声成像的影响对比

4.2.3 激光明暗场对光声成像信噪比的影响对比

4.3 大鼠活体实验

4.3.1 10 MHz/25MHz超声探头成像对比

4.3.2 平凸底成像对比

4.3.3 超声聚焦点深度对成像信噪比的影响

4.3.4 激光明暗场

4.4 本章小结

第五章 结论与展望

5.1 结论

5.2 展望

1、10MHz超声探头采集数据进行矩阵处理

2、25MHz超声探头采集数据进行矩阵处理

3、生成Bscan图

4、生成map图

参考文献

致谢