基于时间反演的磁动力超声成像仿真与实验

论文摘要

磁性纳米颗粒可以与肿瘤进行特异性结合,对肿瘤的早期诊断或特异性诊断具有重要意义和潜在应用前景。该文研究一种基于时间反演的磁动力超声成像方法,该方法利用时变磁场在标记了磁性纳米粒子生物组织内产生的磁动力诱发超声信号,并重建出纳米粒子分布图像。利用有限元法建立不同半径的纳米粒子标记生物组织模型,对模型进行仿真计算,获取磁动力超声的声压信号,并采用时间反演方法进行纳米粒子分布重建。制作纳米粒子标记的生物组织仿体模型和离体生物组织样本,进行了磁动力超声成像实验。仿真与实验结果表明:纳米粒子分布图像边界与标记生物组织的纳米粒子边界一致性较高,该成像方法能快速准确地获得成像目标的尺寸和位置信息,表明该成像方法的有效性,有望用于磁性纳米标记生物组织的分子成像。

论文目录

• 0 引言
• 1 磁动力超声成像理论基础
•   1.1 纳米粒子受力分析
•   1.2 磁动力超声声源发生机理
•   1.3 时间反演算法与实现步骤
• 2 仿真分析
•   2.1 生物组织模型的构建
•   2.2 声压仿真
•   2.3 纳米粒子分布重建
• 3 实验研究
•   3.1 实验平台
•   3.2 仿体模型实验
•   3.3 离体生物组织成像实验
• 4 结论

文章来源

类型: 期刊论文

作者: 张帅,李子秀,张雪莹,赵明康,徐桂芝

关键词: 磁性纳米颗粒,磁动力超声成像,声压信号,时间反演法,纳米粒子分布

来源: 电工技术学报 2019年16期

年度: 2019

分类: 工程科技Ⅱ辑,基础科学,医药卫生科技

专业: 物理学,生物学,生物医学工程

单位: 省部共建电工装备可靠性与智能化国家重点实验室(河北工业大学电气工程学院),河北省电磁场与电器可靠性重点实验室(河北工业大学电气工程学院)

基金: 国家自然科学基金重点项目(51737003),河北省科学研究计划项目(E2015202292,E2015202050,E2017202190),河北省高校科研重点项目(ZD2017020),河北省高等学校自然科学青年拔尖人才项目(BJ2016013)资助

分类号: R318;O482.5

DOI: 10.19595/j.cnki.1000-6753.tces.180943

页码: 3303-3310

总页数: 8

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