开口柱面换能器声场分析

目的:聚焦超声治疗妇科浅表组织疾病中存在聚焦换能器和定位探头同时放置的问题,在实际的治疗头设计中必须考虑放置B超探头对聚焦声场的影响,本文涉及一种开口柱面换能器聚焦超声声场的数值计算与仿真,通过计算得出声场的三维空间分布,同时研究柱面自聚焦换能器中不同开口形状、位置、面积大小对声场的影响,以指导开口换能器的实际设计。方法:本文通过建立三维直角坐标系,应用Rayleigh积分得出柱面换能器聚焦区域内每一点的声强表达式,运用C语言和matlab采用变步长辛卜生二重积分的方法对开口柱面聚焦超声换能器的声场进行了数值计算和仿真,得出声场的三维分布。结果:对开口的不同形状、大小、位置的声场分布仿真结果表明:不同开口形状都会使聚焦区域声压幅值下降,开口半径增大,声压表现为下降的趋势,Z轴向的声压在换能器的边缘较大,中间小。随着开口中心位置距原点的距离越大,Z轴向的声压分布越不均匀,而对聚焦位置影响不大。结论:通过不同开口参数对声场三维分布影响可以看出:柱面超声换能器的开口形状、位置、面积对聚焦区域的声压均有明显影响。与给定的条件相比,选择位置居中、面积较小、的换能器,能使聚焦性能得到提高,而换能器的开口形状对聚焦效果影响不大。     

高强度聚焦超声换能器声场的数值仿真与实验测量

目的 高强度聚焦超声(HIFU)肿瘤治疗过程中,HIFU换能器形成的声场分布是决定其治疗效果的关键因素之一,为了提高HIFU肿瘤治疗的安全性和可靠性,需要对HIFU换能器形成的声场进行预测.方法 采用时域有限差分(FDTD)法数值仿真水体内形成的声压分布与实验测量结果对比的研究方法,分析讨论了HIFU换能器在不同激励功...     

医用高斯型聚焦超声换能器

本文说明了具有高斯型表面速度分布的医用聚焦超声换能器的理论分析、结构设计和声场测试方法。该换能器由N_8S_2压电陶瓷制成,等效半径3mm,谐振频率2.5MHz。焦长5.9cm的声透镜由环氧树脂制作。利用声场测试仪测量了该换能器的发射声压分布状况,其发射声束出声光衍射装置成象。所研制的换能器的近场特性比常用的具有均匀振速分布的平片换能器及具有4.8mm等效半径的高斯聚焦超声换能器好得多。在发射束中几乎见不到声压的极大和极小值起伏,而且副瓣减少。     

用于磁声耦合刺激的64阵元相控阵超声换能器的设计

本研究基于磁声耦合刺激技术(transcranial magneto-acoustic stimulation,TMAS)的需求,设计了用于线性64阵元相控阵的超声换能器,探究相控阵超声换能器压电晶体宽度及间距,优化超声换能器聚焦声场分布.采用MATLAB软件建立相控阵换能器模型,仿真聚焦声场分布.搭建三维声场分布测试...     

一种消除浅表组织病灶的微型线聚焦换能器声场的数值计算与仿真方法

目的:本文涉及一种消除浅表组织病灶的微型线聚焦超声声场的数值计算与仿真,通过计算得出声场的三维分布,同时研究柱面自聚焦换能器各个参数对声场的影响,以指导微型自聚焦换能器的设计。方法:本文通过建立三维直角坐标系,应用Rayleigh积分得出微型线聚焦超声换能器聚焦区域内每一点的声强表达式,运用C语言和matlab采用直接数值积分的方法对柱面聚焦超声换能器的声场进行了数值计算和仿真,得出声场的三维分布。结果:从声场的三维分布可以看出:按照本文给定的条件设计,微型线聚焦超声换能器展现出良好的聚焦性能,形成明显的焦域。和普通的柱面超声换能器相比,小型的柱面超声换能器形成的声场在z轴上的声场分布更均匀,x,y方向上衰减更快。结论:通过不同的参数对声场三维分布影响可以看出:微型线聚焦超声换能器的厚度,半径,张角和长度对聚焦的效果有明显影响。与给定的条件相比,选择较厚、半径和张角较大的换能器,能提高聚焦性能,而换能器的长度对聚焦效果影响不大。     

医学超声关键技术研究和进展(一) 超声换能器与超声编码技术

医学超声技术的发展使得超声成像成为临床诊断领域的重要组成部分。许多新的医学超声技术仍然在不断涌现。医疗换能器及阵列,不仅直接影响到医学超声图像的质量,同时也决定了系统设备的应用。宽频带、多维高密度、高频、微型化腔内集成探头是未来超声换能器发展的主要方向。该文对国内外医疗超声换能器材料发展、结构创新、应用三个方面作了简要综述。超声编码技术具有可以提高医学超声成像系统的信噪比、帧频和探查深度等优点,目前仍是超声成像技术的研究热点之一。该文介绍了超声编码检测原理、超声编码检测研究现状、技术难点,并对超声编码技术的前景进行了展望。     

超声成像换能器技术的发展

作为超声波发射和回波接收器件的换能器,始终是医学超声成像系统中最为关键的声学部件.随着超声成像换能器技术的不断发展使超声图像更清晰,更直观.主要论述新型压电复合材料换能器、压电单晶材料换能器、宽频带换能器、三维成像换能器和电容式微加工换能器的技术发展及其展望.     

凹球面聚焦超声换能器用于热疗时在人体内引起的瞬态温度场

本文引入了虚拟热源的概念,分析了边界条件对升温的影响及加热时间及温度场点位置的关系,详细研究了声源参数及生物组织特性参数对治疗区升温快慢的影响,比较了聚焦参数相同的册球面换在和高斯换能器声焦点的瞬态温度,所得结果对超声热疗的实施具有指导作用。     

超声换能器在医学成像中的发展

换能器是超声波发射和回波接收器件,是超声医学成像中最重要的声学部件.在医疗超声设备中,换能器直接影响了超声医学成像质量.概述了各种超声医学成像换能器现状,以及换能器聚焦和数字波束成像技术.     

超声换能器在医学成像中的发展

换能器是超声波发射和回波接收器件,是超声医学成像中最重要的声学部件。在医疗超声设备中,换能器直接影响了超声医学成像质量。概述了各种超声医学成像换能器现状,以及换能器聚焦和数字波束成像技术。     

人体小腿受冲击载荷作用时的生物动力响应

建立了人体下肢大腿固定而小腿在矢状面内运动时的生物动力模型,并对这类数学模型的求解,发展了一种有效且易于使用的解法技术。作为应用,计算了当小腿在胫骨质量中心遭受载荷时,刷此而引起的膝关节啼合接触力,膝关节处的４个主要韧带所承受的张力以及膝关节股骨与股骨咬合时的接触点的位置,小腿前后屈伸位移和运动轨迹等。     

冠脉造影脉冲响应原理评价心肌微循环

本方法采用冠脉造影脉冲响应原理,建立冠脉造影心肌微循环分析系统。结合定量冠脉造影(QCA),该系统提供有关心肌微循环(Tmicro-1)、冠脉几何形态(MLD)和血流动力学(mAP、CFV、Rcor)等定量指标,用以评价冠状动脉和心肌微循环,并临床应用20例。结果显示:随着近段冠脉狭窄MLD缩小,Tmicro-1减少;PCI治疗后,随着MLD增加,Tmicro-1增加,两者之间呈良好相关(r=0.87,P<0.001),并且CFV、Rcor均得到一致改善。因此,冠脉造影脉冲响应分析系统所提供的Tmicro-1、CFV等定量分析指标,可作为评估冠脉血流和心肌微循环功能状态的敏感参数,结合定量冠脉造影分析指标,有利于提高常规冠脉造影解剖形态与生理功能相结合,分析冠脉狭窄和介入治疗前、后心肌微循环和大-小循环动力学之间的变化关系。     

Combined Transfer Function Analysis and Modelling of Cerebral Autoregulation

The clinical importance of cerebral autoregulation has resulted in a significant body of literature that attempts both to model the underlying physiological processes and to estimate the mathematical relationships between clinically measurable variables, the most common of which are Arterial Blood Pressure and Cerebral Blood Flow Velocity. These approaches have, however, rarely been used together to interpret clinical data. A simple model of cerebral autoregulation is thus proposed here, based on a flow dependent feedback mechanism with gain and time constant that adjusts arterial compliance. Analysis of this model shows that it closely approximates a second order system for typical values of physiological parameters. The model parameters can be optimally estimated from available experimental data for the Impulse Response (IR), yielding physiologically reasonable values, although there is one free parameter that must be fixed. The effects of changes in feedback gain and time constant are found to be significant on the predicted IR and can thus be estimated robustly from experimental data. The effects of elevated baseline Intracranial Pressure (ICP) are found to be exactly equivalent to a reduced feedback gain, although the solution is much less sensitive to the former effect. A transfer function approach can be used to estimate autoregulation status clinically using a physiologically-based model, thus providing greater insight into the processes that govern cerebral autoregulation.     

甲基强的松龙脉冲疗法对高度或完全性房室传导阻滞治疗的临床研究

目的:探讨甲基强的松龙脉冲疗法对高度或完全性房室传导阻滞(AVB)重症期病例的临床应用价值,方法;对13例高度或完全性AVB重症期在常规治疗的基础上加用甲基强的松龙500mg/天静脉给药,观察其用药前后症状、心率、心律变化 并与12例加用地塞米松和8例单纯用654-2进行对照.结果:甲基强的松龙脉冲治疗后平均心率(74.8次/分)比治疗前(46.2次/分)显著提高P<0.05.总有效率(79.92%)明显高于加用地塞米松(58.33%)和单纯用654-2(37.50%),p<0.05.结论:甲基强的松龙脉冲疗法对高度或完全性AVB具有较好的临床疗效和毒副作用少.对伴有严重肝、肾损害和老年病人更适用     

冠脉造影脉冲响应分析评价心肌微循环

目的评价冠脉狭窄病人心肌微循环和冠脉血流动力学之间的变化关系。方法采用数字血管造影脉冲响应函数的原理 ,分析视频时间密度曲线 ,测定造影剂平均通过微循环时间倒数(Tmicro -1) ,作为局部心肌微循环灌注指标。结合定量冠脉造影 (QCA)、计算和测量冠脉流速并计算冠脉阻力 ,为研究心肌微循环和冠脉循环动力学提供定量指标。结果随着近段冠脉狭窄最小腔径 (MLD)缩小 ,Tmicro-1 减少(P<0.001) ;PCI治疗后 ,随着MLD增加 ,Tmicro-1 增加 ,两者之间呈良好相关 (r=0.87,P<0.001)。示意Tmicro-1 可作为评估冠脉狭窄程度的定量指标。急性冠脉综合征PCI治疗后 ,随着狭窄MLD增加 ,Tmicro-1 和冠脉流速、冠脉阻力均得到改善 ,但PCI前Tmicro-1 与冠脉流速之间并非线性相关(r=0.18,P>0.05) ,可能与大 (体循环 )、小 (微循环 )循环之间存在不同的影响因素有关 (如侧枝循环 )。结论利用数字血管造影脉冲响应原理 ,测定Tmicro -1作为评估近端冠脉狭窄局部心肌微循环的定量指标 ,结合定量冠脉造影、冠脉血流动力学定量指标 ,有助于提高常规冠脉造影解剖和生理、大 -小循环相结合的综合诊断水平。     

Measurement of the Contrast Agent Intrinsic and Native Harmonic Response with Single Transducer Pulse Waved Ultrasound Systems

Ultrasound contrast agents, i.e., small gas filled microbubbles, enhance the echogenicity of blood and have the potential to be used for tissue perfusion assessment. The contrast agents scatter ultrasound in a nonlinear manner and thereby introduce harmonics in the ultrasound signal. This property is exploited in new ultrasound techniques like harmonic imaging, which aims to display only the contrast agent presence. Much attention has already been given to the physical properties of the contrast agent. The present study focuses on practical aspects of the measurement of the intrinsic harmonic response of ultrasound contrast agents with single transducer pulse waved ultrasound systems. Furthermore, the consequences of two other sources of harmonics are discussed. These sources are the nonlinear distortion of ultrasound in a medium generating native harmonics, and the emitted signal itself which might contain contaminating harmonics. It is demonstrated conceptually and by experiments that optimization of the contrast agent harmonic response measured with a single transducer is governed by the transducer spectral sensitivity distribution rather than the resonance properties of the contrast agent. Both native and contaminating harmonics may be of considerable strength and can be misinterpreted as intrinsic harmonics of the contrast agent. Practical difficulties to filter out the harmonic component selectively, without deteriorating the image, may cause misinterpretation of the fundamental as a harmonic. © 1999 Biomedical Engineering Society. PAC99: 8763Df, 4380Qf     

用于电刺激听神经方波刺激器的研制

本文主要介绍了用于电刺激听神经方波刺激器的基本设计原理 ,组成结构和三个主要性能指标 ,脉宽 相位 :2 5 μs phase、 5 0 μs phase、 10 0 μs phase ;电流强度 :5 0 μA～ 4 0 0 0 μA (每 5 0 μA一档上、下可调 ) ;频率 :30次 秒、 2 0 0次 秒、 4 0 0次 秒、 10 0 0次 秒、 12 0 0次 秒、 2 0 0 0次 秒 ,其特点有人机界面友好 ,性能稳定 ,安全性好 ,无需安装光电藕合器。为研究听神经兴奋性、优化电刺激听神经参数、以及评估电极的有效性和安全性提供实验仪器     

Salmons传感器的改良与家兔在体跟腱的生物力学测试

目的：探讨家兔在体跟腱的生物力学特点及其测试方法。方法：选择45只健康成年家兔，随机均分为三组，A组（正常左侧跟腱），B组（正常右侧跟腱），C组（失胫神经支配的左侧跟腱），以改良Salmons传感器对A、B、C三组的在体跟腱进行生物力学测试。结果：失胫神经支配状态下的一侧跟腱的生物力学参数明显低于常态（P〈0．05）。结论：改良Salmons传感器用于家兔在体跟腱的生物力学测试具有可行、稳定、灵敏等优点。