微泡的超聲特性研究及其與生物組織的作用.pdf

1、超聲造影劑微泡是現(xiàn)代醫(yī)學(xué)中十分活躍的領(lǐng)域。在超聲診斷領(lǐng)域中利用微泡的散射特性增強(qiáng)超聲成像效果，以及利用微泡的空化效應(yīng)在超聲治療領(lǐng)域的應(yīng)用都得到了相當(dāng)廣泛的研究。 本文從空化氣泡的聲致發(fā)光實驗、理論求解和比較帶球殼微泡和空化氣泡的動力學(xué)特性，和微泡在單雙頻超聲換能器下的與生物組織的作用效果出發(fā)，研究微泡的超聲特性以及微泡對生物組織的作用效果。 首先測量單泡聲致發(fā)光Mie散射信號，研究空化氣泡的半徑變化，定性了解氣泡的動力學(xué)

2、特性，并用理論模擬的氣泡半徑-時間曲線和實驗中的Mie散射信號比較。結(jié)果表明單泡聲致發(fā)光的周期與換能器驅(qū)動電壓的周期一致，在整個發(fā)光周期中，氣泡在聲場輻射作用下吸收能量緩慢增大，在達(dá)到一定程度時在短時間內(nèi)瞬時坍塌減小釋放能量，造成發(fā)光現(xiàn)象的產(chǎn)生。然后從流體的連續(xù)性方程和動量守恒方程出發(fā)，推導(dǎo)經(jīng)典的微泡理論模型，并應(yīng)用范德瓦耳斯絕熱方程對其進(jìn)行修正，分別對帶球殼微泡和空化氣泡建立模型，模擬它們的運動過程。并在此基礎(chǔ)上，對兩種微泡的散射特性

3、進(jìn)行了分析與比較，研究了不同驅(qū)動聲場頻率和微泡初始平衡半徑對微泡運動的影響。結(jié)果表明，帶球殼微泡在散射特性方面較空化氣泡具有優(yōu)勢，為超聲造影劑微泡的研究和應(yīng)用提供了理論指導(dǎo)。最后通過離體組織實驗，利用離體豬肝在單雙頻模式相同照射條件下產(chǎn)生的差別，和除氣與非除氣豬肝在雙頻模式下的差別來探討空化氣泡的作用效果。結(jié)果表明雙頻模式下空化氣泡具有更大的作用效果。然后在血液中加入微泡，通過觀察單雙頻模式照射下對血細(xì)胞的損傷來研究微泡的作用效果。通過