超声多普勒信号的谱卷积与谱组成理论

通过分析具有任意运动矢量的单散射子所产生的接收频谱，研究了超声多普勒信号的频谱卷积定理．即使在无损媒质和单频声场的假设条件下，超声散射回波信号在频域上也是一个具有一定带宽的频谱，它可以表示为４个子频谱的卷积．在此基础上，讨论了某些特定情况下，尤其是多散射子相干散射条件下的接收频谱组成．由频谱卷积定理，可以从理论上理解和分析多普勒检测信号的频谱组成情况．     

低频超声类兰姆波超薄黏结复合结构定征方法

提出用低频超声类兰姆波定征方法来估计超薄黏结复合结构各层与黏结层的厚度、密度、纵波声速和横波声速等参数.采用超声耦合剂耦合方式,结合超声泄漏类兰姆波频域分析方法获取黏结复合结构类兰姆波频散曲线,提出以频散特性为基础的低频超声类兰姆波定征方法和在最小二乘意义下以频散曲线为基础的反向算法对超薄黏结复合结构各层与黏结层进行了参数估计.还分析了影响估计准确性的各种因素,研究了低频超声类兰姆波定征方法对超薄黏结复合结构中各层参数的灵敏度及其在误差传递中的意义.实验结果证实,对于超薄不锈钢/黄铜黏结复合结构,该方法能够准确估计各层h<0.05λ复合结构的声学参数.     

声门发声效率的研究

声门发声效率(GVE)是发声基础研究和喉病诊治等领域所必需的一个重要参量。GVE定义为声门处嗓音声源功率W_g与声门下空气动力功率W_(sub)之比。W_(sub)等于声门下压力P_(sub)与平均声门气流量(?)_g之积。由于W_g测量的困难和P_(sub)测量时的侵入性,目前还不能直接获得GVE参量。尽管自70年代以来,国外学者为研究获取真正的GVE参量     

基于电声门图信号的可控超声喉动态成像系统

提出了一种利用单片机进行控制,结合电声门图仪和全数字化超声系统,共同完成声带振动特定相位观测的动态成像系统。该系统利用外围硬件电路对电声门图信号的特征相位点进行识别,并通过单片机对图像采集时刻进行精确的计算和控制,可以完成声带振动频率的测量、声带静态相位的持续观测和声带振动过程的动态慢放。通过搭建实验系统进行系统测试,验证了系统的可靠性和有效性,并最终实现了该动态成像系统对声带振动过程的实时观测。     

超声微小血管成像杂波抑制技术综述

高分辨、高灵敏、快速实时的微小血管可视化技术对癌症、脑小血管疾病、冠心病等疾病的精准诊断、早期干预和治疗监测具有重要的临床价值。而从复杂的超声信号中准确分离出血流信号是微小血管成像的主要难点之一。为克服这一困难，杂波抑制技术在超声成像领域的应用得到了广泛关注和研究。目前已有多种杂波抑制方法被提出，包括高通滤波器、奇异值分解、鲁棒主成分分析和独立分量分析等。本文综述了这些杂波抑制方法的基本原理、优缺点及其在超声微小血管成像领域的研究进展，并探讨了各种方法未来的发展方向和潜力。杂波抑制技术的不断创新将进一步提高超声微小血管成像的信噪比与灵敏度，使其在临床上发挥更大的应用价值。     

超声弹性成像中一种检测组织非均匀性的新方法

基于对组织压缩前后分段射频信号Rényi信息差值（DRI）的检测，提出一种超声弹性成像（elastography）中互相关计算前检测组织非均匀性的新方法．通过离体组织实验检验了DRI的性能．结果表明，通过分析回声波段的DRI曲线，可以获得关于组织局部非均匀特性的先验知识，这种知识可以用来辅助弹性成像中应变估计算法的研究．     

遗传相关反馈运动估计与生物软组织应变成像

作为一种逐步发展起来并得到应用的低风险和低成本的成像手段,超声弹性成像已经受到了普遍的关注.它能获得生物软组织的生物力学特性,以及这些特性的变化与组织中病理变化的对应关系.文中将相关反馈技术与遗传算法相结合,提出一种基于遗传算法的相关反馈运动估计方法(genetic algorithm based correlation feedback technique,GACF),GACF算法与其他运动估计方法相比,有对微小运动灵敏度高,误差小等优点,适用于施加小应力条件下的软组织运动位移与应变估计.在此基础上,通过活体动物软组织印压实验方法,进行正常软组织与挫伤后软组织弹性参数的比较,由此使定量研究软组织挫伤成为可能.     

不同直径下声门腔内准稳态流场分布及其与发声参量的关系

以嗓音康复工程为背景,以病理语音为重点,采用研制的具有嵌入式可活动声门结构的喉部物理模型,研究了声门直径从0.1～4.0mm变化过程中,不同发声周期内声门腔内压力速度场与声门阻抗、声门气流、跨声门压等各参量的变化及其相互关系,以及与由此引起的发声效率等语音参数之间的关系.同时,运用三维有限元方法对各种情况下各类参量的变化进行了仿真,计算结果有力地支持了实验数据.结果表明,声门直径过小时,气流分离点变化过强,分离区域减小及由过高的声门阻抗所引起的气流流量减小是导致发声失常的根本原因,而声门直径过大时,Coanda效应减弱及其所导致的气流分离点变化不灵敏、分离区域过大及压力速度场变化程度减弱等因素和由此带来的能量损耗,是引起发声效率降低,声门上共振峰畸变,信噪比下降的直接原因.     

血管弹性重构方法的研究

在血管内施加静态压力,由血管内超声成象与二维运动估计方法获得血管壁组织内位移与应变分布后,在国际上首次重构获得了不同应变条件下真正意义下的务管壁组织弹性显微分布图象,在血管小应条件下,确定弹性明显差异区域与边界,求解应力平衡方程来重构血管组织弹性分布,在血管大应条条件下,利用牛顿－拉斐逊法使失代逼近位移与运动估计实验位移的均方误差为最小来重构血管弹性分布,离体猪血管实验结果证实了文中提出的血管弹性显微图像重构方法的合理性,并抑制了应变成象中的噪声,将血管力学在体实验研究推进到二维或多维亚毫米微结构层次,对血管力学基础研究和PTCA过程监控与疗效评价具有重要价值。     

血管内高频超声图像偏心校正方法

讨论了换能器偏心、多重反射、波束轴向与横向冲激效应、换能器近壁效应和瓣型效应等影响血管内高频超声图像质量的因素,其中换能器偏心是影响图像质量的主要因素,进而提出一种基于血管内超声回波散射声场模型的图像灰度偏心校正方法,并采用乳胶管仿体和离体猪颈动脉进行实验。实验结果证明,该方法可以消除换能器偏心造成的图像灰度沿圆周方向分布的不均匀性,恢复被掩盖的血管壁内部信息,以便于弹性成像过程中的边缘提取和运动