摘要:小动物正电子发射断层扫描成像(Positron Emission Tomography，PET)是临床前生物医学研究的重要工具，但小动物 PET 要同时达到高空间分辨率和高效率必须使用三维深度测量探测器。本工作使用位置灵敏雪崩光二极管(Position-Sensitive Avalanche Photodiode，PSAPD)和位置灵敏硅光电倍增管(Position-Sensitive Silicon Photomultipliers，PS-SiPM)双端读出，测量了晶体大小为 0.7～0.44 mm 的高分辨率硅酸镥晶体阵列，其中对一种最新研发成功的 PS-SiPM 进行了首次测试。首先对 PS-SiPM 和PSAPD 的信噪比进行了测量，然后对使用 PS-SiPM 和 PSAPD 的双端读出探测器模块的晶格分辨图、能量分辨率和相互作用深度分辨率分别进行了测量。实验发现，PSAPD 的信噪比远远优于 PS-SiPM，使用PSAPD 的探测器可以分辨 0.44 mm 的晶格阵列和最好达到 1.4 mm 的深度分辨率，而使用 PS-SiPM 的探测器模块可以分辨 0.7 mm 的硅酸镥晶体阵列和达到 2.9 mm 的深度分辨率。从得到的晶格分辨图、能量分辨率和相互作用深度分辨率上来看，使用 PSAPD 的探测器模块要优于使用 PS-SiPM 的探测器。这需要提高 PS-SiPM 的信噪比来进一步提高探测器分辨更小截面晶格的能力，提高 PS-SiPM 微单元的数量来降低饱和效应从而提高探测器的相互作用深度分辨率。从实验结果可以看出，基于 PSAPD 的三维相互作用深度测量 PET 探测器具有更好的性能，今后计划使用新的 PS-SiPMs 和 SiPM 阵列进行该类型探测器的研发。

摘要:高效的模型观察，对提高生产实践工作效率具有重要的意义。为此，视点选择技术在近些年得到了很大的发展，是提高模型观察效果的重要技术之一。文章对视点选择技术进行了较系统的梳理，重点讨论了视点度量技术及其发展现状，并探讨了视点采样技术的发展及视点选择技术在多方面应用的情况。最后，讨论了视点选择技术的发展趋势及其应用前景。

摘要:大脑快速 T1 图谱成像是一种量化磁共振成像技术，可以为帕金森、癫痫、肝脑病等脑部疾病的诊断提供重要参考依据。现有的大脑快速 T1 图谱成像技术可以将成像速度提高到几秒/层，然而主磁场、发射场的不均性(尤其在高场下)以及大脑内部结构的磁化率差异，降低了成像精确性，限制了其在临床上的推广应用。针对上述缺点，文章提出一种基于 TurboFLASH 技术的大脑快速 T1 图谱成像方法，并先后在计算机仿真实验、仿体以及人体试验中进行验证。实验结果表明，文章提出的方法测得的大脑组织 T1 值与金标准及文献中报导的值非常接近(误差＜3%)，同时扫描速度提高到 3 秒/层，空间分辨率为 1.1 mm×1.1 mm×4 mm，2 分钟内即可完成全脑采集。

摘要:相比传统热阴极 X 射线源而言，碳纳米管 X 射线源具有结构紧凑、高时间分辨率、可编程式发射等优势，因此可以采用电子式的扫描方式取代传统扫描方式，提高采集图像的时间分辨率，减少运动伪影，降低辐射剂量。文章针对该新型 X 射线源静态扫描系统进行软硬件平台设计。其中，硬件平台集成了多光束 X 射线源及其驱动电路、高压发生器、复合真空计和数字平板探测器；下位机软件采用 Quartus II 开发平台，Verilog 硬件描述语言，实现多路脉冲及触发信号的产生；上位机软件平台采用LabVIEW 图形化编程工具，实现多台仪器的集成控制，完成多光束 X 射线源静态扫描、高压控制、真空度监测和图像采集功能。本系统设计通过实验验证，可实现多光束碳纳米管 X 射线源脉冲式静态扫描成像，为碳纳米管静态 CT 的研制提供了实验和测试平台。

摘要:氢气是一种新型、简单、安全的选择性抗氧化剂。但氢气的水溶性低、难以实时追踪和定点可控释放限制了其在生物医学上的应用。微泡具有造影、载气及定点可控释放的特性。文章将氢气与全氟丙烷通过一定比例混合制备了一种新型的载氢气微泡。体外、体内超声成像实验发现载氢气微泡在磷酸盐缓冲液以及在大鼠左心室和肝脏中均有很好的超声成像性能。该研究为进一步利用氢气微泡来实现超声定点释放和治疗奠定了实验基础。

摘要:可调控的局域声场在开发新型滤波器、传感器和声操控微器件等方面具有潜在应用前景。文章数值模拟研究了一种二维正方排列含缺陷孔声子晶体孔板表面的局域声场。计算结果表明，选择不同的共振频率可以调控含缺陷声子晶体孔板表面的声场形态。这是因为缺陷孔与周期孔的 Fabry-Perot 共振频率不一致，导致含缺陷声子晶体孔板表面的耦合场有多种形态。该工作所设计的缺陷态声子晶体孔板，可为声场与微粒的精细相互作用研究提供声学载台。

摘要:近二十年来，肿瘤在我国的发生率和死亡率呈现不断增高的趋势。若能早期发现癌变位点并及时对其进行靶向治疗，将有助于提高癌症的治愈率。伴随着纳米技术的发展，用于癌症早期诊断成像和治疗的纳米材料的开发也得到了人们的广泛关注。文章介绍了一种基于核酸适体靶向肿瘤细胞的有机荧光纳米探针，其制备过程快速简便，所制得的纳米颗粒不仅表现出优异的靶向能力，而且具有良好的生物相容性和稳定性，该研究为肿瘤的靶向诊疗提供了有力工具。

摘要:能够无创定量测量人体组织弹性模量的声辐射力脉冲超声弹性成像方法，已经逐渐成为进行肝硬化分期和乳腺癌良恶性判别等临床诊断的重要工具。但是，在临床实践中也发现，弹性模量测量的稳定性会受到测量深度和组织各向异性等多种因素的影响。因此，如何通过算法的改进提高声辐射力脉冲超声弹性成像测量结果的可靠性，一直是该领域所关注的重要课题之一。文章对现有的基于拉东变换的剪切波速度估计算法进行了多种方式的改进，并利用自主研发的声辐射力定量超声弹性成像系统所采集的超声射频数据，对几种方法得出的剪切波速度测量结果进行了比较。这些改进算法可以被分为两类：(I)在以“时间-侧向位置”为坐标的位移矩阵上进行拉东变换；(II)在以“时间-深度”为坐标的位移矩阵上进拉东变换。第一类算法试图找到在某一个特定深度上剪切波侧向传播的最佳拟合轨迹，而第二类算法则试图直接找到在整个测量深度范围内，剪切波波前通过每个侧向位置的准确时间点。文章在标准弹性仿体和离体猪肉组织样本上进行了测量实验，比较了在不同深度位置上重复测量结果的可靠性，以及这些算法的耗时情况。实验结果将有助于我们找到一种兼顾测量稳定性和计算速度的新型剪切波速度估计算法，并将其应用到声辐射力脉冲超声弹性成像中，提高其测量结果的可靠性和在临床应用中的价值。

摘要:磁共振声辐射力成像作为一种新兴的高强度聚焦超声监控技术，能够通过检测组织内的微米级位移实现高强度聚焦超声焦点定位。文章提出将分段读出自旋平面回波序列应用于磁共振声辐射力成像检测。通过与目前常用的单次激发平面回波序列及二维自旋回波序列对比发现，该序列在有效缩短检测时间的同时不易引起图像畸变。位移定量结果显示，分段读出自旋平面回波序列检测到的位移大小与另两种方法有较高的一致性，并具有良好的重复性。此外，单次激发平面回波序列可以同时提供具有良好图像质量的垂直于声传播方向的冠状面位移图及平行于声传播方向的矢状面位移图，有助于把握高强度聚焦超声焦域的三维结构。

摘要:磁共振氨基质子转移成像技术已经成为一种对机体内蛋白质浓度及活性检测的新方法。目前，磁共振氨基质子转移成像序列设计主要采用预饱和激发脉冲结合回波平面成像序列采集信号，但是在高场系统中回波平面成像序列容易产生图像变形、信号丢失等问题。文章提出一种用快速梯度回波代替回波平面成像序列进行信号采集的序列设计方法，在仿体上研究了不同浓度氨基酸信号强度随预饱和脉冲偏置频率变化的关系，经过图像后处理得到了仿体的氨基质子转移图像。结果显示，仿体氨基质子转移图像无明显畸变，同时对氨基质子转移的转移率与氨基浓度做了定量分析。

摘要:为研究不同狭窄度斑块的血液动力学参数——应力相位角，利用高频超声成像系统采集不同狭窄度斑块的超声造影图像，并通过超声粒子图像测速算法和互相关算法计算得到这一参数。结果显示，30% 狭窄度斑块的平均应力相位角为 －162.88°；50% 狭窄度斑块的平均应力相位角为 －201.99°；70% 狭窄度斑块的平均应力相位角为 －222.89°。该研究表明，斑块狭窄程度越大，应力相位角的数值越负，壁面剪切力和周向应力越不同步。