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基于逆向空间偏移拉曼光谱技术的多层混浊样品深层分析研究
1
作者
余凡
李贺平
+3 位作者
赵天煜
梁卓文
赵航
王爽
《光谱学与光谱分析》
SCIE
EI
CAS
CSCD
北大核心
2021年第11期3456-3461,共6页
空间偏移拉曼光谱(SORS)能够准确、快速、无损检测多层混浊介质样品深层生化构成信息。该研究通过搭建集成化逆向SORS光谱分析装置,在实现逆向SORS和背散射式拉曼光谱两种不同的光谱检测模式的基础上,检测与分析了不同空间偏移量(Δs)...
空间偏移拉曼光谱(SORS)能够准确、快速、无损检测多层混浊介质样品深层生化构成信息。该研究通过搭建集成化逆向SORS光谱分析装置,在实现逆向SORS和背散射式拉曼光谱两种不同的光谱检测模式的基础上,检测与分析了不同空间偏移量(Δs)条件下双/三层组织模型内的深层拉曼光谱信息,并根据几何光学理论和投影测量原理,量化标定了Δs与锥透镜空间位置之间的关系,这为精确控制光谱检测条件提供了保障。为了验证该装置的检测能力,采用由羊肩胛骨/对乙酰氨基酚组成的双层模型和猪皮/硅橡胶/对乙酰氨基酚组成的三层模型,获得不同Δs条件下包含样品表层和深层信息的混合光谱。并进一步对该混合光谱进行面积归一化处理,观察到随着Δs的增大样品表层的拉曼贡献逐渐减小,而第二层以及第三层的拉曼贡献逐渐增大的现象。在此基础上,通过选择模型中每层物质的拉曼特征峰计算其相对拉曼强度,分析研究了相对拉曼强度、空间偏移量与样品厚度三者之间关系,即当Δs增大时相对拉曼强度比值随之增加,这清晰地表明深层物质的拉曼强度增加。然而,在同一Δs条件下,相对拉曼强度随着表层物质厚度的增大而减小。以上实验结果表明,我们搭建的集成化逆向SORS光谱分析装置可从深度达8 mm的生物模型下获取光谱信息,并证明了该装置在经皮无损探测方面的应用价值。
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关键词
空间偏移拉曼光谱
逆向空间偏移拉曼光谱
多层组织模型
深
层
光谱分析
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职称材料
基于被动波束成像的高强度聚焦超声焦点定位
被引量：
1
2
作者
赵封隆
徐佳虹
+1 位作者
史新旺
周小伟
《应用声学》
CSCD
北大核心
2024年第3期567-575,共9页
针对高强度聚焦超声治疗中实际焦点偏离引导治疗的几何焦点这一问题,基于被动波束成像原理,将治疗探头与影像探头联合,探讨一种新的焦点定位策略。首先,基于k-Wave声学软件创建了具有多层组织结构的超声传播模型,通过理论仿真探究了不...
针对高强度聚焦超声治疗中实际焦点偏离引导治疗的几何焦点这一问题,基于被动波束成像原理,将治疗探头与影像探头联合,探讨一种新的焦点定位策略。首先,基于k-Wave声学软件创建了具有多层组织结构的超声传播模型,通过理论仿真探究了不同脂肪、肌肉厚度条件下被动波束成像方法定位焦点的准确性;除此之外,还通过仿体在实验环境下对该方法的有效性进行了初步验证。结果表明,在不同脂肪厚度的仿真模型中,被动波束合成所定位的焦点和几何焦点在轴向距离上分别与实际焦点相差(0.54±0.15)mm和(4.76±0.95)mm。在不同肌肉厚度的仿真模型中,由合成算法定位的焦点和几何焦点在轴向距离上分别与实际焦点相差(0.51±0.26)mm、(4.95±0.47)mm。仿体实验也验证了被动波束成像定位的焦点比几何焦点更接近实际损伤位置。该文从理论仿真和实验两个角度验证了被动波束成像方法在高强度聚焦超声焦点定位中的优越性,可为该方法进一步走向临床应用提供支撑,对提升高强度聚焦超声手术治疗的安全性有推动作用。
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关键词
高强度聚焦超声
被动波束成像
焦点定位
k-Wave
多层组织模型
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职称材料
人体通信的信号传输机制与特性研究
被引量：
4
3
作者
代鸿文
马力
沈海斌
《计算机工程》
CAS
CSCD
2013年第8期103-106,111,共5页
针对人体通信的信号传输机制和传输特性,建立多层组织结构的人体通信系统模型,采用时域有限差分法从电磁场与人体相互作用的角度对其进行探讨。仿真结果表明,在人体通信中,信号在人体表面的传播具有表面波的特征,电磁场在平行和垂直于...
针对人体通信的信号传输机制和传输特性,建立多层组织结构的人体通信系统模型,采用时域有限差分法从电磁场与人体相互作用的角度对其进行探讨。仿真结果表明,在人体通信中,信号在人体表面的传播具有表面波的特征,电磁场在平行和垂直于人体表面的方向上具有不同的衰减常数,在0～1 000 MHz的频率范围内,500 MHz～600 MHz是最佳的人体通信频段,在收发器与人体表面相隔一定距离的情况下,同样可以获得较好的通信效果。
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关键词
多层
结构
组织
模型
时域有限差分
表面波
垂直极化
衰减常数
信号损耗
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职称材料
题名
基于逆向空间偏移拉曼光谱技术的多层混浊样品深层分析研究
1
作者
余凡
李贺平
赵天煜
梁卓文
赵航
王爽
机构
西北大学光子学与光子技术研究所
中国人民解放军空军军医大学西京医院骨科
出处
《光谱学与光谱分析》
SCIE
EI
CAS
CSCD
北大核心
2021年第11期3456-3461,共6页
基金
国家自然科学基金项目(61911530695)资助。
文摘
空间偏移拉曼光谱(SORS)能够准确、快速、无损检测多层混浊介质样品深层生化构成信息。该研究通过搭建集成化逆向SORS光谱分析装置,在实现逆向SORS和背散射式拉曼光谱两种不同的光谱检测模式的基础上,检测与分析了不同空间偏移量(Δs)条件下双/三层组织模型内的深层拉曼光谱信息,并根据几何光学理论和投影测量原理,量化标定了Δs与锥透镜空间位置之间的关系,这为精确控制光谱检测条件提供了保障。为了验证该装置的检测能力,采用由羊肩胛骨/对乙酰氨基酚组成的双层模型和猪皮/硅橡胶/对乙酰氨基酚组成的三层模型,获得不同Δs条件下包含样品表层和深层信息的混合光谱。并进一步对该混合光谱进行面积归一化处理,观察到随着Δs的增大样品表层的拉曼贡献逐渐减小,而第二层以及第三层的拉曼贡献逐渐增大的现象。在此基础上,通过选择模型中每层物质的拉曼特征峰计算其相对拉曼强度,分析研究了相对拉曼强度、空间偏移量与样品厚度三者之间关系,即当Δs增大时相对拉曼强度比值随之增加,这清晰地表明深层物质的拉曼强度增加。然而,在同一Δs条件下,相对拉曼强度随着表层物质厚度的增大而减小。以上实验结果表明,我们搭建的集成化逆向SORS光谱分析装置可从深度达8 mm的生物模型下获取光谱信息,并证明了该装置在经皮无损探测方面的应用价值。
关键词
空间偏移拉曼光谱
逆向空间偏移拉曼光谱
多层组织模型
深
层
光谱分析
Keywords
Spatially offset Raman spectroscopy
Inverse SORS
Multi-layered samples
Deep surface spectral analysis
分类号
O433.4 [机械工程—光学工程]
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职称材料
题名
基于被动波束成像的高强度聚焦超声焦点定位
被引量：
1
2
作者
赵封隆
徐佳虹
史新旺
周小伟
机构
重庆医科大学生物医学工程学院、超声医学工程国家重点实验室
出处
《应用声学》
CSCD
北大核心
2024年第3期567-575,共9页
基金
重庆市自然科学基金项目(CSTB2022NSCQMSX0968)
2021年重庆市留学人员回国创业创新支持项目(cx2021022)。
文摘
针对高强度聚焦超声治疗中实际焦点偏离引导治疗的几何焦点这一问题,基于被动波束成像原理,将治疗探头与影像探头联合,探讨一种新的焦点定位策略。首先,基于k-Wave声学软件创建了具有多层组织结构的超声传播模型,通过理论仿真探究了不同脂肪、肌肉厚度条件下被动波束成像方法定位焦点的准确性;除此之外,还通过仿体在实验环境下对该方法的有效性进行了初步验证。结果表明,在不同脂肪厚度的仿真模型中,被动波束合成所定位的焦点和几何焦点在轴向距离上分别与实际焦点相差(0.54±0.15)mm和(4.76±0.95)mm。在不同肌肉厚度的仿真模型中,由合成算法定位的焦点和几何焦点在轴向距离上分别与实际焦点相差(0.51±0.26)mm、(4.95±0.47)mm。仿体实验也验证了被动波束成像定位的焦点比几何焦点更接近实际损伤位置。该文从理论仿真和实验两个角度验证了被动波束成像方法在高强度聚焦超声焦点定位中的优越性,可为该方法进一步走向临床应用提供支撑,对提升高强度聚焦超声手术治疗的安全性有推动作用。
关键词
高强度聚焦超声
被动波束成像
焦点定位
k-Wave
多层组织模型
Keywords
High intensity focused ultrasound
Passive beamforming imaging
Focus positioning
k-Wave
Multi-layer tissue mode
分类号
R318 [医药卫生—生物医学工程]
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职称材料
题名
人体通信的信号传输机制与特性研究
被引量：
4
3
作者
代鸿文
马力
沈海斌
机构
浙江大学超大规模集成电路设计研究所
出处
《计算机工程》
CAS
CSCD
2013年第8期103-106,111,共5页
文摘
针对人体通信的信号传输机制和传输特性,建立多层组织结构的人体通信系统模型,采用时域有限差分法从电磁场与人体相互作用的角度对其进行探讨。仿真结果表明,在人体通信中,信号在人体表面的传播具有表面波的特征,电磁场在平行和垂直于人体表面的方向上具有不同的衰减常数,在0～1 000 MHz的频率范围内,500 MHz～600 MHz是最佳的人体通信频段,在收发器与人体表面相隔一定距离的情况下,同样可以获得较好的通信效果。
关键词
多层
结构
组织
模型
时域有限差分
表面波
垂直极化
衰减常数
信号损耗
Keywords
multiple layer structure tissue model
Finite Difference Time Domain（FDTD）
surface wave
vertical polarization
attenuation constant
loss of signal
分类号
TP391 [自动化与计算机技术—计算机应用技术]
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职称材料
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作者
出处
发文年
被引量
操作
1
基于逆向空间偏移拉曼光谱技术的多层混浊样品深层分析研究
余凡
李贺平
赵天煜
梁卓文
赵航
王爽
《光谱学与光谱分析》
SCIE
EI
CAS
CSCD
北大核心
2021
0
在线阅读
下载PDF
职称材料
2
基于被动波束成像的高强度聚焦超声焦点定位
赵封隆
徐佳虹
史新旺
周小伟
《应用声学》
CSCD
北大核心
2024
1
在线阅读
下载PDF
职称材料
3
人体通信的信号传输机制与特性研究
代鸿文
马力
沈海斌
《计算机工程》
CAS
CSCD
2013
4
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职称材料
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