光声弹性成像技术在动脉血压监测中的应用研究 下载: 1206次
Application of Photoacoustic Elastography Technique in Arterial Blood-Pressure Monitoring
福建师范大学光电与信息工程学院, 福建省光电传感应用技术工程研究中心, 医学光电科学与技术教育部重点实验室, 福建省光子技术重点实验室, 福建 福州 350007
图 & 表
图 1. 光声信号激发与探测示意图
Fig. 1. Diagram of photoacoustic signal excitation and detection
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图 2. 光声成像技术实验装置图
Fig. 2. Experimental system of photoacoustic imaging
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图 3. 系统分辨率测量。(a)系统分辨率示意图;(b)吸收体光声信号
Fig. 3. System resolution measurement. (a) System resolution diagram; (b) photoacoustic signal of absorber
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图 4. 血管外径测量图。(a)游标卡尺测量PVC管外径;(b)游标卡尺测量血管外径;(c)血管模型构建
Fig. 4. Measurement of outer diameter of blood vessel. (a) Measurement of outer diameter of PVC tube with vernier caliper; (b) measurement of inner diameter of vessel with vernier caliper; (c) establishment of vascular model
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图 5. 血管内外径测量结果。(a)血管外径随压力变化图;(b)血管壁厚OCT测量结果;(c)血管外径、壁厚,以及内径测量结果
Fig. 5. Measured inner diameter and outer diameter of blood vessel. (a) Variation of outer diameter of blood vessel with pressure; (b) measured vascular wall thickness by OCT; (c) measured results of external diameter, wall thickness, and inner diameter of blood vessels
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图 6. 血管光声信号测量。(a)不同压力作用下的血管光声信号;(b)血管内径的实际测量值和光声测量值
Fig. 6. Measurement of vessel photoacoustic signal. (a) Photoacoustic signal of vessel under different pressures; (b) actual measured value and photoacoustic measured value of inner diameter of blood vessel
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表 1像素点归一法测得的不同压力下的血管外径值
Table1. Outer diameter of blood vessel under different pressures measured by pixel point normalization
P /kPa | Npvc /pixel | Dpvc_out /mm | Dpixel /mm | Nvessel /pixel | Dvessel_out /mm |
---|
1.24 | 33 | 4.00±0.02 | 0.12±0.0006 | 33±1 | 4.00±0.14 | 2.48 | 33 | 4.00±0.02 | 0.12±0.0006 | 47±2 | 5.68±0.27 | 3.72 | 33 | 4.00±0.02 | 0.12±0.0006 | 50±1 | 6.05±0.15 | 4.96 | 33 | 4.00±0.02 | 0.12±0.0006 | 53±2 | 6.41±0.27 | 6.20 | 33 | 4.00±0.02 | 0.12±0.0006 | 55±1 | 6.66±0.15 |
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表 2像素点归一法测得的在不同压力下的管壁厚度及血管内径值
Table2. Wall thickness and inner diameter of blood vessel under different pressures measured by pixel point normalization
P /kPa | Nvessel /pixel | Dvessel_out /mm | Tvessel_w /mm | Dvessel_inner /mm |
---|
1.24 | 85±1 | 4.00±0.14 | 0.53±0.006 | 2.94±0.16 | 2.48 | 80±2 | 5.68±0.27 | 0.50±0.012 | 4.68±0.29 | 3.72 | 72±2 | 6.05±0.15 | 0.45±0.012 | 5.15±0.16 | 4.96 | 65±1 | 6.41±0.27 | 0.40±0.006 | 5.61±0.29 | 6.20 | 55±1 | 6.66±0.15 | 0.34±0.006 | 5.98±0.16 |
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表 3光声成像技术测得的在不同压力下的血管内径值
Table3. Inner diameter of blood vessel under different pressures measured by photoacoustic imaging technique
P /kPa | τ /μs | Dvessel_inner_PA /mm |
---|
1.24 | 2.20±0.09 | 3.30±0.14 | 2.48 | 3.29±0.11 | 4.94±0.17 | 3.72 | 3.52±0.13 | 5.28±0.19 | 4.96 | 3.76±0.09 | 5.63±0.14 | 6.20 | 3.91±0.12 | 5.87±0.18 |
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章小曼, 翁存程, 朱莉莉, 蔡坚勇, 吴淑莲, 李志芳, 吴华钦, 李晖. 光声弹性成像技术在动脉血压监测中的应用研究[J]. 激光与光电子学进展, 2019, 56(16): 161701. Xiaoman Zhang, Cuncheng Weng, Lili Zhu, Jianyong Cai, Shulian Wu, Zhifang Li, Huaqin Wu, Hui Li. Application of Photoacoustic Elastography Technique in Arterial Blood-Pressure Monitoring[J]. Laser & Optoelectronics Progress, 2019, 56(16): 161701.