發(fā)布時間：2021-04-14 02:07

　　生物組織的彈性可以為病理生理學的研究和疾病的診療提供重要信息,然而目前對結構復雜的生物組織各成分的彈性模量進行定量表征的技術較為匱乏。本文研究了基于瑞利波加載和光學相干斷層掃描（OCT）對非均質生物組織的彈性進行定量測試的技術,提出了利用OCT探測瑞利波速度的實驗技術和相位分析方法,進而通過瑞利波速度與介質彈性的關系獲得了被測物體的彈性模量。結合瑞利波在分層介質中傳播的頻散特性,對分層仿體不同層的彈性進行了測試。將測得的仿體各成分的彈性模量與各成分單獨的拉伸實驗結果進行了比較,兩種測試結果吻合較好,證明了基于瑞利波加載和OCT對分層生物組織彈性定量測試的可行性。本研究提出的瑞利波OCT彈性測試技術為非均質生物組織的彈性定量表征提供了簡單有效的手段,具有應用于在體皮膚彈性測試的潛力。 

【文章來源】：實驗力學. 2020,35(01)北大核心CSCD

【文章頁數(shù)】：8 頁

【部分圖文】：

圖1 分層介質中不同波長的瑞利波能量分布示意圖

本文基于壓電堆棧產生激勵的OCE系統(tǒng),提出了通過探測瑞利波速度定量測量分層介質彈性性能的實驗技術和相位分析方法。結合瑞利波在分層介質中傳播的頻散特性,通過改變瑞利波頻率,得到了瑞利波在不同介質中的傳播速度。通過瑞利波速度與介質彈性的關系,獲得了非均質生物組織仿體各層的彈性模量。將測得的非均質仿體各成分的彈性模量與其拉伸實驗結果進行比較,兩種測試結果偏差較小,證明了基于瑞利波和OCT系統(tǒng)對分層生物組織彈性定量測試的有效性。1 測試系統(tǒng)

為了模擬生物組織,本文制作了雙層硅膠仿體。制作時將0度液態(tài)硅膠和固化劑按1∶1的比例混合,并加入約1%的TiO2顆粒作為散射劑來提高硅膠仿體的散射系數(shù),充分攪拌后把混合液放置到超聲清洗機中,將TiO2顆粒充分打散,然后倒入培養(yǎng)皿、放入真空箱,抽出液體硅膠中的氣泡,靜置待其固化制成底層硅膠仿體;待底層硅膠仿體完全固化后,按照以上步驟將15度液體硅膠混合液倒入其上放入真空箱抽氣泡,最后靜置制成雙層硅膠仿體。圖3是使用OCT系統(tǒng)對雙層硅膠仿體某一截面成像得到的結構圖。由圖可判斷OCT的成像深度約為3mm,圖上可隱約識別仿體的分層界面。圖3上的虛線代表OCT最深的成像位置,虛線以下為噪聲。由于OCT成像深度有限,所以只能看到部分下層仿體。同時,我們分別用以上兩種液體硅膠制作了單層生物組織硅膠仿體,用于拉伸實驗來驗證OCE的測試結果。2.2 瑞利波OCE實驗

【參考文獻】：
期刊論文
[1]缺陷對玄武巖中聲波波速影響的實驗研究[J]. 鄧向允,徐松林,李廣場,劉永貴,鄭文,席道瑛.  實驗力學. 2009(01)

碩士論文
[1]瑞利波法測試土層剪切波速[D]. 孔令召.煙臺大學 2009



本文編號：3136443