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關注創建者:匿名 創建時間:2026-01-04
聲成像的視頻教程
B&K聲學與振動-噪聲源識別免費培訓
展示B&K在噪聲源識別方面的技術發展以及最新的聲成像技術,例如統計最優近場聲全息(SONAH)、Refined Beamforming、Spherical beamforming和寬帶聲全息等。
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聲成像的實例教程
分子成像技術能夠為疾病的早期診斷和治療提供重要的信息。分子成像技術可以通過外源性成像探針或內源性信號在細胞和分子水平對生物體內生理病理學變化過程進行可視化、可量化的表征。相比于傳統的分子成像技術,光學成像技術是一種非侵入性的、高時空分辨率、高靈敏度的非電離輻射成像技術。為了增強光學成像的信噪比和穿透深度,自發光成像(self-luminescence imaging)和光聲成像(photoacoustic imaging, PAI)最近引起越來越多的關注。
自發光成像不需要實時光激發,避免了實時光激發所造成的組織自發熒光,可以提高光學成像的靈敏度和信噪比;光聲成像是一種結合了光學激發和超聲傳播檢測的新型成像技術,其利用脈沖激光激發吸收體,吸收體將吸收的光能轉化成熱量引起局部溫度升高,導致熱膨脹繼而轉化成超聲波,通過超聲傳感器接收產生的超聲波信號,并將信號處理圖像重建形成光聲圖像。聲信號在組織中的散射遠低于光在組織中的散射,因此光聲成像突破了光學成像的穿透深度限制,可以實現更深組織的成像。
由半導體共軛聚合物(semiconducting polymer, SP)組成的半導體共軛聚合物納米材料(semiconducting polymer nanoparticles, SPNs)是一類新興的有機光學探針。電子離域的π共軛體系是SPs 的結構特征,SPNs 的光學性質大多由SPs 的化學結構決定,因此可以通過對SPs的結構進行合理設計來調節其光學性能。迄今為止,SPNs已經被用于開發一系列的光學應用上,例如熒光成像、化學發光成像、長余輝成像、光聲成像、光動力治療和光熱治療。
展開 此外,這種納米粒子可以用于光聲成像。該而具體的成像和光治療能力對于癌癥診斷,治療和分子成像均有重要意義。
圖1 二氫卟吩二聚體(TPC-SS)的組裝形貌、粒徑分布及電位。卟啉二聚體(TPP-SS)及二氫卟吩二聚體(TPC-SS)的紫外吸收及熒光光譜。
圖2 光照衰減率、活性氧產生動力學研究以及細胞內活性氧產生情況。
圖3 TPP-SS及TPC-SS納米粒光熱性能的研究。
圖4 TPC-SS納米粒光聲成像性能的研究。
圖5 納米粒在HeLa和MCF7細胞中的細胞毒性以及HeLa的凋亡情況。
圖6 TPC-SS納米粒體內治療效果。
展開 SPN2-NCBS5在小鼠中的余輝成像和熒光成像
(e). d中的信噪比
(f). 腫瘤成像示意圖
(g). 小鼠的腫瘤成像和余輝成像
(h). 信噪比隨時間的變化
(i). 生物巰基活化的余輝成像示意圖
(j). 小鼠經過不同處理后的余輝成像
(k). 肝臟信噪比隨時間的變化
Figure 8. 可激活的光聲分子成像
(a). SPNs用于光聲成像示意圖
(b). ROS處理SPNs前后的光聲譜圖
(c). 在注射SPN8后,小鼠的PA/超聲成像
(d). 在注射SPN8后,光聲信號隨時間的變化
(e). 基于SMN的探針用于pH傳感
(f,g). SMN的腫瘤光聲成像
(h). 光聲信號隨SMN16注射時間的變化
Scheme 4. 用于光聲成像的SPs和SMs的化學結構式
Figure 9. 摻雜放大光聲成像
(a). SPNs通過PET的光聲成像示意圖
(b). SPN溶液在離心管中的熒光信號和光聲信號
(c). SPN溶液在激光照射300秒之后的紅外圖
(d). 腫瘤光聲成像
(e). 光聲信號隨時間的變化
Figure 10. 表面修飾放大光聲成像
(a). 通過表面修飾的SPNs光聲成像示意圖
(b).
展開 4.2、用于淋巴結成像和細胞追蹤的PA納米探針
Figure 22. 實驗示意圖
(a)PDI NP合成的示意圖。(b)代表性覆蓋冠狀PAI和超聲圖像,其顯示在注射后不同時間點pop窩淋巴結(LN)和坐骨神經LN中的尺寸依賴性攝取。(c)通過體內滲漏的脈管系統將Au綴合物全身遞送和積聚到腫瘤中。(d)PNB的聲學信號甚至報告實體組織中的單個癌細胞。
4.3、用于TME成像的PAI納米探針
Figure 23. 實驗示意圖
(a)動態光散射,TEM圖像和(b)SON50在不同pH值下的紫外-可見吸收光譜。(c)靜脈內施用SON50之前和之后6 h裸鼠中皮下HeLa腫瘤的光聲和比率圖像(?PAI680/?PAI750)。(d)定量680 nm處的光聲強度增量和作為SON50注入后時間的函數的比率光聲信號。(e)SOA納米探針的傳感機制的示意圖。(f)在不存在和存在ClO-的情況下體外PAI。(g)對PBS緩沖液中不同ROS的比率光聲響應(PAI780/PAI680)。(h)靜脈內施用納米探針之前和之后2, 4, 6, 8和24 h的裸鼠皮下4T1腫瘤的體內PAI和作為注射后時間的函數的比率光聲信號。(i)作為注射后時間的函數的光聲信號的比率定量。
Figure 24. 實驗示意圖
(a)體內PAI和(b)使用rSPNP2或SPNP2定量蛋白質次磺酸。(c)用反苯硫酸抗體進行免疫熒光染色的機制和組織學分析的說明。(d)注射后48 h用rSPNP2或SPNP2處理的小鼠的腫瘤切片的熒光顯微鏡檢查(來自rSPNP2或SPNP2的紅色信號,來自用抗硫酸抗體染色的綠色信號和來自細胞核染色的藍色)。
展開 可激活的半導體診療材料:同時實現活性氧生產和比率型光聲成像
增強活性氧的生成是一種非常有效的抗腫瘤策略。然而,在體內控制活性氧的生成和成像面臨巨大的挑戰,這兩個因素對實現有效和精準的腫瘤治療至關重要。南京郵電大學范曲立教授、福州大學宋繼彬教授和美國國立衛生研究院陳小元研究員課題組報道了一種可激活的半導體診療納米平臺,可以實現活性氧的產生,同時,可以通過比率型光聲成像檢測其含量。進一步地,該納米平臺可以指導體內腫瘤治療。納米平臺主要包括如下部分:1)可以催化ROS生成的順鉑前藥及三價鐵離子,同時可以起到聯合抗腫瘤作用;2)比率型光聲成像主要包括惰性半導體苝酰亞胺(PDI)和ROS可激活的近紅外染料(IR790s),可在比率型光聲成像指導下進行腫瘤治療。比率型光聲成像有兩個近紅外激發波長:680nm(PDI)和790nm(IR790s)。結果顯示,在體內ROS的生成可實現精準可視化。這種新穎的ROS響應的有機診療納米材料不僅可實現協同癌癥化療作用,同時通過比率型光聲成像方法,可實現實時監測治療效果的作用。
國產1000千瓦級發動機:實現100%穩定運轉!
近日,我國自主研制的1000千瓦級民用渦軸發動機在湖南株洲實現整機100%設計轉速運轉,發動機運行平穩、各項工作參數正常。1000千瓦級民用渦軸發動機是我國第一型按照國際適航標準,完全自主研制的民用渦軸發動機,采用了先進的壓氣機、渦輪氣動設計及軸承共腔、環下供油、集成化附件傳動等結構設計技術,將配裝5噸級直升機。 1000千瓦級民用渦軸發動機實現整機100%設計轉速穩定運轉,有效驗證了全轉速范圍內各部件和系統的匹配性,基本摸清了轉子動力學和振動規律,初步證明了結構布局的合理性,為后續研制工作奠定了堅實的基礎。
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聲成像的最新內容
如何精確定位和量化高鐵外部噪聲?6個月前
通過對軌道車輛整體或局部進行聲成像,能夠區分氣動噪聲與輪軌、輪枕相互作用產生的滾動噪聲。還可針對受電弓等較小區域進行分析,并計算其聲功率貢獻量,按重要性對不同區域進行排序。明確車廂間通道等關鍵噪聲子源的位置、頻率成分及聲功率輻射特性,有助于確定通過哪些設計改進可最有效地降低整體噪聲輻射—— 無論是直接降低噪聲級,還是優化噪聲的頻率成分與傳播路徑。
(3)聲學測試
- 聲壓與聲強測量:支持麥克風陣列、聲強探頭,用于噪聲源定位和聲學成像。
- 通過噪聲測試:符合ISO 362標準,適用于車輛認證。
- 聲品質分析:提供響度、尖銳度、抖動度等心理聲學指標,優化產品聲音舒適度。
(4)旋轉機械分析
- 階次跟蹤:適用于發動機、變速箱等旋轉部件的振動分析,消除轉速波動帶來的頻譜模糊。
噪聲源識別:聲學攝像機用于實時噪聲源識別,適用于故障排查、異響檢測等,可實現從低頻到高頻的聲源成像與聲功率估計。
提供先進的成像算法,如寬帶聲全息、聲品質參數成像等。適用于穩態和非穩態測量,操作簡便,可精確顯示聲源位置。
風洞測量
使用高精度陣列傳聲器和優化的陣列設計,進行精細化波束形成和噪聲源識別,結合先進的互譜矩陣去噪方法,特別適合風洞環境下的測量。
2.2聲全息算法原理
相比波束形成,聲全息在中低頻具有較好的定位分辨率,它通常在噪聲源近場進行測量,并借助聲場空間變換算法,反演出噪聲源表面和聲場中的聲壓、質點振速等聲學信息,從而形成直觀的聲學圖像;由于近場測量數據中包含了豐富的倏逝波成分,聲全息成像分辨率可達到所分析聲波波長的幾十分之一,從而可以準確地實現噪聲源位置定位和強度量化。
傳聲器陣列可針對多種噪聲源迅速繪制出詳細的聲成像圖。B&K的產品包羅萬象,從小型雙傳聲器裝置一直到內含數百個傳聲器的陣列,適合許多種應用場景。
孟昭然研究了雨致噪聲源水下目標類光聲成像。
在理論研究的基礎上,各國學者進行了大量的實驗研究。
長期致力于深層生物組織光學聚焦與成像研究,在諸如散射光聚焦、光聲成像、人工智能、光纖成像等方面在過去的十多年開展了大量原創和前瞻性的工作,以第一作者或者通訊作者在Nature Photonics, Nature Communications, Light: Science and Applications, Advanced Science等發表期刊論文近80篇,目前擔任數家學術期刊副主編或編委以及中國光學學會生物醫學光子學分會常委
波束形成的分辨率與聲音的波長有關,因此在高頻下更有效,而在低頻下可以使用聲全息成像,其解決方案取決于傳聲器之間的距離。
在您的研發項目中結合使用聲學相機
綜上所述,BK Connect聲學攝像機是一款非常有價值的噪聲源識別工具,適合有明確工作要做的中小型企業。其所涉及的行業范圍很廣,包括汽車聲學包供應商,密封條生產商,計算機、泵和電動工具制造商。
近年來,在電子顯微鏡、隧道顯微鏡及原子力顯微鏡基礎上發展的電子聲顯微鏡、隧道聲顯微鏡及調制力顯微鏡等新型顯微鏡成像系統,更將聲成像分辨率提高到納米量級,從而有可能在原子尺度的量級上研究材料的表面和亞表面結構。
超聲技術還可用于測量流體的流速、流量、粘度、溫度及液位等。因此也是一種重要的測量技術。
近年來,由于激光技術的飛速發展,利用激光脈沖激發超聲波成為當前的研究熱點之一。