免费论文：基于超声造影技术的心腔压力估测的数值仿真研究

获得心腔和大血管内部的血压值，能够帮助医生评估患有瓣膜性心脏病，充血性心力衰竭，门静脉高压症等疾病病人的病情。目前，测量心腔和大血管内部血压的方法是有创的，即将导管插入血管内由压力传感器获得血压值，这将伴随着疼痛、感染甚至肺动脉损伤、心内膜炎和出血。超声造影剂的出现给无创测量心腔和大血管内血压的研究工作带来了新的突破口。 本论文的研究主要是根据Shi等人提出的超声造影剂次谐波辅助压力估测的方法（SHAPE－Subharmonic Aided Pressure Estimation），通过对包膜微气泡振动理论模型进行数值仿真，理论上计算仿真不同的声波参数和膜参数条件下，单个包膜造影剂微气泡的周围液体静压力的变化与散射信号中次谐波振幅的关系。通过优化参数值，使次谐波振幅对于周围液体静压力的变化有更好敏感度和精确度。 研究表明，声波参数方面，使得散射信号的次谐波分量在整个周围液体静压力变化范围内都处于增长期的驱动声压和使得次谐波幅度－声压曲线的增长期比较陡峭增幅比较大的发射频率，适合应用于周围液体压力测量。对造影剂MP1950的数值仿真发现，通过调节声波参数，次谐波辅助测压可以达到0.944 dB/mmHg的灵敏度，满足临床的要求。 膜参数方面，包膜造影剂的表面张力对造影剂的测压性能影响不大；膜厚越大越难激发出次谐波，膜厚越小，次谐波辅助压力估测的灵敏度越高；膜弹性模量越大越难产生次谐波，在能产生次谐波的膜弹性模量范围内，应用较大的膜弹性模量，能够提高次谐波辅助压力估测的灵敏度；膜粘度越大越难产生次谐波，应用较小的膜粘度，能够提高次谐波辅助压力估测的灵敏度。较小的膜厚和膜粘度，较大的膜弹性模量是未来应用于心腔和大血管血压测量的造影剂的设计趋势。

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