基于时间反演的磁动力超声成像仿真与实验

摘要

磁性纳米颗粒可以与肿瘤进行特异性结合,对肿瘤的早期诊断或特异性诊断具有重要意义和潜在应用前景.该文研究一种基于时间反演的磁动力超声成像方法,该方法利用时变磁场在标记了磁性纳米粒子生物组织内产生的磁动力诱发超声信号,并重建出纳米粒子分布图像.利用有限元法建立不同半径的纳米粒子标记生物组织模型,对模型进行仿真计算,获取磁动力超声的声压信号,并采用时间反演方法进行纳米粒子分布重建.制作纳米粒子标记的生物组织仿体模型和离体生物组织样本,进行了磁动力超声成像实验.仿真与实验结果表明:纳米粒子分布图像边界与标记生物组织的纳米粒子边界一致性较高,该成像方法能快速准确地获得成像目标的尺寸和位置信息,表明该成像方法的有效性,有望用于磁性纳米标记生物组织的分子成像.