?隨著近年來納米技術(shù)的飛速發(fā)展，具有獨特光學(xué)、聲學(xué)、電學(xué)以及磁學(xué)等特性的納米材料常用于腫瘤標(biāo)志物的特異識別，能有效提高各種影像技術(shù)對癌癥診斷的靈敏度和準(zhǔn)確度，為肝癌的精準(zhǔn)診斷提供了重要的參考依據(jù)。然而，將納米技術(shù)與超聲彈性成像相結(jié)合，仍缺乏研究報道?；诖偶{米粒子的超聲－電磁耦合彈性成像的新方法研究。該方法是利用磁納米粒子在脈沖磁場作用下產(chǎn)生磁致振動，并導(dǎo)致周圍組織的剪切波傳播，通過超聲探測粒子振動及剪切波傳播即可獲得磁納米粒子的分布及周圍組織的彈性信息。

ATA-3000系列功率放大器在基于磁納米粒子的超聲-電磁耦合彈性成像實驗中，與任意波函數(shù)發(fā)生器、激勵線圈構(gòu)成激勵信號源模塊，可放大0-100KHz頻率的信號。其應(yīng)用效果體現(xiàn)在：能將激勵信號放大20dB后驅(qū)動線圈產(chǎn)生脈沖磁場，有效激發(fā)磁納米粒子產(chǎn)生振動，配合Verasonics超聲成像系統(tǒng)實現(xiàn)對粒子振動及剪切波傳播的檢測；通過調(diào)節(jié)磁場強(qiáng)度（如提升至300mT），可提高振動信號信噪比，使剪切波傳播距離更遠(yuǎn)，且在檢測深度達(dá)7cm時仍能有效評估剪切波速度，為實驗中磁致振動的激發(fā)和彈性成像的準(zhǔn)確性提供了關(guān)鍵支撐。

實驗名稱：超聲-電磁耦合彈性成像實驗

實驗原理：在超聲-電磁耦合彈性成像實驗中，激勵模塊通過“電信號生成-放大-磁場轉(zhuǎn)換”的鏈?zhǔn)椒磻?yīng)驅(qū)動磁納米粒子振動：函數(shù)發(fā)生器產(chǎn)生特定波形的電信號，經(jīng)功率放大器適度放大后輸入激勵線圈，線圈將電信號轉(zhuǎn)化為脈沖磁場，促使磁納米粒子受磁致作用產(chǎn)生振動并激發(fā)周圍組織的剪切波。功率放大器在此過程中作為信號放大的關(guān)鍵節(jié)點，其作用是確保激勵線圈獲得足夠強(qiáng)度的驅(qū)動電流，從而生成滿足實驗要求的脈沖磁場（如300mT），為磁納米粒子的有效振動及后續(xù)剪切波的超聲檢測提供必要的激勵條件。該過程通過跨物理場耦合（電-磁-聲）實現(xiàn)對組織彈性信息的間接獲取，功率放大器的應(yīng)用保障了激勵信號的能量輸出，是連接電信號與磁場激勵的重要環(huán)節(jié)，支撐了磁致振動效應(yīng)的觸發(fā)與剪切波傳播的激發(fā)。

實驗框圖：

實驗實拍圖：

實驗過程：在超聲-電磁耦合彈性成像實驗中，設(shè)置任意波形發(fā)生器發(fā)射脈沖寬度為高斯脈沖，經(jīng)功率放大器放大20dB后經(jīng)由激勵線圈產(chǎn)生脈沖磁場，進(jìn)而驅(qū)動磁納米粒子產(chǎn)生振動。在發(fā)射激勵脈沖的同時，超聲采集系統(tǒng)同步發(fā)射平面波對磁納米粒子振動進(jìn)行檢測。采用VerasonicsVantage128和PhilipsL7-4線陣探頭（中心頻率為5MHz），重復(fù)頻率為10KHz，復(fù)合角度個數(shù)為5，有效探測頻率為2KHz。該實驗采集了100幀圖像，即采集時間為50ms。仿體中的磁納米粒子受到脈沖磁場的作用產(chǎn)生振動，利用超快速平面超聲波采集系統(tǒng)對脈沖回波信號進(jìn)行采集，然后通過二維自相關(guān)算法計算出粒子的振動位移進(jìn)而求出剪切波速度，由剪切波速度和剪切模量的關(guān)系可以得到該區(qū)域的力學(xué)特性信息。

應(yīng)用方向：肝癌早期精準(zhǔn)診斷，肝臟疾病綜合評估，醫(yī)療器械加工，靶向彈性成像技術(shù)拓展

應(yīng)用場景：超聲-電磁耦合彈性成像，磁納米粒子，磁致振動，靶向彈性成像,離體/活體檢測

產(chǎn)品推薦：ATA-3000系列功率放大器

圖：ATA-300/3000系列功率放大器指標(biāo)參數(shù)

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審核編輯 黃宇