超声成像与核磁共振成像等其他医学成像技术相比,其图像质量较低。超声造影剂微泡优良的散射特性大大增强了散射信号,提高了图像的质量;其非线性振动过程产生的二次谐波也能用于成像并改善图像质量。此外,造影剂微泡还可作为能到达身体任何部位的可被监测的微球型运载工具,故可用于靶向治疗的药物和基因释放。超声造影剂主要的研究方法包括试验研究和理论研究。其中模型研究主要通过在一定的假设条件下,建立造影剂微泡的动力学模型,通过解析或数值仿真研究数值方程各声学参数以及注入时间等参数对造影剂散射特性的影响,对造影剂的声学特性进行定量分析。本论文将三种典型的动力学模型,即Herring、Allen和Hoff模型,应用于三种不同类型材料的造影剂(Optison,SonoVue和Sonavist),并通过与已有的试验结果比较,分析各个模型的对不同造影剂在一次谐波和二次谐波以及次谐波方面的预测能力。并从中选择了相对较优的模型分析了Optison造影剂的最优参数,为造影剂的优化设计提供参考。此外,论文还分析比较了各个模型在次谐波方面的预测能力以及特点。本文的研究表明:(1)在一次谐波和二次谐波的数值仿真结果与试验结果的比较方面,对于Optison造影剂,Hoff模型对一次谐波的仿真结果最接近于试验结果,而Allen模型的仿真结果和试验结果相差最大;Hoff模型在计算一次谐波方面最为稳定,受超声压力的影响不大;随着压力的增大,Allen模型计算的二次谐波越来越接近于试验测得的结果,Hoff模型对二次谐波的仿真结果的变化趋势和变化幅度与试验结果最为接近。对于SnonoVue造影剂,三个模型对一次谐波的仿真结