顱骨對磁感應斷層成像信號檢測影響的仿真與實驗研究
本文關鍵詞: 磁感應斷層成像(MIT) 顱骨 腦出血模型 仿真 瓊脂模型 出處:《中國生物醫(yī)學工程學報》2015年05期 論文類型:期刊論文
【摘要】:采用仿真和實驗研究顱骨對磁感應斷層成像(MIT)信號檢測的影響。使用Comsol軟件建立3層球形仿真顱腦模型,仿真計算顱骨電導率對MIT信號檢測的影響。使用螺線管線圈、后置電路及數(shù)據(jù)接收儀器搭建單通道磁感應信號測量實驗系統(tǒng),利用瓊脂和Na Cl溶液制作與真實顱腦電導率分布相近的腦出血分層模型,模型外徑為158 mm;最后采用有顱骨和無顱骨兩種模型,測量無病變及不同病變位置情況下MIT信號的相位變化,模型中心與檢測線圈相距85 mm。實驗結果顯示,在無病變和病變分別位于X-Y平面上坐標為(-40,0)、(0,0)和(40,0)的位置時,有、無顱骨數(shù)據(jù)的幅值比例分別為0.57、0.59、0.42、0.61,其中,坐標點(-40,0)代表Y軸左側距離激勵線圈45 mm的位置,坐標點(40,0)代表Y軸右側距離接收線圈45 mm的位置。當病變存在時,有、無顱骨數(shù)據(jù)的變化趨勢均為:病變位于坐標點(-40,0)時最大,病變位于坐標點(40,0)時次之,病變位于坐標點(0,0)時最小。實驗結果表明,顱骨對MIT信號的數(shù)據(jù)大小有衰減作用,但不影響數(shù)據(jù)的變化趨勢,提示在實際應用中結合高精度檢測設備,可實現(xiàn)顱內(nèi)病變的無創(chuàng)、無接觸圖像監(jiān)測。
[Abstract]:The influence of skull on signal detection of magnetic induction tomography (mitt) was studied by simulation and experiment. A three-layer spherical simulated brain model was established by using Comsol software, and the influence of skull conductivity on MIT signal detection was calculated by simulation. The solenoid coil was used. The experimental system of single channel magnetic induction signal measurement was set up by means of post-circuit and data receiving instrument. The stratified model of intracerebral hemorrhage was made by using Agar and NaCl solution, which was similar to the real brain electrical conductivity distribution. The outer diameter of the model was 158mm. Finally, the phase changes of MIT signal were measured under the condition of no pathological changes and different pathological positions by using two kinds of models with and without skull. The distance between the center of the model and the detection coil was 85 mm. the experimental results showed that, When there are no lesions and lesions in the X-Y plane with coordinates of -40 / 0) and (40 / 0), respectively, the ratio of the amplitude of the data without skull is 0.57 / 0. 599 / 0. 42 / 0. 61, respectively, in which the coordinate point (0-40 / 0) represents the position of the left side of the Y axis which is 45 mm away from the excitation coil. The position of the right side of the Y-axis is 45 mm from the receiving coil. When the lesion exists, the change trend of the data without skull is: the lesion is the largest at the coordinate point (-40), and the lesion is next at the coordinate point (40 ~ (0)). The experimental results show that the skull can attenuate the data size of MIT signal, but does not affect the change trend of the data. It is suggested that the noninvasive intracranial lesions can be realized by combining the high precision detection equipment in practical application. Contactless image monitoring.
【作者單位】: 沈陽工業(yè)大學電氣工程學院;
【基金】:國家自然科學基金(51377109) 遼寧省自然科學基金(2013020050) 遼寧省教育廳重點實驗室基礎研究項目(LZ2014011)
【分類號】:TN911.23;R445.2
【參考文獻】
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,本文編號:1530675
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