【摘要】：用于肺部疾病檢查的臨床技術(shù)有多種,但現(xiàn)有的常規(guī)影像學(xué)診斷并非連續(xù)成像,難以反映具有特殊周期性、時(shí)域性的呼吸過程,而且它們大多只能在出現(xiàn)結(jié)構(gòu)性病變之后才能給出檢查結(jié)果。基于電特性檢測(cè)的電阻抗成像技術(shù)(electrical impedance tomography,EIT)則可發(fā)現(xiàn)器質(zhì)性病變之前出現(xiàn)的功能性異常,用于肺部呼吸疾病的早期篩查。磁探測(cè)電阻抗成像(magnetic detection electrical impedance tomography,MDEIT)是一種新型的電阻抗成像,具有非接觸、價(jià)格低廉、測(cè)量方便等優(yōu)點(diǎn)。本文將磁探測(cè)電阻抗成像應(yīng)用到肺部呼吸監(jiān)測(cè)中,針對(duì)磁探測(cè)電阻抗成像技術(shù)的正問題,以肺癌圖像數(shù)據(jù)庫(kù)聯(lián)盟(lung image database consortium,LIDC)數(shù)據(jù)構(gòu)建真實(shí)人體胸腔物理模型,采用了有限元方法得到成像體內(nèi)部的電勢(shì)和電流密度分布,然后根據(jù)Biot-Savart定律分別獲得正常人、肺氣腫、肺腫瘤呼氣末與吸氣末成像體外部的磁感應(yīng)強(qiáng)度數(shù)據(jù)。結(jié)果表明,正常人吸氣末時(shí)成像體周圍的磁感應(yīng)強(qiáng)度值木約比呼氣末小8.875%。研究結(jié)果顯示了呼吸時(shí)由于肺容積、電導(dǎo)率分布的不同而導(dǎo)致周圍磁感應(yīng)強(qiáng)度等信息的差異。針對(duì)磁探測(cè)電阻抗成像的逆問題,本文首先采取廣義逆求解的方法,利用兩個(gè)分量的磁感應(yīng)強(qiáng)度增加測(cè)量信息,對(duì)基于LIDC數(shù)據(jù)庫(kù)而構(gòu)建的真實(shí)人體肺部模型進(jìn)行圖像重建,并數(shù)值分析了重建電流密度的相對(duì)誤差和相對(duì)殘差。在此基礎(chǔ)上,利用TSVD正則化和Tikhonov正則化對(duì)混入不同程度高斯白噪聲的磁場(chǎng)數(shù)據(jù)進(jìn)行圖像重建,得到了較好的圖像重建效果,從而提高了圖像重建的抗噪聲性能。
【學(xué)位授予單位】：天津工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號(hào)】：R563;TP391.41

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本文編號(hào)：2516272