【摘要】：磁感應(yīng)斷層成像（MIT）是一種新興的生物組織電特性成像方法，，該方法通過(guò)檢測(cè)渦流信號(hào)提取成像區(qū)域的電特性信息，并用圖像重建方法獲取圖像。MIT檢測(cè)靈敏度直接影響到成像質(zhì)量和速度，而MIT模型參數(shù)又與檢測(cè)靈敏度密切相關(guān)。其中電磁場(chǎng)正問(wèn)題作為其系統(tǒng)設(shè)計(jì)和重建方法的基礎(chǔ)成為MIT研究中的重要部分。 本文結(jié)合電磁感應(yīng)原理、渦流檢測(cè)理論、場(chǎng)—路耦合有限元方法研究MIT電磁場(chǎng)正問(wèn)題。首先，根據(jù)人體頭部的結(jié)構(gòu)，建立了含有病變和無(wú)病變的人體頭部模型作為MIT的檢測(cè)對(duì)象。并建立激勵(lì)源（激勵(lì)線圈）模型，研究在被檢測(cè)體中的磁場(chǎng)分布，獲得MIT系統(tǒng)模型的幾何參數(shù)范圍。其次，采用場(chǎng)—路耦合有限元法，在改變激勵(lì)、檢測(cè)線圈幾何尺寸（半徑、線徑、匝數(shù)）、激勵(lì)頻率、激勵(lì)電壓、激勵(lì)線圈與被檢測(cè)體距離條件下，分別在包含有病變組織和無(wú)病變組織兩種情況下進(jìn)行仿真計(jì)算，研究被檢測(cè)體軸向磁感應(yīng)強(qiáng)度變化及檢測(cè)線圈中的感應(yīng)電壓。通過(guò)對(duì)軸向磁感應(yīng)強(qiáng)度變化梯度和檢測(cè)線圈感應(yīng)電壓的幅值和相位差，給出提高M(jìn)IT檢測(cè)靈敏度的激勵(lì)線圈相關(guān)參數(shù)。另外，含有磁芯及檢測(cè)線圈與激勵(lì)線圈同側(cè)、異側(cè)兩種空間位置情況下，分析其對(duì)檢測(cè)靈敏度的影響。最后，通過(guò)仿真實(shí)驗(yàn)研究了病變組織空間位置、電導(dǎo)率大小、半徑大小對(duì)軸向磁感應(yīng)強(qiáng)度、感應(yīng)電壓幅值、感應(yīng)電壓相位的影響。結(jié)果表明，本文所設(shè)計(jì)的仿真算法與模型能夠模擬簡(jiǎn)單的實(shí)際測(cè)量情況，對(duì)MIT系統(tǒng)設(shè)計(jì)具有重要的指導(dǎo)意義。
[Abstract]:Magnetic Induction Tomography (MIT) is a new electrical characteristic imaging method for biological tissue. The MIT detection sensitivity directly affects the imaging quality and speed, and the parameters of the MIT model are closely related to the detection sensitivity. Electromagnetic forward problem, as the basis of system design and reconstruction, has become an important part of MIT research. In this paper, the forward problem of MIT electromagnetic field is studied by combining the electromagnetic induction principle, eddy current detection theory and field-circuit coupled finite element method. Firstly, according to the structure of human head, the human head model with or without pathological changes was established as the detection object of MIT. The excitation source (excitation coil) model is established to study the magnetic field distribution in the detected body and the geometric parameter range of the MIT system model is obtained. Secondly, the field-circuit coupling finite element method is used under the condition of changing the geometry dimension (radius, line diameter, turn number), exciting frequency, exciting voltage, and the distance between the exciting coil and the detected body. The axial magnetic induction intensity of the detected body and the inductive voltage in the detecting coil were studied by simulation under the condition of both diseased tissue and non-diseased tissue. Based on the gradient of the axial magnetic induction intensity and the amplitude and phase difference of the inductive voltage of the detecting coil, the related parameters of the excitation coil to improve the detection sensitivity of the MIT are given. In addition, the influence of the magnetic core and the detecting coil on the detection sensitivity is analyzed under the condition of the same side of the detecting coil and the different side of the coil. Finally, the effects of the location, conductivity and radius of the lesion on the axial magnetic induction intensity, the amplitude of inductive voltage and the phase of inductive voltage are studied by simulation experiments. The results show that the simulation algorithm and model designed in this paper can simulate simple actual measurement situation and have important guiding significance for the design of MIT system.
【學(xué)位授予單位】：沈陽(yáng)工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2012
【分類號(hào)】：R310

【參考文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 秦明新,董秀珍,韓濤,劉銳崗,湯孟興,付峰,尤富生,史學(xué)濤;生物電阻抗腦斷層成像正向問(wèn)題仿真研究[J];第四軍醫(yī)大學(xué)學(xué)報(bào);2001年05期

2 秦明新,焦李成,李世俊,王聰,呂華,董秀珍;MIT單通道測(cè)量的電磁關(guān)系及腦組織電導(dǎo)率測(cè)量參數(shù)計(jì)算[J];第四軍醫(yī)大學(xué)學(xué)報(bào);2004年21期

3 王慧艷;任超世;;生物電阻抗法測(cè)量人體組成成份[J];國(guó)外醫(yī)學(xué).生物醫(yī)學(xué)工程分冊(cè);1996年02期

4 侯文生,楊東,彭承琳;阻抗斷層成像的應(yīng)用研究進(jìn)展[J];國(guó)外醫(yī)學(xué).生物醫(yī)學(xué)工程分冊(cè);1999年06期

5 徐桂芝,劉志紅,李有余,顏威利;基于EIT技術(shù)的二維頭模型電特性研究[J];河北工業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào);2002年02期

6 蔣齊密,張新訪,劉土光,周濟(jì);電渦流檢測(cè)系統(tǒng)中的電磁場(chǎng)仿真[J];計(jì)算機(jī)仿真;2000年05期

7 何為;李倩;徐征;朱金華;何陽(yáng)光;王磊;;頭部分層球模型磁感應(yīng)成像正問(wèn)題的解析解[J];計(jì)算物理;2010年06期

8 于亞婷;杜平安;李代生;;電渦流傳感器線圈阻抗計(jì)算方法[J];機(jī)械工程學(xué)報(bào);2007年02期

9 肖貴遐,劉國(guó)慶,李湘榮,郭云波,吳建春;一種新的分段生物電阻抗評(píng)估人體成分方法的實(shí)現(xiàn):人體參數(shù)相關(guān)性分析[J];生物醫(yī)學(xué)工程學(xué)雜志;2001年04期

10 董秀珍,吳小明,秦明新,付峰,尤富生,劉銳崗,史學(xué)濤,向海燕,劉飛;人顱骨電阻抗頻率特性[J];生物醫(yī)學(xué)工程學(xué)雜志;2002年04期

相關(guān)博士學(xué)位論文 前1條

1 李穎;腦電逆問(wèn)題求解的數(shù)值計(jì)算方法研究[D];河北工業(yè)大學(xué);2003年

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前1條

1 廖雅琴;電渦流傳感器的仿真與設(shè)計(jì)[D];電子科技大學(xué);2007年

本文編號(hào)：2318043