本文關(guān)鍵詞：各向異性介質(zhì)感應(yīng)式磁聲成像正問(wèn)題仿真研究

  更多相關(guān)文章： 感應(yīng)式磁聲成像 正問(wèn)題 電導(dǎo)率 各向異性 有限元法

【摘要】：感應(yīng)式磁聲成像(Magnetoacoustic Tomogrphy with Magnetic Induction,MAT-MI)是一種融合了電阻抗成像與超聲成像的新型功能成像技術(shù),具有良好的時(shí)間分辨率和空間分辨率。當(dāng)前針對(duì)MAT-MI的研究大多基于電導(dǎo)率各向同性的假設(shè),然而,生物組織如肌肉和神經(jīng)(腦白質(zhì))等則具有非常明顯的電導(dǎo)率各向異性特性;而且,與正常組織相比,腫瘤可能具有不同的電導(dǎo)率各向異性特性。在MAT-MI成像過(guò)程中,電導(dǎo)率各向異性對(duì)感應(yīng)渦流密度、聲源分布和聲壓大小均可產(chǎn)生影響,若仍沿用各向同性的假設(shè),則可能會(huì)引入較大誤差,進(jìn)而影響逆問(wèn)題中電導(dǎo)率圖像重建的質(zhì)量。因此,針對(duì)電導(dǎo)率各向異性介質(zhì),開(kāi)展MAT-MI正問(wèn)題仿真分析,具有十分重要的科學(xué)意義和應(yīng)用價(jià)值。本文首先建立了電導(dǎo)率各向同性乳腺同心球和偏心球模型,進(jìn)行了正問(wèn)題仿真計(jì)算。結(jié)果表明:渦流密度分布在不同電導(dǎo)率區(qū)域明顯不同,由聲源分布可明確區(qū)分成像目標(biāo)位置與邊界,成像目標(biāo)邊界處聲源引起了探測(cè)位置聲壓信號(hào)的大幅變化。同時(shí),本文驗(yàn)證了模型的收斂性。然后,將樣品電導(dǎo)率張量設(shè)置為各向異性,分別構(gòu)建了同心球和偏心球模型,改變內(nèi)層球半徑、位置及其電導(dǎo)率三個(gè)參數(shù),完成了正問(wèn)題求解。與各向同性結(jié)果對(duì)比發(fā)現(xiàn):電導(dǎo)率各向異性張量引起渦流密度分布在該方向發(fā)生改變,計(jì)算場(chǎng)域內(nèi)聲源分布變得更加復(fù)雜,探測(cè)位置聲壓峰值發(fā)生顯著變化。本文的研究結(jié)果可為下一步進(jìn)行硬件實(shí)驗(yàn)和各向異性電導(dǎo)率重建提供理論基礎(chǔ)。因此,MAT-MI正問(wèn)題計(jì)算應(yīng)充分考慮介質(zhì)電導(dǎo)率各向異性的影響,以便更精確求解MAT-MI逆問(wèn)題,實(shí)現(xiàn)高精度電導(dǎo)率重建。
【關(guān)鍵詞】：感應(yīng)式磁聲成像 正問(wèn)題 電導(dǎo)率 各向異性 有限元法
【學(xué)位授予單位】：河北工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：R310
【目錄】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-8
• 第一章 緒論8-16
• 1.1 生物組織電阻抗特性8-10
• 1.2 生物醫(yī)學(xué)電阻抗成像方式10-11
• 1.3 感應(yīng)式磁聲成像（MAT-MI）11-15
• 1.3.1 感應(yīng)式磁聲成像簡(jiǎn)介11-12
• 1.3.2 感應(yīng)式磁聲成像研究現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)12-13
• 1.3.3 各向異性感應(yīng)式磁聲成像研究意義13-15
• 1.4 本論文的主要工作15-16
• 第二章 感應(yīng)式磁聲成像正問(wèn)題的理論基礎(chǔ)16-24
• 2.1 感應(yīng)式磁聲成像原理16
• 2.2 感應(yīng)式磁聲成像實(shí)驗(yàn)裝置16-17
• 2.3 感應(yīng)式磁聲成像正問(wèn)題理論研究17-21
• 2.3.1 正問(wèn)題的數(shù)學(xué)描述17-19
• 2.3.2 正問(wèn)題的求解方法19-21
• 2.4 仿真實(shí)驗(yàn)設(shè)置21-23
• 2.5 本章小結(jié)23-24
• 第三章 電導(dǎo)率各向同性介質(zhì)MAT-MI正問(wèn)題研究24-30
• 3.1 仿真實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｐ徒?/span>24
• 3.2 仿真模型內(nèi)渦流分布24-26
• 3.3 仿真模型內(nèi)聲源分布26-27
• 3.4 仿真模型聲壓分布27-28
• 3.5 模型聲壓收斂驗(yàn)證28-29
• 3.6 本章小結(jié)29-30
• 第四章 電導(dǎo)率各向異性介質(zhì)MAT-MI正問(wèn)題研究30-52
• 4.1 生物組織電導(dǎo)率各向異性30-31
• 4.2 二層同心球模型仿真結(jié)果及分析31-43
• 4.2.1 同心球1渦流、聲源、聲壓仿真結(jié)果32-37
• 4.2.2 同心球2渦流、聲源、聲壓仿真結(jié)果37-43
• 4.3 二層偏心球模型仿真結(jié)果及分析43-51
• 4.4 本章小結(jié)51-52
• 第五章 結(jié)論與展望52-54
• 參考文獻(xiàn)54-58
• 攻讀學(xué)位期間所取得的相關(guān)科研成果58-60
• 致謝60

【參考文獻(xiàn)】

中國(guó)期刊全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前2條

1 黃欣;劉國(guó)強(qiáng);夏慧;路亮;鄧棋文;;感應(yīng)式磁聲成像的脈沖磁場(chǎng)研究[J];電工技術(shù)學(xué)報(bào);2013年02期

2 劉國(guó)強(qiáng);賀文靜;夏慧;張洋;李艷紅;徐小宇;徐路遙;曾小平;李士強(qiáng);;感應(yīng)式磁聲成像聲場(chǎng)正問(wèn)題研究(三)——基于弱形式處理洛倫茲力散度聲源的聲場(chǎng)模擬方法[J];現(xiàn)代科學(xué)儀器;2010年01期

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本文編號(hào)：636554