检索结果-南通市图书馆

基于磁致边界振动希尔伯特变换的电导率重建简化算法

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

南京师大学报（自然科学版） 2017年第3期40卷 94-101,109页

作者：陶进郭各朴南京师范大学物理科学与技术学院江苏南京210023

磁声成像是一种结合电阻抗成像和超声成像优点的多物理场耦合新型成像方法,能实现组织的电阻抗对比成像,重建组织内部电阻抗分布的边界.本研究首先利用强指向性换能器来提高磁致振动检测的方向精确性,通过磁声声压导数实现边界振动声源... 详细信息

磁声成像是一种结合电阻抗成像和超声成像优点的多物理场耦合新型成像方法,能实现组织的电阻抗对比成像,重建组织内部电阻抗分布的边界.本研究首先利用强指向性换能器来提高磁致振动检测的方向精确性,通过磁声声压导数实现边界振动声源法向声压的提取;然后从换能器的接收声压出发,利用三维空间的格林函数推导了一种基于磁致边界振动法向声压的电导率重建算法,明确了重建过程中声压及其导数的物理意义;最后建立了圆柱坐标下的柱状扫描系统,对双层偏心圆柱组织模型所产生的声压和换能器所接收到的磁声声波进行了模拟,利用Hilbert变换实现波簇包络定位和相位分析,恢复磁致边界振动声压,重建扫描面的二维电导率分布和模型截面具有较高的一致性,不但获得了组织的边界信息,还实现了组织内部电导率分布的精确重建.所提出的基于磁致边界振动希尔伯特变换的电阻抗重建简化算法为组织病变的电阻抗成像和磁声诊断提供了新方法.

关键词：磁致边界振动希尔伯特变换换能器指向性电导率重建

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

基于涡流场有旋分量的磁声电导率重建方法

应用声学 2014年第2期33卷 112-119页

作者：陈晶刘国强夏慧刘宇中国科学院电工研究所北京100190 中国科学院大学北京100190

感应式磁声成像(MAT-MI)是一种融合磁感应技术和超声断层扫描技术的新型生物电阻抗成像方法,兼具电阻抗功能成像和超声技术高空间分辨率的优点。重建涡流场有旋分量的模值可以避免洛伦兹力的散度在边界处的奇异性、能够获得分辨率更好... 详细信息

感应式磁声成像(MAT-MI)是一种融合磁感应技术和超声断层扫描技术的新型生物电阻抗成像方法,兼具电阻抗功能成像和超声技术高空间分辨率的优点。重建涡流场有旋分量的模值可以避免洛伦兹力的散度在边界处的奇异性、能够获得分辨率更好的电导率图像。本文对涡流场有旋分量的方向进行了分析,对格林函数解的积分项进行化简,提出一种基于涡流场有旋分量模值的电导率重建方法。为了验证新方法的正确性,我们使用电导率具有空间分布的两种模型进行了数值模拟,并使用新方法快速地重建得到高精度的电导率分布。

关键词：磁声成像涡流场有旋分量声源重建电导率重建

基于生成对抗网络的注入电流式热声成像逆问题研究

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

电工技术学报 2021年第S1期36卷 22-30页

作者：郭亮王祥业姜文聪中国石油大学(华东)控制科学与工程学院青岛266580

注入电流式热声成像结合了电阻抗成像高对比度和超声成像高分辨率的优势,在生物医学成像领域具有广阔的应用前景。该成像方法激励效率高、检测信噪比强,但在较低频率的电磁激励下,重建目标体电导率的高分辨率图像仍然具有很大的挑战。... 详细信息

注入电流式热声成像结合了电阻抗成像高对比度和超声成像高分辨率的优势,在生物医学成像领域具有广阔的应用前景。该成像方法激励效率高、检测信噪比强,但在较低频率的电磁激励下,重建目标体电导率的高分辨率图像仍然具有很大的挑战。该文提出一种基于生成对抗网络的电导率重建新方法,包含三个步骤:首先用维纳滤波反卷积,将超声探头输出的电信号还原为真实声信号;然后利用滤波反投影获得初始声源图像;最后将初始声源图像和电导率图像进行匹配,作为生成对抗网络的训练样本,构建用于电导率重建的深度学习模型。经理论分析与仿真研究发现,新方法通过引入深度神经网络,能够挖掘出蕴含在数据中的逆问题求解模型,进而重建高分辨率的电导率图像,且具有很强的抗干扰特性。新方法的提出为解决注入电流式热声成像的电导率重建问题提供了新思路。

关键词：注入电流式热声成像逆问题电导率重建深度学习生成对抗网络

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

注入电流式磁声成像平面模型的逆问题研究

电工技术学报 2017年第4期32卷 147-153页

作者：夏慧刘国强黄欣郭亮中国科学院电工研究所北京100190 山东交通学院济南250023 中国科学院研究生院北京100190

注入电流式磁声成像是电阻抗成像和超声成像相结合的一种新型成像技术,具有电阻抗成像的高对比度和超声成像高分辨率的优势,是一种有望获得高质量图像的生物电阻抗成像技术,在生物医学成像领域具有广阔的应用前景。作为一种新型成像技术... 详细信息

注入电流式磁声成像是电阻抗成像和超声成像相结合的一种新型成像技术,具有电阻抗成像的高对比度和超声成像高分辨率的优势,是一种有望获得高质量图像的生物电阻抗成像技术,在生物医学成像领域具有广阔的应用前景。作为一种新型成像技术,目前在电导率的重建方面还没有形成完整的体系。针对二维平面模型,提出一种由声场信号准确重建被测样品电流密度的方法。首先采用维纳滤波反卷积方法由超声换能器测量的声场信号重建被测样品原始声场p(r,t),接着利用时间反演法获取声源分布0??(J×B),然后考虑到二维平面模型只有电流密度的两个分量,结合电流连续性定理,从而重建电流密度的两个分量xJ、yJ,最后设计并搭建注入式磁声成像实验平台,利用生物组织进行实验,最终得到猪肉组织的电导率图像,重建结果证明了重建方法的可行性。

关键词：注入电流式磁声成像逆问题电流密度重建电导率重建

基于电阻抗分布的高强度聚焦超声疗效监测和剂量控制研究

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

基于电阻抗分布的高强度聚焦超声疗效监测和剂量控制研究

作者：宿慧丹南京师范大学

学位级别：硕士

高强度聚焦超声(HIFU)是一种非侵入性、对正常组织无损伤且不易引起癌细胞转移的肿瘤治疗手段,对其治疗过程中的疗效以及肿瘤周围正常组织破坏情况的监测是实现HIFU治疗剂量精准控制的关键。本文首先从HIFU局部组织加热出发,分析了 HIF... 详细信息

高强度聚焦超声(HIFU)是一种非侵入性、对正常组织无损伤且不易引起癌细胞转移的肿瘤治疗手段,对其治疗过程中的疗效以及肿瘤周围正常组织破坏情况的监测是实现HIFU治疗剂量精准控制的关键。本文首先从HIFU局部组织加热出发,分析了 HIFU治疗中组织模型处的声场以及温度场分布,并基于温度-电阻抗关系建立了 HIFU治疗和电阻抗测量模型,数值模拟了 HIFU焦域处的声场、温度场和电导率分布,并通过电势和电流密度分布的变化来计算模型的电阻抗变化特性。结果表明HIFU声功率一定时,组织电阻抗相对变化和治疗时间呈线性关系,其电阻抗相对变化率和HIFU声功率也呈线性关系;在达到HIFU治疗疗效时(焦域径向±0.4 mm和轴向±2 mm区域达到70 ℃),模型电阻抗相对变化和HIFU声功率呈现反比关系,而所需的治疗时间和声功率的平方呈现反比关系。建立了和仿真条件相同的HIFU治疗和电阻抗实时测量的实验系统,实验结果和理论仿真结果高度一致。最后针对结论的普适性,分析了换能器结构参数对测量结果的影响,证明对于不同类型的换能器,除了相关系数的变化,所提出的电阻抗相对变化的规律仍然有效。针对提出的基于电阻抗相对变化的HIFU温度监测方法是测量治疗过程中的综合效应,存在定位不准的问题,结合EIT技术,提出了一种基于组织模型表面电势分布的HIFU焦域的电阻抗重建方法。搭建了 HIFU焦域二维径向焦平面处的电阻抗重建模型,对比了在同一治疗声功率下不同治疗时刻的电阻抗重建情况,分析了焦域偏心对电阻抗重建的影响。结果表明基于EIT的HIFU焦域电阻抗重建不仅可以精确定位焦点位置以及焦域范围和内部的电阻抗变化趋势,而且还能反映出随着治疗时间的焦域电阻抗变化,进而反映出焦域处的温度分布变化,完善了基于电阻抗变化的组织模型焦域温度无创测温理论。本研究将HIFU焦域处的电阻抗相对变化与电阻抗重建结合,提出了一种基于电阻抗分布的HIFU焦域无损测温方法,可以实现HIFU热疗中的快速、实时、定位精确的无创温度测量以及准确的疗效监测和剂量控制,对实现HIFU治疗的精确控制有着积极的意义,为后续的理论研究和临床应用提供了新的思路和研究方向。

关键词： HIFU治疗相对电阻抗变化电导率重建疗效评估剂量控制

同方学位论文库评论

在线全文

同方学位论文库

学校读者我要写书评

暂无评论

磁声成像中的声源指向特性与图像重建算法

磁声成像中的声源指向特性与图像重建算法

作者：刘瑾电子科技大学

学位级别：硕士

癌症的早期发现对癌症的诊断和治疗具有重要的临床意义,而生物组织在发生形态改变前其电导率等电特性已经发生变化。利用这一特性,磁感应磁声成像(Magneto-acoustic Tomography with Magnetic Induction,MAT-MI)结合具有高对比度的电阻... 详细信息

癌症的早期发现对癌症的诊断和治疗具有重要的临床意义,而生物组织在发生形态改变前其电导率等电特性已经发生变化。利用这一特性,磁感应磁声成像(Magneto-acoustic Tomography with Magnetic Induction,MAT-MI)结合具有高对比度的电阻抗成像与具有高空间分辨率的超声成像技术对生物组织电导率分布进行成像。作为新型的功能性医学成像方法,其具有的非侵入、无损伤等优点有望应用于癌症的早期筛查。磁感应磁声成像的原理是将生物组织置于静磁场中,所施加的时变脉冲磁场在生物组织内部产生涡流,涡流在静磁场作用下产生洛伦兹力进而引发振动。图像重建过程中,因采集到的超声信号含有电导率信息,因此可以用以重建生物组织的电导率分布。虽然国内外对磁感应磁声成像开展了众多研究,但因涉及的多物理场耦合理论较为复杂,处于探索阶段,仍有很多问题尚未解决。本文首先对磁感应磁声成像信号产生过程进行了仿真研究。针对声源的指向特性专门进行了讨论,并对所产生的超声信号进行了计算。在磁感应磁声成像逆问题研究中,对于声源的重建,采用矩量法对洛伦兹力模值进行了理论推导和仿真计算。该方法解决了在电导率分布不连续的边界处所存在的奇异性问题,并且相较于以往一些算法中只能得到边界处声源分布,应用该方法还可以得到内部的声源分布,提高了图像分辨率。在对电导率的重建过程中,提出了一种新的电导率重建算法,即基于感应电流周向分量的电导率重建方法。新方法考虑到了电导率变化形成积累电荷产生库伦电场的影响,因此该方法不仅适用于电导率分布均匀的模型,对电导率分布变化较大处仍适用。最后,本文对复杂二维电导率分布模型进行了建模仿真,采用新方法对其电导率进行了重建计算,成像结果与原始电导率分布基本吻合,从而验证了新方法的正确性。本文通过以上对磁感应磁声成像的研究,所得到的研究成果为今后的研究提供了新的思路和方向。

关键词：磁感应磁声成像(MAT-MI) 洛伦兹力模值感应电流周向分量矩量法电导率重建

同方学位论文库评论

在线全文

同方学位论文库

学校读者我要写书评

暂无评论

基于矩阵模型的感应式磁声重建算法

现代科学仪器 2013年第2期30卷 34-38页

作者：陈晶刘国强夏慧中国科学院电工研究所北京100190 中国科学院大学北京100190

感应式磁声成像(MAT-MI)是一种融合磁感应技术和超声断层扫描技术的新型生物电阻抗成像方法,兼具电阻抗功能成像和超声技术高空间分辨率的优点。目前针对声源重建大都采用时间反转法,该方法存在的问题有:求导数后对数据噪声有放大作用;... 详细信息

感应式磁声成像(MAT-MI)是一种融合磁感应技术和超声断层扫描技术的新型生物电阻抗成像方法,兼具电阻抗功能成像和超声技术高空间分辨率的优点。目前针对声源重建大都采用时间反转法,该方法存在的问题有:求导数后对数据噪声有放大作用;声压的边缘Gibbs效应导致重建图像的伪影重等。为此,本文对已有的格林函数积分解进行离散,提出一种矩阵投影格式,并在此基础上提出一种迭代求解的算法。为了验证新方法的正确性,我们使用电导率具有空间分布3Dphantom模型进行了数值模拟并获得了不同截面处的声压波形。最后使用本文提出的方法由获得的声压重建得到了高精度的声源分布和电导率分布。

关键词：磁声成像系数矩阵迭代算法电导率重建