检索结果-南通市图书馆

基于声换能器特性的三维磁感应磁声成像重建算法

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

中国生物医学工程学报 2014年第5期31卷 532-538页

作者：马任张顺起殷涛刘志朋中国医学科学院北京协和医学院生物医学工程研究所天津300192

为了完善磁感应磁声成像算法,使其在真实声检测系统下都适用,研究声换能器特性对磁感应磁声成像重建效果的影响。依据换能器声场分布测量数据,采用插值方法建立真实声换能器三维声场分布模型,利用格林函数法及离散化方法建立磁感应磁声... 详细信息

为了完善磁感应磁声成像算法,使其在真实声检测系统下都适用,研究声换能器特性对磁感应磁声成像重建效果的影响。依据换能器声场分布测量数据,采用插值方法建立真实声换能器三维声场分布模型,利用格林函数法及离散化方法建立磁感应磁声成像正逆问题算法。为了验证该算法,分别采用球扫描和柱扫描方式进行仿真。基于S-L CT仿真模型建立三维仿体电导率模型,用有限元方法对瞬态电磁场进行分析,根据计算的涡流分布结果,使用Matlab进行数值计算。仿真结果表明:该算法可基本重建出原始力源的分布,重建图像的相关系数分别达到98.49%和94.96%,对一般声换能器比较适用。该研究为进一步的实验研究和实验重建的精确性提供理论依据。

关键词：磁感应磁声成像真实声换能器特性扫描方式三维重建

基于时间反演方法的三维磁感应磁声成像电导率重建

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

中国生物医学工程学报 2009年第1期28卷 48-52,70页

作者：李珣 LI Xu 朱善安 HE Bin 浙江大学电气工程学院杭州310027 Department of Biomedical Engineering University of Minnesota Minneapolis MN 55455 USA

磁感应磁声成像(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。本研究构建三维柱状线圈和二层同心球模型以模拟成像物理环境,借助有限元软件ANSYS分析瞬... 详细信息

磁感应磁声成像(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。本研究构建三维柱状线圈和二层同心球模型以模拟成像物理环境,借助有限元软件ANSYS分析瞬态电磁场,并根据分析结果,进行MAT-MI正问题声场计算,应用时间反演法进行电导率的重建。仿真结果表明,MAT-MI能够较好重建生物组织的电导率分布。

关键词：磁感应磁声成像有限元分析时间反演法电导率重建

磁感应磁声成像及其在HIFU无创测温中的应用

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

磁感应磁声成像及其在HIFU无创测温中的应用

作者：孙晓冬南京师范大学

学位级别：硕士

磁感应磁声成像(MAT-MI)是一种兼有电阻抗成像高对比度和超声成像高空间分辨率特点的生物组织电阻抗成像新方法。由于生物组织电阻抗与温度之间存在着明显的对应关系,因此可以将磁感应磁声检测技术作为一种全新的辅助手段,实现高强度聚... 详细信息

磁感应磁声成像(MAT-MI)是一种兼有电阻抗成像高对比度和超声成像高空间分辨率特点的生物组织电阻抗成像新方法。由于生物组织电阻抗与温度之间存在着明显的对应关系,因此可以将磁感应磁声检测技术作为一种全新的辅助手段,实现高强度聚焦超声(HIFU)等超声热疗的非接触式无创监测。本文在基于偶极声源辐射的磁感应磁声成像理论基础上,通过理论推导、数值仿真和实验研究,对“层效应”、换能器接收特性、声源分布等几个磁感应磁声成像过程中的关键问题进行了深入探讨,同时通过分析HIFU治疗过程中焦域磁声信号和组织温度之间的对应关系,研究利用磁感应磁声检测技术实现HIFU治疗无创测温的可行性。研究结果表明,利用偶极声源辐射理论能够很好地解释洛伦兹力作用下磁声声源的产生机制。换能器接收到的磁声声波由一连串有着不同幅度和振动相位的波簇所组成,反映了换能器表面法线方向上的电导率边界信息,而利用衍射声源反投影算法重建得到的电导率边界图像则能够准确地反映出换能器扫描平面上的电导率边界轮廓。使用大口径强指向性换能器能够有效地减少等效声源、投影声源以及层效应对磁声信号的影响,提高换能器法向声信号检测能力,改善重建图像质量。磁声声源由内部声源和边界声源两部分组成。对于电导率突变模型模型而言,边界声源强度峰值远大于内部声源峰值,此时可以忽略内部声源而只考虑边界声源对磁声信号的影响。但是随着模型电导率过渡区宽度的增加,内部声源和边界声源的声源强度峰值之比线性增大,所以在对电导率缓变模型声源分布进行计算时需同时考虑内部声源和边界声源对磁声信号的贡献。HIFU焦域电导率模型具有电导率缓变模型的特点,HIFU焦域磁声信号幅度与焦域温升随时间有着相同的变化趋势,利用这一特点便可以实现HIFU焦域温度的磁感应磁声无创检测。

关键词：磁感应磁声成像偶极声源辐射换能器接收特性磁声声源分布 HIFU无创测温

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

磁感应磁声成像的声源产生机制

湖州师范学院学报 2009年第1期31卷 70-75页

作者：张媛湖州师范学院信息工程学院浙江湖州313000

在电磁场理论的基础上,推导MAT-MI的声源计算公式,模拟物理环境构建三维柱状线圈和二层同心球模型,借助有限元分析软件ANSYS进行时谐电磁场分析,并应用电磁场有限元分析的结果计算二层同心球内部的声激励源分布,通过对声源的分析得出声... 详细信息

在电磁场理论的基础上,推导MAT-MI的声源计算公式,模拟物理环境构建三维柱状线圈和二层同心球模型,借助有限元分析软件ANSYS进行时谐电磁场分析,并应用电磁场有限元分析的结果计算二层同心球内部的声激励源分布,通过对声源的分析得出声源与电导率分布的近似关系,该关系式与数学推导的声源与电导率关系式是一致的.仿真结果表明,推导的计算公式能够直接应用电磁场有限元分析的结果,有效地计算MAT-MI的声源分布.

关键词：磁感应磁声成像有限元分析声源产生机制

基于声换能器的磁感应磁声成像声源重建仿真研究

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

中国医疗器械杂志 2015年第1期39卷 13-15,24页

作者：王世刚崔栋武莹莹游敏娟曹卫芳郭永新焦青泰山医学院放射学院泰安市271016 山东科技大学信息工程系泰安市271000 山东医药技师学院信息中心泰安市271016

目的探讨声换能器接收特性在磁感应磁声成像技术中的应用,以便准确重建声源图像。方法建立电导率仿体模型,根据声换能器接收特性仿真磁声信号并重建声源。结果重建的声源图像与仿体模型的层析结构形状、尺寸一致。结论考虑声换能器接收... 详细信息

目的探讨声换能器接收特性在磁感应磁声成像技术中的应用,以便准确重建声源图像。方法建立电导率仿体模型,根据声换能器接收特性仿真磁声信号并重建声源。结果重建的声源图像与仿体模型的层析结构形状、尺寸一致。结论考虑声换能器接收特性的磁感应磁声成像为进一步深入研究奠定了基础。

关键词：磁感应磁声成像声换能器声源重建

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

磁感应磁声成像结果的影响因素分析

中国西部科技 2015年第7期14卷 27-29页

作者：游敏娟张金亮王世刚山东医药技师学院山东泰安271000 泰山医学院放射学院山东泰安271016

本文以声探测器的不同扫描半径与扫描步进角度重建声源图像,将成像结果进行对比。结果显示声探测器声场的非聚焦区成像效果较好;声探测器的扫描步进角度越大,成像效果越差。结论是声探测器的扫描半径与扫描步进角度对成像结果有一定的影... 详细信息

本文以声探测器的不同扫描半径与扫描步进角度重建声源图像,将成像结果进行对比。结果显示声探测器声场的非聚焦区成像效果较好;声探测器的扫描步进角度越大,成像效果越差。结论是声探测器的扫描半径与扫描步进角度对成像结果有一定的影响,结果可以优化磁感应磁声成像实验系统。

关键词：磁感应磁声成像扫描半径扫描步进角度

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

磁感应磁声成像的3D等效声源分析

磁感应磁声成像的3D等效声源分析

中国声学学会第十一届青年学术会议

作者：周雨琦王欣孙晓冬马青玉南京师范大学物理科学与技术学院中科芯集成电路股份有限公司(第五十八研究所)

磁感应磁声成像（MAT-MI）是基于多物理场耦合的新型电阻抗成像方法,融合了电阻抗成像高对比度和超声断层扫描成像高空间分辨率的优点。本文基于声偶极辐射理论,研究了声源对磁感应磁声成像的影响,结合平面等效声源、投影等效声源和声... 详细信息

磁感应磁声成像（MAT-MI）是基于多物理场耦合的新型电阻抗成像方法,融合了电阻抗成像高对比度和超声断层扫描成像高空间分辨率的优点。本文基于声偶极辐射理论,研究了声源对磁感应磁声成像的影响,结合平面等效声源、投影等效声源和声源层效应,定性地讨论了突变、缓变和附加声压分布,分析了影响图像重建质量的因素,并用全指向性和强指向性的换能器对三维模型进行了声压模拟和图像重建,并用全指向性和强指向性的换能器对三维模型进行对比分析,研究结果为换能器选择和电导率重建提供理论依据,促进了该技术在生物医学成像中的应用。

关键词：磁感应磁声成像等效声源换能器指向性

来源： cnki会议评论

在线全文

cnki会议

学校读者我要写书评

暂无评论

声学非均匀媒介的磁感应磁声成像重建算法

声学非均匀媒介的磁感应磁声成像重建算法

作者：张伟北京协和医学院

学位级别：硕士

磁感应磁声成像(Magnetoacoustic Tomography with Magnetic Induction, MAT-MI)是一种结合电阻抗成像与超声成像的新型功能成像方法,同时具备超声成像的高空间分辨率和电阻抗成像的高对比度。作为一种结合磁场、电场和声场的多场耦合... 详细信息

磁感应磁声成像(Magnetoacoustic Tomography with Magnetic Induction, MAT-MI)是一种结合电阻抗成像与超声成像的新型功能成像方法,同时具备超声成像的高空间分辨率和电阻抗成像的高对比度。作为一种结合磁场、电场和声场的多场耦合成像方法,磁声成像同时具备电特性、声特性两个特异性参数。本文主要研究了声特性的差异对磁声耦合成像声传播过程的影响;并在此基础上探讨了声学非均匀媒介的磁声耦合成像声源重建问题。首先,本文通过磁声耦合理论,结合声学的3个基本方程推导了声学均匀模型和声学非均匀模型的磁声耦合成像正问题,并提出了基于时域有限差分法的声学非均匀媒介波动方程求解方法。文中借助COMSOL有限元仿真工具建立电导率模型,进行电磁场问题的仿真;并依据电磁场仿真结果,建立具备相同电导率的声学特性均匀模型和声学特性非均匀模型,利用时域有限差分法对该模型进行仿真实验,进而探讨声特性的差异对磁声耦合成像声传播过程的影响。结果表明,模型的声学特性差异反映在声信号传播的反射、折射以及透射现象中,导致声场正问题复杂化。其次,本文设计了一种应用线阵换能器的信号检测方式,针对声学非均匀模型,提出了一种基于代数迭代重建算法的声速重建方法;并在声速重建的基础上,利用时间反演原理推导了基于时域有限差分的声源重建方法。本文建立具备相同电导率的声学均匀模型和声学非均匀模型,评估该算法在声速求解和声源求解中的可行性。结果表明,该算法能够有效的重建不同声特性模型的声速分布和声源分布,重建结果与实际声速分布和声源分布匹配。最后,为评估本文重建算法的准确性,文中建立了具备复杂结构的三维模型,以模型的3个不同截面作为参考,采用图像评估参数评估了不同噪声水平下的声速和声源重建结果。在此基础上,文中建立了具备相同电导率不同声特性和具备相同声特性不同电导率的模型进行重建对比。结果表明,本文算法能够准确重建被测样本的声速分布及声源分布,同时具备对声特性和电特性的高分辨力。与已有重建方法的对比表明,本文算法在声学非均匀媒介的磁声耦合成像重建问题上具有更强的优势。综上所述,本文提出了一种声学非均匀媒介的正问题求解算法,为研究组织声学特性对磁声耦合成像的影响提供了理论基础;并提出了一种不借助其他成像方式的声速重建和声源重建算法,首次针对声学非均匀媒介的磁声耦合成像逆问题进行研究,结果显示该重建算法能够同时得到被测样本的电特性图像和声特性图像,且分辨率良好。

关键词：磁感应磁声成像声学非均匀时域有限差分代数迭代重建

基于声换能器特性的磁感应磁声成像正问题分析

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

基于声换能器特性的磁感应磁声成像正问题分析

作者：马任北京协和医学院

学位级别：硕士

磁感应磁声成像是一种新型的成像技术,它将阻抗成像与超声检测相结合,兼具高对比度与高分辨率的特性,对电导率的变化敏感。其突出优点是磁场激励不会被体表的低电导率组织影响,屏蔽效应小,重建算法相对简单。其基本原理是对置于静态磁... 详细信息

磁感应磁声成像是一种新型的成像技术,它将阻抗成像与超声检测相结合,兼具高对比度与高分辨率的特性,对电导率的变化敏感。其突出优点是磁场激励不会被体表的低电导率组织影响,屏蔽效应小,重建算法相对简单。其基本原理是对置于静态磁场中的待测组织施加交变激励磁场,在组织中感应出涡流,该涡流在静磁场作用下产生洛伦兹力,从而激发声振动,该声振动产生声信号会被组织外的检测探头接收,从而可以通过相应的算法重构组织电导率图像。本文首先参考CT的3D Phantom模型建立了磁感应磁声成像正问题仿真研究模型——电导率分布有明显区分的3D Phantom模型,并结合有限元方法和电磁场理论,利用有限元软件COMSOL仿真分析了在脉冲磁场作用下模型内部电导率分布与感应电场的关系,得到了模型内部的感应电流分布。仿真结果表明,感应电流密度在中心位置处为O,在电导率边界处变化较大。其次,本文在考虑声换能器特性的基础上对磁感应磁声成像的声场正问题进行研究,并探讨磁感应磁声声源的产生、传播及接收机制。在研究声偶极子模型,检测并分析声换能器的特性后,建立了基于真实声换能器的声压求解方程,并给出相应的声信号仿真结果。仿真结果表明,声换能器本身的声场分布和声偶极子传播的指向性会极大的影响声换能器接收到的磁声信号值。本研究可以为磁感应磁声成像实验研究及由声信号重建物体内部的电导率分布提供理论基础。最后,为了验证已建立的磁感应磁声成像仿真模型与算法,本文还针对简单铜环模型进行了验证性实验。并将实验结果与仿真分析结果进行了对比分析,结果表明,实验所获得的声信号与仿真所得的声信号在一定程度的误差范围内具有一致性,应用该模型及算法可以更精确的实现磁感应磁声成像的仿真,从而为实验设计提供理论指导,也是后续图像重建算法研究的工作基础。

关键词：磁感应磁声成像正问题声换能器特性 3D Phantom模型