本文關鍵詞：各向異性介質(zhì)感應式磁聲成像正問題仿真研究

  更多相關文章： 感應式磁聲成像 正問題 電導率 各向異性 有限元法

【摘要】：感應式磁聲成像(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),具有良好的時間分辨率和空間分辨率。當前針對MAT-MI的研究大多基于電導率各向同性的假設,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率各向異性特性。在MAT-MI成像過程中,電導率各向異性對感應渦流密度、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,則可能會引入較大誤差,進而影響逆問題中電導率圖像重建的質(zhì)量。因此,針對電導率各向異性介質(zhì),開展MAT-MI正問題仿真分析,具有十分重要的科學意義和應用價值。本文首先建立了電導率各向同性乳腺同心球和偏心球模型,進行了正問題仿真計算。結(jié)果表明:渦流密度分布在不同電導率區(qū)域明顯不同,由聲源分布可明確區(qū)分成像目標位置與邊界,成像目標邊界處聲源引起了探測位置聲壓信號的大幅變化。同時,本文驗證了模型的收斂性。然后,將樣品電導率張量設置為各向異性,分別構(gòu)建了同心球和偏心球模型,改變內(nèi)層球半徑、位置及其電導率三個參數(shù),完成了正問題求解。與各向同性結(jié)果對比發(fā)現(xiàn):電導率各向異性張量引起渦流密度分布在該方向發(fā)生改變,計算場域內(nèi)聲源分布變得更加復雜,探測位置聲壓峰值發(fā)生顯著變化。本文的研究結(jié)果可為下一步進行硬件實驗和各向異性電導率重建提供理論基礎。因此,MAT-MI正問題計算應充分考慮介質(zhì)電導率各向異性的影響,以便更精確求解MAT-MI逆問題,實現(xiàn)高精度電導率重建。
【關鍵詞】：感應式磁聲成像 正問題 電導率 各向異性 有限元法
【學位授予單位】：河北工業(yè)大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：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)學電阻抗成像方式10-11
• 1.3 感應式磁聲成像（MAT-MI）11-15
• 1.3.1 感應式磁聲成像簡介11-12
• 1.3.2 感應式磁聲成像研究現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢12-13
• 1.3.3 各向異性感應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 感應式磁聲成像正問題的理論基礎16-24
• 2.1 感應式磁聲成像原理16
• 2.2 感應式磁聲成像實驗裝置16-17
• 2.3 感應式磁聲成像正問題理論研究17-21
• 2.3.1 正問題的數(shù)學描述17-19
• 2.3.2 正問題的求解方法19-21
• 2.4 仿真實驗設置21-23
• 2.5 本章小結(jié)23-24
• 第三章 電導率各向同性介質(zhì)MAT-MI正問題研究24-30
• 3.1 仿真實驗模型建立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 模型聲壓收斂驗證28-29
• 3.6 本章小結(jié)29-30
• 第四章 電導率各向異性介質(zhì)MAT-MI正問題研究30-52
• 4.1 生物組織電導率各向異性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54-58
• 攻讀學位期間所取得的相關科研成果58-60
• 致謝60

【參考文獻】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前2條

1 黃欣;劉國強;夏慧;路亮;鄧棋文;;感應式磁聲成像的脈沖磁場研究[J];電工技術(shù)學報;2013年02期

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

，

本文編號：636554