磁感应磁声层析扫描成像研究

发布时间：2017-06-29 18:17

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【摘要】：磁感应磁声层析扫描成像(MAT-MI)是一种新兴的生物组织电阻抗成像技术,它利用脉冲磁场在生物组织中激发的涡电流与静磁场相互作用,在洛伦兹力的作用下引起组织振动而产生超声信号,超声波在组织中传播,而后被放置在样本周围的超声换能器接收,根据接收的信号可以进行物体内部电导率分布的重建成像。与其它的电阻抗成像技术相比,磁感应磁声层析扫描成像(MAT-MI)中组织振动产生的声波可以在所有生物组织中传播,避免了组织绝缘“屏蔽效应”的影响；在高频磁场的激发下产生的高频磁声信号可以提高成像的空间分辨率。本文基于磁场和声场理论,对磁感应磁声层析扫描成像(MAT-MI)的正问题和逆问题进行了研究。对声直线传播理论下的声传播和换能器接收信号以及图像的重构进行了公式推导和数值模拟,重构了声直线传播理论下多层生物组织模型内部的洛伦兹力分布。建立了声偶极振动衍射传播模型,对该模型下的声传播和换能器接收信号以及图像的重构进行了公式推导和数值模拟,并对凝胶生物组织模型进行了实验研究。进一步提出了解决磁感应磁声层析扫描成像(MAT-MI)图像重构的时间反演理论,并且正在展开相关研究。
【关键词】：磁感应磁声层析扫描成像(MAT-MI) 磁感应 超声成像 电阻抗成像 声偶极振动 衍射传播 生物组织
【学位授予单位】：南京师范大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2012
【分类号】：G40-057
【目录】：

• 摘要3-4
• Abstract4-6
• 第1章 绪论6-10
• 1.1 问题的提出6-7
• 1.2 课题研究现状及意义7-8
• 1.3 课题研究的目的和背景8-9
• 1.4 本文研究内容和主要工作9-10
• 第2章 磁感应磁声层析扫描成像的基本原理10-12
• 第3章 磁感应磁声层析扫描成像中的电磁场问题12-15
• 第4章 声直线传播理论下的磁感应磁声信号产生15-22
• 4.1 磁感应磁声信号发生理论15-17
• 4.2 电导率传递函数17-19
• 4.3 换能器接收磁感应磁声信号的波形19
• 4.4 磁感应磁声信号发生的数值模拟19-22
• 第5章 磁感应磁声层析扫描成像二维洛伦兹力重建研究22-27
• 5.1 洛伦兹力重建的理论22-24
• 5.2 二维多层柱状模型洛伦兹力重建数值模拟24-27
• 第6章 磁感应磁声层析扫描成像声偶极振动衍射传播模型27-37
• 6.1 磁感应磁声偶极振动衍射传播理论简介27
• 6.2 磁感应磁声偶极振动衍射传播理论模型的建立27-31
• 6.3 数值模拟结果31-35
• 6.4 磁感应磁声偶极振动衍射传播理论模型的讨论35-37
• 第7章 磁感应磁声层析扫描成像实验系统37-42
• 结论42-43
• 在读期间发表的学术论文与研究成果43-44
• 致谢44-45
• 参考文献45-46

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本文编号：498856