多激励频率模式磁感应层析成像系统

发布时间：2020-03-29 02:34

【摘要】：磁感应层析成像(Magnetic Induction Tomography,简称MIT)技术是一种基于电磁感应原理和涡流检测原理的新型层析成像技术,具有非接触性、无创性、低成本等特点,以及较强的穿透性和较高的中心灵敏度,在生物医学的检查和诊断方面有着良好的应用前景。课题通过对国内外MIT测试系统的研究,针对人体脑血肿的长期监控成像问题,根据生物组织成像频率和人体安全磁场范围等标准,搭建了一套工作频率在10kHz—4MHz,多激励频率模式的8通道MIT测试系统,主要完成的工作包括:(1)在搭建人体脑血肿仿真模型并进行图像重建的基础上,根据仿真模型确定了系统激励频率范围;并依据国际人体磁场安全标准,确定了系统激励磁场强度的范围,确保系统在长期监控使用时对人体无害。(2)根据人体血液电导率特性指标及模型仿真所获得的激励频率的范围,设计MIT测试系统所应用的单频、扫频和混频三种模式的激励源,并且对系统所采用的线圈传感器阵列进行优化设计。(3)基于工业总线CPCI标准化接口,设计了具有高度集成化的MIT测试系统硬件电路,包括多线圈传感器的通道选择模块、模拟滤波模块、数模转换模块及数据通讯接口模块等;并对各模块的逻辑功能进行编程实现。(4)在完成系统设计的基础上,对系统激励源、传感器各通道测试数据的信噪比进行了实验测试,测试结果表明:激励源和各通道测试数据有较好的一致性,其中,单频模式激励源信噪比为48dB,各通道测试数据的信噪比为46dB。并采用所设计的多频MIT系统,应用物理模型模拟实验的方法,对高电导率介质分布条件下的测试数据进行获取;将不同激励频率下的采集数据应用Tikhonov图像重建算法,实现了不同介质分布条件下的图像重建,验证了所设计系统的可用性。
【图文】：

典型的电学层析成像系统

集成化电磁层析成像系统
【学位授予单位】：天津大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：TP391.41;O441

【参考文献】

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本文编号：2605299