颅骨对磁感应断层成像信号检测影响的仿真与实验研究
本文关键词: 磁感应断层成像(MIT) 颅骨 脑出血模型 仿真 琼脂模型 出处:《中国生物医学工程学报》2015年05期 论文类型:期刊论文
【摘要】:采用仿真和实验研究颅骨对磁感应断层成像(MIT)信号检测的影响。使用Comsol软件建立3层球形仿真颅脑模型,仿真计算颅骨电导率对MIT信号检测的影响。使用螺线管线圈、后置电路及数据接收仪器搭建单通道磁感应信号测量实验系统,利用琼脂和Na Cl溶液制作与真实颅脑电导率分布相近的脑出血分层模型,模型外径为158 mm;最后采用有颅骨和无颅骨两种模型,测量无病变及不同病变位置情况下MIT信号的相位变化,模型中心与检测线圈相距85 mm。实验结果显示,在无病变和病变分别位于X-Y平面上坐标为(-40,0)、(0,0)和(40,0)的位置时,有、无颅骨数据的幅值比例分别为0.57、0.59、0.42、0.61,其中,坐标点(-40,0)代表Y轴左侧距离激励线圈45 mm的位置,坐标点(40,0)代表Y轴右侧距离接收线圈45 mm的位置。当病变存在时,有、无颅骨数据的变化趋势均为:病变位于坐标点(-40,0)时最大,病变位于坐标点(40,0)时次之,病变位于坐标点(0,0)时最小。实验结果表明,颅骨对MIT信号的数据大小有衰减作用,但不影响数据的变化趋势,提示在实际应用中结合高精度检测设备,可实现颅内病变的无创、无接触图像监测。
[Abstract]:The influence of skull on signal detection of magnetic induction tomography (mitt) was studied by simulation and experiment. A three-layer spherical simulated brain model was established by using Comsol software, and the influence of skull conductivity on MIT signal detection was calculated by simulation. The solenoid coil was used. The experimental system of single channel magnetic induction signal measurement was set up by means of post-circuit and data receiving instrument. The stratified model of intracerebral hemorrhage was made by using Agar and NaCl solution, which was similar to the real brain electrical conductivity distribution. The outer diameter of the model was 158mm. Finally, the phase changes of MIT signal were measured under the condition of no pathological changes and different pathological positions by using two kinds of models with and without skull. The distance between the center of the model and the detection coil was 85 mm. the experimental results showed that, When there are no lesions and lesions in the X-Y plane with coordinates of -40 / 0) and (40 / 0), respectively, the ratio of the amplitude of the data without skull is 0.57 / 0. 599 / 0. 42 / 0. 61, respectively, in which the coordinate point (0-40 / 0) represents the position of the left side of the Y axis which is 45 mm away from the excitation coil. The position of the right side of the Y-axis is 45 mm from the receiving coil. When the lesion exists, the change trend of the data without skull is: the lesion is the largest at the coordinate point (-40), and the lesion is next at the coordinate point (40 ~ (0)). The experimental results show that the skull can attenuate the data size of MIT signal, but does not affect the change trend of the data. It is suggested that the noninvasive intracranial lesions can be realized by combining the high precision detection equipment in practical application. Contactless image monitoring.
【作者单位】: 沈阳工业大学电气工程学院;
【基金】:国家自然科学基金(51377109) 辽宁省自然科学基金(2013020050) 辽宁省教育厅重点实验室基础研究项目(LZ2014011)
【分类号】:TN911.23;R445.2
【参考文献】
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,本文编号:1530675
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