瞬态脉冲与稳态激励磁共振弹性成像方法的仿真研究

发布时间：2017-08-15 08:09

  本文关键词：瞬态脉冲与稳态激励磁共振弹性成像方法的仿真研究

  更多相关文章： 弹性波 瞬态磁共振弹性成像 有限元 数值仿真 弹性重构

【摘要】：磁共振弹性成像(Magnetic Resonance Elastography, MRE)是当前弹性成像技术中的主流,在医学诊断上具有良好的发展前景。弹性波驱动机制及其激励方式是MRE研究热点。设计高效的弹性波驱动机制以及特定的弹性波激励方式能够提高弹性波驱动和转化效率,从而增强MRE的成像效果。本研究针对MRE的弹性波驱动和激励部分做了如下一些有价值的工作：1.根据弹性力学原理,研究弹性波在组织中传播的波动方程。使用有限元方法仿真磁共振弹性成像的波动方程,对仿真数据进行处理,将求解得到的仿真估计值与理论值进行对比,验证MRE有限元仿真的可靠性。2.在气动弹性波驱动技术的基础上设计了一种吸附式气动激励装置,利用激光位移传感器检测吸附和不吸附下激励的结果,用数据采集卡对数据进行采集、传输和存储。使用MRE的仿真平台对激励装置进行了仿真分析,验证吸附式设计功能效果,结果满足弹性驱动机制设计要求,实现了弹性波高效转化功能。3.针对瞬态弹性成像中弹性波传播特点,以及谐波态弹性成像重构算法成像要求,研究利用瞬态激励的弹性波到达各节点时间成像的方案,设计了新算法,并在MATLAB中编程实现。利用MRE仿真模型仿真瞬态弹性成像和谐波态弹性成像,用新算法处理仿真数据,得到的结果与谐波态MRE结果对比,证明了瞬态弹性成像的优势以及新算法的可靠性。弹性驱动机制设计和激励方式研究是MRE的一个研究方向,本论文的研究工作围绕这一方向展开,研究了MRE弹性波激励机制和弹性波激励方式,并通过仿真和实际实验验证了弹性波激励装置的可靠性,同时也验证了瞬态弹性波激励方式的优点。
【关键词】：弹性波 瞬态磁共振弹性成像 有限元 数值仿真 弹性重构
【学位授予单位】：合肥工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：R445.2;O482.532
【目录】：

• 致谢7-8
• 摘要8-9
• Abstract9-15
• 第一章 绪论15-19
• 1.1 研究的课题背景研究目的和意义15-16
• 1.2 国内外研究现状16-17
• 1.3 论文主要研究内容及章节安排17-19
• 第二章 磁共振弹性成像的数值建模与仿真研究19-36
• 2.1 磁共振弹性成像19-20
• 2.2 组织力学分析20-22
• 2.3 弹性力学有限元法22-26
• 2.3.1 弹性波动方程22-25
• 2.3.2 波动方程有限元求解25-26
• 2.4 磁共振弹性成像的有限元仿真及结果26-35
• 2.4.1 正常组织的仿真结果与数据分析27-29
• 2.4.2 肿瘤结构的仿真结果与数据分析29-33
• 2.4.3 颅脑结构的仿真结果与数据分析33-35
• 2.5 结论35-36
• 第三章 新型磁共振弹性成像激励装置36-45
• 3.1 几种弹性波产生装置36-38
• 3.2 理论分析38-39
• 3.3 新型磁共振弹性成像驱动装置39-42
• 3.4 实验及结果42-44
• 3.5 结论44-45
• 第四章 谐波态与瞬态磁共振弹性成像的数值仿真与算法45-54
• 4.1 谐波态与瞬态磁共振弹性成像原理45-47
• 4.2 仿真及弹性重构47-53
• 4.2.1 建模与仿真研究47-50
• 4.2.2 弹性重构50-53
• 4.3 总结53-54
• 第五章 总结与展望54-57
• 5.1 总结54-55
• 5.2 展望55-57
• 参考文献57-64
• 攻读硕士学位期间的学术活动及成果情况64

，

本文编号：677076