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注入电流式磁声成像的电导率模型构建和实验研究.pdf
30卷 6期 中 国 生 物 医 学 工 程 学 报 V0l_30 No.6
December 2011
2011年 l2月 ChineseJournalofBiomedicalEngineering
注入 电流式磁声成像的电导率模型构建和实验研究
张顺起 殷 涛 马 任 欧德平 刘志朋
(中国医学科学院 北京协和医学 院 生物医学工程研 究所 ,天津 300192)
摘 要:基于磁声耦合效应的电导率成像是一种新型的生物组织功能成像技术,本课题 旨在对注入 电流式磁声成
像方法进行仿真和实验研究。以金属圆环作为成像 目标,将其置于稳恒磁场中,并对其加载微秒级正弦脉冲激励,
对磁声耦合作用下产生的声振动进行检测和分析。借助有限元方法对磁声正问题进行仿真,同时建立注入电流式
磁声耦合成像实验装置,对 电导率模型产生的声信号进行检测,并利用所检测到的声信号直接重建模型的电导率
边界图像。仿真结果表明,声源的平面分布能够体现成像 目标 电导率的边界。实验结果与仿真结果具有较好的一
致性 ,重建图像分辨率达到am量级。所进行的研究证明,注入式磁声耦合成像可反映被成像模型的电导率分布特
征 ,为该方法用于复杂 电导率分布组织的研究奠定了基础。
关键词 :功能成像 ;注入式;磁声耦合效应 ;电导率模型
中图分类号 R318 文献标识码 A 文章编号 0258—8021(2011)06—0801—06
StudyonImagingwith CurrentExcitingConductivityM odelBased
onM agnetoacousticEffect
ZHANGShun-Qi YINTao MARen OUDe-Ping LIUZhi—Peng
(InstituteofBiomedicalEngineering,ChineseAcademyofMedicalSciences&PekingUnionMedicalCollege, 口njin300192,China)
Abstract:Magnetoac0ust imagingwith electricalexciting isanewlyproposed imagingapproach toconduct
noninvasiveelectricalconductivityimagingofbiologicaltissue.In thispaper,theimagingmethod is studied
usingcomputersimulationandexperiment.Objectsofmetalcoilswasplaced inastaticmagneticfield.
Microsecondsinepulsestimulationswereimposedontheobjectsandtheacousticresponsesgeneratedby
magnet0acousticeffectweredetectedandanalyzed.Thefiniteelementmethodwasappliedinmagnetoacoustic
forward simulation,while an experimentaldevice wasestablished to measure the acoustic signalfrom the
conductivitymodels.Theconductivityboundary imagewasreconstructedrfom themeasureddata.Simulation
resultsshowed that the distribution of the acoustic sourc
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