【摘 要】
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磁声磁粒子浓度成像（Magnetoacoustic Concentration Tomography with Magnetic Induction,MACT-MI）是一种基于磁性纳米粒子（Magnetic nanoparticles,MNPs）磁力特性产生的声压信号重建MNPs浓度图像的非侵入式成像技术。MNPs的性能在MACT-MI中起重要作用,为研究MNPs的单轴各向异性对MACT-MI的影
【基金项目】
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辽宁省自然科学基金指导项目:基于磁声耦合的磁性纳米粒子浓度成像新方法的研究；
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磁声磁粒子浓度成像（Magnetoacoustic Concentration Tomography with Magnetic Induction,MACT-MI）是一种基于磁性纳米粒子（Magnetic nanoparticles,MNPs）磁力特性产生的声压信号重建MNPs浓度图像的非侵入式成像技术。MNPs的性能在MACT-MI中起重要作用,为研究MNPs的单轴各向异性对MACT-MI的影响,首先研究单轴各向异性MNPs的非线性平衡磁化特性,根据MNPs的静态磁化特性曲线,通过分析在时变梯度磁场作用下单轴各向异性MNPs的受力特性,推导出空间分量和时间项相分离的磁场力方程,建立含单轴各向异性MNPs浓度信息的声压波动方程。其次构建二维轴对称仿真模型对比分析单轴各向异性MNPs与各向同性MNPs的磁力、磁力密度散度声源以及声压,研究MNPs单轴各向异性常数对静态磁化特性曲线、磁力以及磁力密度散度声源的影响,并研究超声换能器的扫描角度及检测半径对单轴各向异性MNPs声压信号的影响。最后通过灰度级变换和拉普拉斯锐化对MNPs浓度图像进行增强处理,并对增强后的MNPs浓度图像进行评估。研究结果表明:在相同激励条件下,单轴各向异性MNPs所产生的磁力是各向同性MNPs的3倍,为获取更加精确的声源,MNPs的单轴各向异性特性不可忽略,所测声波的起跳时间只与单轴各向异性MNPs位置有关;同时为获取更高信噪比的磁声信号,描述MNPs较大各向异性常数磁化曲线的双曲正切函数是最优选择。图像增强变换能够提高MNPs浓度图像的对比度,从而改善MNPs浓度图像的质量和视觉效果。研究结果可为MACT-MI成像装备设计和进一步考虑MNPs各向异性的影响,实现高精度MNPs浓度重建提供研究基础。该论文有图37幅,表9个,参考文献68篇。
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