基于线性调频激励的磁声电成像方法研究

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人体组织的生理和病理变化会导致组织电学特性的改变,因此发展测量电学特性的功能性成像方法,为疾病的早期诊断提供信息,具有重要临床意义。本论文对磁声电成像方法进行研究,这是一种多模态、功能性成像方法。它采用超声激励和电磁检测,具备了这两种成像模式的优点,能获取组织的电导率信息,具有良好的临床应用前景。本论文从理论方法研究、实验平台建设、仿组织体模(仿体)实验三个方面对磁声电成像方法进行研究。理论研究方面,本论文研究了基于线性调频信号激励的成像方法。为了减少超声激励过程中聚焦位置对成像效果的影响,本论文提出了多焦点激励的成像方法,从理论上对现有方法进行了改进。在实验平台建设方面,本论文建设了以Verasonics开放式超声平台为核心的成像实验平台。该平台利用Verasonics进行磁声电信号的采集、处理、显示,具有充分的灵活性和可扩展性。实验方面,本论文首先通过铜片实验验证了成像原理和实验平台的可行性。然后本论文制作了不同形状,不同电导率的仿体,进行电导率检测实验。本论文还对多焦点激励的成像方法进行了实验,研究该方法对成像效果的改进。本论文工作发现基于线性调频信号的磁声电成像方法能获取电导率变化界面的位置信息,以及重建出电导率图像。利用多焦点激励方法,可以有效地解决了焦点位置对电导率边界信噪比的影响,获取到高信噪比的磁声电信号,进而获得更高分辨率的电导率图像。最后本论文对现阶段完成的工作进行了总结,对基于线性调频信号激励的磁声电成像方法在未来应用前景上做了展望,并提出了进一步研究工作。
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