基于聲換能器特性的磁感應(yīng)磁聲成像正問(wèn)題分析.pdf

1、磁感應(yīng)磁聲成像是一種新型的成像技術(shù)，它將阻抗成像與超聲檢測(cè)相結(jié)合，兼具高對(duì)比度與高分辨率的特性，對(duì)電導(dǎo)率的變化敏感。其突出優(yōu)點(diǎn)是磁場(chǎng)激勵(lì)不會(huì)被體表的低電導(dǎo)率組織影響，屏蔽效應(yīng)小，重建算法相對(duì)簡(jiǎn)單。其基本原理是對(duì)置于靜態(tài)磁場(chǎng)中的待測(cè)組織施加交變激勵(lì)磁場(chǎng)，在組織中感應(yīng)出渦流，該渦流在靜磁場(chǎng)作用下產(chǎn)生洛倫茲力，從而激發(fā)聲振動(dòng)，該聲振動(dòng)產(chǎn)生聲信號(hào)會(huì)被組織外的檢測(cè)探頭接收，從而可以通過(guò)相應(yīng)的算法重構(gòu)組織電導(dǎo)率圖像。
　　 本文首先參考CT

2、的3DPhantom模型建立了磁感應(yīng)磁聲成像正問(wèn)題仿真研究模型——電導(dǎo)率分布有明顯區(qū)分的3DPhantom模型，并結(jié)合有限元方法和電磁場(chǎng)理論，利用有限元軟件COMSOL仿真分析了在脈沖磁場(chǎng)作用下模型內(nèi)部電導(dǎo)率分布與感應(yīng)電場(chǎng)的關(guān)系，得到了模型內(nèi)部的感應(yīng)電流分布。仿真結(jié)果表明，感應(yīng)電流密度在中心位置處為0，在電導(dǎo)率邊界處變化較大。
　　 其次，本文在考慮聲換能器特性的基礎(chǔ)上對(duì)磁感應(yīng)磁聲成像的聲場(chǎng)正問(wèn)題進(jìn)行研究，并探討磁感應(yīng)磁聲聲源的

3、產(chǎn)生、傳播及接收機(jī)制。在研究聲偶極子模型，檢測(cè)并分析聲換能器的特性后，建立了基于真實(shí)聲換能器的聲壓求解方程，并給出相應(yīng)的聲信號(hào)仿真結(jié)果。仿真結(jié)果表明，聲換能器本身的聲場(chǎng)分布和聲偶極子傳播的指向性會(huì)極大的影響聲換能器接收到的磁聲信號(hào)值。本研究可以為磁感應(yīng)磁聲成像實(shí)驗(yàn)研究及由聲信號(hào)重建物體內(nèi)部的電導(dǎo)率分布提供理論基礎(chǔ)。
　　 最后，為了驗(yàn)證己建立的磁感應(yīng)磁聲成像仿真模型與算法，本文還針對(duì)簡(jiǎn)單銅環(huán)模型進(jìn)行了驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)。并將實(shí)驗(yàn)結(jié)果與仿