基于改进目标场法梯度线圈的感应式磁声磁粒子浓度成像研究

作     者：闫孝姮 淡新贤 陈伟华 刘方田 Yan Xiaoheng;Dan Xinxian;Chen Weihua;Liu Fangtian

作者机构：辽宁工程技术大学电气与控制工程学院葫芦岛125000 

基　　金：国家自然科学基金项目(52207008) 辽宁省教育厅科学研究基础项目(LJ2020JCL003)资助 

出 版 物：《电工技术学报》 (Transactions of China Electrotechnical Society)

年 卷 期：2024年第39卷第14期

页      码：4305-4316页

摘      要：感应式磁声磁粒子浓度成像(MACT-MI)是一种基于磁声耦合效应的磁性纳米粒子(MNPs)浓度成像新方法。由于其磁声信号的信噪比低,导致系统成像质量不佳,该文提出一种改善MACT-MI信噪比的新思路:首先,基于经典目标场法(TFM)设计梯度线圈的思路,将最小化磁场相对误差定义为适应度函数,并采用鲸鱼优化算法对电流密度系数进行优化,设计了一种结构灵活、激励简单的高质量梯度磁场线圈;其次,为研究梯度磁场空间分布特征对MACT-MI的影响,该文构建不同的MNPs分布模型,并利用多物理场仿真软件COMSOL对MACT-MI的物理过程进行数值求解,得到成像区域的磁力和声压分布。仿真结果表明,磁力和声压的有效波动范围与梯度磁场均匀空间的大小成正比,且随着均匀空间的缩小,磁力和声压的峰值也随之衰减,通过提高磁场的均匀度可以有效提高磁声信号的信噪比,改善系统成像质量。研究结果可为成像装备的设计以及MACT-MI的后续实验应用提供研究基础。

主 题 词：磁声磁粒子浓度成像 目标场法 梯度磁场 均匀空间 

学科分类：080804[080804] 080805[080805] 0808[工学-自动化类] 08[工学] 

核心收录：

D　O　I：10.19595/j.cnki.1000-6753.tces.230897

馆 藏 号：203128806...