摘要：磁感应断层成像(MIT)是一种新的生物组织电特性成像方法。在MIT系统中,激励线圈的设计直接影响了线性检测范围和检测灵敏度。为了改善涡流感应区域磁场分布,在不同的MIT激励线圈半径、匝数、线径情况下,建立三维四层同心球头模型,进行三维瞬态有限元计算,并分析其对成像区域轴向磁感应强度和检测线圈感应电压的影响。研究结果表明,当增大激励线圈半径,增大线径及减少匝数时,检测线圈附近的轴向磁感应强度增加,线性检测范围扩大,检测深度增大。该研究对MIT系统设计具有重要的指导意义。

摘要：磁感应断层成像利用涡流原理,在成像区域边界对内部磁场变化进行测量,再经过重建,获得内部电导率分布图像。其中,反投影作为一种快速重建算法,经常被应用于断层成像技术。但是,由于成像区域内磁场分布的非线性,大大降低了反投影成像的定位精度。研究检测线圈测得的相位差与成像区域磁场分布之间的关系,根据测量相位差即为成像区域内电导率分布沿磁力线路径投影的集合这一结论,设计一套适用于磁感应断层成像的反投影算法,利用成像区域磁力线的分布,构建反投影路径和区域,改善直线反投影应用于非线性场定位不准的问题。重建实验结果表明,在直径为200 mm的成像区域内,所提出算法的最小定位误差为1 mm,相对直线反投影算法提高了2～26 mm,同时重建图像在视觉质量上也有很大提高,为磁感应断层成像技术提供一种有效的重建算法。

摘要：本文回顾了磁感应断层成像技术的发展历史及现状 ,指出了其研究意义。介绍了磁感应断层成像技术的原理及其实验室设计模型 ,分析了设计方法的特点 ,给出了系统结构和重构结果 。

摘要：目的:为解决磁感应断层成像(magnetic induction tomography,MIT)系统检测时磁感应信号弱的问题,设计一种均匀场MIT系统。方法:以亥姆霍兹线圈作为激励端,对亥姆霍兹线圈的具体参数进行研究,根据亥姆霍兹线圈特性设计旋转扫描检测阵列,构建均匀场MIT系统。设计仿真实验,从磁感应信号强度和成像区域的灵敏度2个方面对均匀场MIT系统与传统系统进行对比评估。结果:均匀场MIT系统接收的磁感应信号在强度和对干扰目标位置的敏感度上均远优于传统MIT系统。与传统MIT系统相比,均匀场MIT系统成像区域的灵敏度整体提高了近2个数量级。结论:设计的均匀场MIT系统可从整体上提升被测体的磁感应信号,具有可行性。

摘要：为了提高磁感应断层成像(MIT)系统性能,设计高性能的脑磁感应断层成像(BMIT)激励源,选择最佳的激励线圈。设计输出可调的大功率激励源电路,用软件ICAP仿真输出正确波形,并制作实现电路。计算设计聚焦式和螺线管式激励线圈,通过磁场测试和神经细胞相位检测实验,得到最佳激励线圈。在一定工作频率下,激励源输出功率可调范围为0.035～31.4W,稳定输出电流峰值大于1A,频率稳定度达10-9,谐波失真小于-51dB。通过比较三种激励线圈磁场,得到圆形螺旋聚焦线圈对细胞相位检测最为有效。该激励源的输出功率可调范围大,频率稳定度高,谐波失真小。采用圆形螺旋聚焦线圈更有利于组织电导率信息的提取。

摘要：颅脑模型构建的研究是颅内成像的基础,也是磁感应断层成像(MIT)系统设计中正问题计算的必要条件。根据人体颅脑真实结构,通过Comsol Multiphysics有限元数值仿真软件的几何建模工具,构建近似真实颅脑结构的四层复杂球颅脑模型。首先,根据大脑体积和颅骨内径,构建脑实质模型;其次,根据人体解剖结构,构建颅骨模型,并进行枕骨修正、轮廓修正、额骨修正和眼眶修正;第三,通过对颅骨模型的缩放,构成头皮层、颅骨层、脊液层,并与脑实质模型共同构成具有4层结构的颅脑模型;最后,将模型置入10 MHz的交流磁场中,通过仿真计算获得头皮层、颅骨层、脊液层和脑实质层感应电流的分布,感应电流在脊液层最强,在皮肤层和脑实质层较弱,在颅骨层最弱,且各层感应电流密度值之比为32∶1∶190∶21,与电导率之比相近。结果表明,该模型可以很好地显示出人体头部各组织的电磁特性差异,为MIT系统研究提供可靠的依据。

摘要：目的: 设计一种应用于磁感应断层成像技术(mag neticinductiontomography,MIT)系统的10MHz高性能激励源,以提高MIT系统的测量精度. 方法: 根据高频电子电路设计原理及其电磁屏蔽技术,选用高频率精度和稳定性的恒温晶体振荡器,设计和实现了高性能激励源.结果: 激励源稳定输出10MHz正弦信号,频率稳定度优于1×10-7水平,杂波抑制和谐波抑制分别达到90dBc和45dBc,负载时输出电压峰峰值为12V,最大输出功率为1 3W. 结论: 设计的激励源提供了高频率稳定性和高信噪比的激励信号,为高精度的MIT测量奠定了基础.

摘要：目的 :基于已完成的单通道测量MIT实验系统 ,根据理想物理模型 ,推导实验系统的电磁关系 ,为系统的优化设计和改进提供理论依据 .方法 :采用电磁感应理论、理想物理模型 ,得到特定频率下目标电导率与系统测量参数的关系 .结果 :获得了目标电导率与系统测量线圈电流相位和幅值变化的关系 ,并计算了目标电导率为头皮、颅骨、脑脊液、脑灰质、脑白质、脑水肿时的相位和幅值变化 .结论 :为了提高单通道测量MIT实验系统性能 ,应适当增加激励频率 ;精确提取参考线圈电流与测量线圈电流的相位差 ;选用高性能的鉴相器件 .