【摘 要】
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感应式磁声成像(Magnetoacoustic Tomogrphy with Magnetic Induction,MAT-MI)是一种融合了电阻抗成像与超声成像的新型功能成像技术,具有良好的时间分辨率和空间分辨率。当
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感应式磁声成像(Magnetoacoustic Tomogrphy with Magnetic Induction,MAT-MI)是一种融合了电阻抗成像与超声成像的新型功能成像技术,具有良好的时间分辨率和空间分辨率。当前针对MAT-MI的研究大多基于电导率各向同性的假设,然而,生物组织如肌肉和神经(脑白质)等则具有非常明显的电导率各向异性特性;而且,与正常组织相比,肿瘤可能具有不同的电导率各向异性特性。在MAT-MI成像过程中,电导率各向异性对感应涡流密度、声源分布和声压大小均可产生影响,若仍沿用各向同性的假设,则可能会引入较大误差,进而影响逆问题中电导率图像重建的质量。因此,针对电导率各向异性介质,开展MAT-MI正问题仿真分析,具有十分重要的科学意义和应用价值。本文首先建立了电导率各向同性乳腺同心球和偏心球模型,进行了正问题仿真计算。结果表明:涡流密度分布在不同电导率区域明显不同,由声源分布可明确区分成像目标位置与边界,成像目标边界处声源引起了探测位置声压信号的大幅变化。同时,本文验证了模型的收敛性。然后,将样品电导率张量设置为各向异性,分别构建了同心球和偏心球模型,改变内层球半径、位置及其电导率三个参数,完成了正问题求解。与各向同性结果对比发现:电导率各向异性张量引起涡流密度分布在该方向发生改变,计算场域内声源分布变得更加复杂,探测位置声压峰值发生显著变化。本文的研究结果可为下一步进行硬件实验和各向异性电导率重建提供理论基础。因此,MAT-MI正问题计算应充分考虑介质电导率各向异性的影响,以便更精确求解MAT-MI逆问题,实现高精度电导率重建。
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