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题名基于斜位电流注入的磁共振电阻抗成像方法和实验研究; 基于斜位电流注入的磁共振电阻抗成像方法和实验研究
作者1王玉宇,电工研究所
学位类别博士
答辩日期2008-06-30
授予单位中国科学院电工研究所
导师1宋涛,电工研究所
关键词永磁磁共振电阻抗成像 相位展开 电导率重建 图像重建算法 permanent magnetic resonance electrical impedance tomography, phase unwrapping, conductivity reconstruction, image reconstruction algorithm
其他题名基于斜位电流注入的磁共振电阻抗成像方法和实验研究
中文摘要磁共振电阻抗成像是一种能够获得成像体内部静态或者动态电导率(或电阻率)分布的新型成像方式。针对磁共振电阻抗成像中现有的基于磁通密度的电导率重建算法在临床上只能用于超导磁共振成像系统的问题,本文在磁通密度分量谐函数算法的基础上提出了基于斜位电流注入的磁共振电阻抗成像方法,同时建立了相应的电导率重建算法。然后通过数值仿真来实现提出的算法,首先进行了正问题求解,即利用Neumann边界值问题、欧姆定律和毕奥-萨伐尔定律逐步计算出重建电导率分布的磁通密度的一个分量 ,接着进行了逆问题求解,即根据重建算法得到了横截面和斜位面内的相对电导率分布,并对仿真的结果进行了分析和讨论。在数值仿真的基础上,本文又进行了基于斜位电流注入的磁共振电阻抗成像的实验研究,借助于永磁磁共振成像系统得到了注入电流后在水模内产生的磁通密度的一个分量 ,再根据电导率重建算法重建出水模的横截面和斜位面内的相对电导率分布,对实验研究中出现的问题进行了讨论。数值仿真和实验研究的结果都验证了本文提出的基于斜位电流注入的磁共振电阻抗成像方法和相应的电导率重建算法的可行性和有效性,重建出的相对电导率分布图像能够分析反映组织的结构和位置信息。本文还对磁共振电阻抗成像中的相位展开问题进行了讨论,用两种相位展开方法对实验中获得相位进行了展开处理,通过对比得出了质量引导的路径积分方法能够有效地解决实验研究中遇到的相位卷绕问题。 Magnetic resonance electrical impedance tomography is a new imaging modality to obtain the static or dynamic conductivity (or resistivity) distribution of subject. Because the magnetic flux density based reconstruction algorithms can only be applied by superconductive MRI scanner. There is no a reconstruction algorithm that is proper to use by permanent MRI scanner. Based on the harmonic algorithm, the conductivity reconstruction method and the corresponding algorithm in oblique slice were proposed. Then the numerical simulation was performed by solving the Neumann boundary problem, Ohm’s law and Biot-Savart law to obtain the magnetic flux density used to reconstruct the conductivity. After this the relative conductivity distributions in transverse and oblique slice were reconstructed according to the proposed algorithm. The results of simulation were analyzed. Based on the simulation, the experiments were performed utilizing a permanent MRI scanner to measure one component of the magnetic flux density duo to injection currents. Then the relative conductivity distribution in transverse slice and oblique slice was reconstructed by the measured magnetic flux density. The results of numerical simulation and experiment confirmed that the proposed algorithm is feasible and available. The phase unwrapping problem was also discussed and the quality guide path following method is better for solve the phase wrapping problem in MREIT by comparison.
语种中文
公开日期2010-10-18
页码110
分类号TM1
内容类型学位论文
源URL[http://ir.iee.ac.cn/handle/311042/6728]  
专题电工研究所_其他部门_其他部门_博士学位论文
推荐引用方式
GB/T 7714
1王玉宇,电工研究所. 基于斜位电流注入的磁共振电阻抗成像方法和实验研究, 基于斜位电流注入的磁共振电阻抗成像方法和实验研究[D]. 中国科学院电工研究所. 2008.
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