《基於聲速編碼的時間遞進式磁聲電成像新方法研究》是依託中國科學院電工研究所，由夏慧擔任項目負責人的青年科學基金項目。
基本介紹
- 中文名：基於聲速編碼的時間遞進式磁聲電成像新方法研究
- 項目類別：青年科學基金項目
- 項目負責人：夏慧
- 依託單位：中國科學院電工研究所
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
基於磁聲逆效應的電阻抗成像方法（MAET），結合了超聲解析度高的優點，在提高電阻抗成像的空間解析度等方面具有顯著的優勢，但目前的研究還停留在簡單物理模型的初步研究階段，與臨床套用的差距很大。本項目提出一種基於聲波速度編碼的時間遞進式磁聲電成像新方法（MAET-SVE），採用靜磁場、超聲聚焦和聲功率密度調整耦合激勵方式，融合聲速編碼的空間精確定位信息，實現複雜空間區域的高解析度電導率圖像重建。本項目考察聲功率密度等激勵參數對測量感應電動勢信號的信噪比和電導率圖像解析度的影響規律，探索生物安全電流條件下最佳聲場激勵參數和接收線圈位置。基於互易定理，開發與之相適應的等效激勵源區連續遞進式算法和量子區域遞進式算法的重建新方法，使該技術向實際套用推進一步，形成具有中國自主智慧財產權的新型高解析度電阻抗成像方法。
結題摘要
本項目提出的基於聲波速度編碼的時間遞進式磁聲電成像新方法（MAET-SVE）是一種新型的具有良好套用前景的醫學成像方法，其成像特點兼具高分辨力與高對比度。它的成像原理是對置於靜磁場中的導電成像體施加超聲激勵，測量成像體的體表電壓或成像體外的感應電動勢，可導出聲場與靜磁場共同作用區域的電流密度分布和被測信號的對應關係，據此重建出電導率分布。該項目採用靜磁場、超聲聚焦和聲功率密度調整耦合激勵方式，融合聲速編碼的空間精確定位信息，實現複雜空間區域的高解析度電導率圖像重建。在理論研究和數值仿真分析方面，詳細推導了基於互易定理的電磁場正問題求解方程、離子振動速度的聲場求解方程，研究了電磁場逆問題，給出了電流密度和電導率分布的重建算法。數值仿真分析結果驗證了磁聲電成像正問題理論和逆問題理論的正確性以及重建算法的可行性，進而，對超聲探頭參數和電極放置進行了仿真研究，為磁聲電成像系統搭建提供理論依據。在硬體平台及實驗研究方面，搭建了低噪聲的磁聲電成像實驗平台，並在該實驗平台上展開實驗研究，成功檢測到0.01微伏量級的磁聲電錶面電壓信號。在磁聲電機理和實驗研究工作的基礎上，實現二維模型電流密度和電導率分布的圖像重建，同時對成像的影響因素進行分析和論證，該課題的研究使該技術向實際套用推進一步，形成具有中國自主智慧財產權的新型高解析度電阻抗成像方法。
