导　　师： 陈思平;钱建庭;夏慧

授予学位： 硕士

作　　者： (）;

机构地区： 深圳大学

摘　　要： 癌症已成威胁人类健康的首要杀手。肿瘤机理研究表明,在肿瘤的发展过程中,血管新生会导致组织电导率变化。因而,测量组织电导率对于疾病的早期无创诊断具有重要应用价值。磁声耦合成像是一种新型无创生物组织电特性功能成像技术,根据激励方式不同可分为注入电流式磁声耦合成像与感应式磁声耦合成像,目前感应式磁声耦合成像通常采用KV级高压?s级窄脉冲进行激励以达到mm级分辨率,其激励源设计实现难度较大,能量转换率不高,同时存在一定安全性问题,且其信号的检测采用单振元换能器多个角度旋转接收,采集时间长,接收到的微弱声信号易受到高频空间电磁场耦合干扰,限制了成像质量。针对目前感应式磁声耦合成像方法存在的问题,本文提出一种新的成像方法:采用低频连续正弦信号激励,简化了实验成像装置;另外,采用多普勒信号检测技术检测振动信号,对组织各质点微弱振动位移及振速信息进行主动探测,利用多通道超声数据采集系统提高采集效率,通过图像重建算法,实现组织电流密度(电导率)分布图实时成像。本文依据麦克斯韦方程组和纳维方程建立了电磁场-固体位移场耦合的数学模型;借助有限元工具COMSOL Multiphysics5.2a进行研究,构建激励线圈模型和模拟正常组织包裹病变组织的多层模型,对时变电磁场的空间分布进行分析,对不同线圈配置、电导率比、体积比、相对位置分布等模型内部感应电流和洛伦兹力的分布影响进行分析;搭建了振动信号采集实验平台,实现了实验系统的实时振动信号采集,进行了不同电导率分布模型仿体的实验研究,验证数学模型和仿真研究结果。仿真研究表明:平行双线圈产生的磁场特性明显优于单线圈磁场特性;感应电流与仿体电导率值、体积大小、分布位置相关。实验结果表明:位移及振速信息包含了�

关 键 词： 磁声成像 有限元仿真 洛伦兹力 多通道采集系统 位移

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