头部组织感应电流磁共振电阻抗成像仿真研究

将感应电流磁共振电阻抗成像(IC-MREIT)应用于人体头部组织电导率重构,并在三层球头模型上进行仿真研究。首先建立二次磁场Z方向磁感应强度摄动对有限元头模型中单元电导率摄动的灵敏度矩阵;然后分析系统中激励线圈个数、激励线圈与三层球头模型相对位置及激励线圈半径等因素对灵敏度矩阵性态的影响,为IC-MREIT系统激励线圈优化设计提供指导;最后采用灵敏度矩阵法对三层球头模型非均匀电导率分布进行重构,仿真结果证明IC-MREIT技术用于重构头部组织电导率分布是可行的,在无创头部组织电导率检测领域具有潜在的应用价值。

正交各向异性磁共振电阻抗成像问题的唯一性

利用电磁学的一系列基本定理和指标理论证明了在至少有两组互不平行输入电流的条件下,电导率分布为正交各向异性的磁共振电阻抗成像(MREIT)问题的唯一性.

“波长等效激光”作用下铀原子的单色三光子共振电离谱测量

用Nd :YAG 5 32nm激光泵浦的混合染料激光得到了在相当于铜蒸气激光器泵浦染料激光的某个波段上增强的激光输出。测得了铀原子在 5 6 2～ 5 86nm波段内的单色三光子共振电离谱中 14 0个能级 ,其中5 75 814和 5 75 836nm两个峰很好地分开了 ,它们的相对强度也能测定。若用单一染料的激光是难以做到 。

磁共振电阻抗成像技术

本文介绍了一种把磁共振成像(magnetic resonance imaging,MRI)技术和电阻抗成像(electricalimpedance tomography,EIT)技术融合的新型成像技术———磁共振电阻抗成像技术。阐述了二者结合的关键点:磁共振电流密度成像技术。分析了硬件系统构建的特点,着重回顾了当前研究概况并介绍了几种主要模型和算法,指出了各自特点。最后对该技术的主要问题和发展方向进行了探讨。

铀原子多色三光子共振电离谱研究

利用Nd∶YAG二倍频激光同步泵浦的脉冲染料激光系统、原子束装置、飞行时间质谱和Boxcar技术测量了2 38U的多色三光子共振电离谱。研究了电场对铀原子第一激发态的影响。解决了如何确定三色三光子共振电离谱图中所含的单色、双色和三色共振电离峰的问题。

头部组织三维核磁共振电阻抗成像算法的仿真研究

文章给出了一种基于核磁共振技术的三维阻抗成像(电导率分布)重构算法,并将该方法应用于人体头部组织电导率分布重构上。该代数重构方法是利用高分辨率的核磁共振成像系统对成像物体进行三维构建和不同组织的边界区分,根据核磁共振系统中测量得到的磁感应强度Bz和By分量并结合有限元数值计算得到的电流密度分布J组成非线性矩阵,通过迭代求解此非线性矩阵,来解决三维电导率分布的重构问题。在三层球头模型(包括头皮、颅骨和大脑)上分别进行的仿真实验结果表明,该算法具有较强的抗噪声能力和较好的收敛性,重构的头部电导率分布图像具有较高的精确性。

三维磁共振电阻抗成像的改进分层灵敏度算法

针对人体组织电导率的三维成像问题,提出一种改进的分层灵敏度磁共振电阻抗重建算法.利用单方向磁感应强度信息,对三维电导率图像实行分层重建,每层重建仅利用该层磁通密度分量测量数据,然后对单层重建结果进行修正以获得三维电导率重建图像.三介质长方体模型上的仿真实验证明,改进的分层重建算法改善了层间串扰现象,可以获得比一般分层算法甚至整体算法更高的图像分辨率,而且重建时间较整体算法显著减少;基于人体腿模型的仿真实验表明该算法对复杂模型三维重构的可行性;最后通过仿体实验验证算法的重建效果.改进的分层灵敏度重建算法降低了灵敏度矩阵法的计算机硬件需求,减少了重建时间,对MREIT的三维重建具有较高的成像精度和求解效率.

头部异物两步核磁共振电阻抗成像仿真研究

在三层球和真实形状头模型(包括头皮、颅骨和大脑)上,采用基于径向基函数(RBF)神经网络的两步核磁共振电阻抗成像(MREIT)算法,对颅内病变组织阻抗成像进行了仿真研究.使用高分辨率的核磁共振成像系统对人体头部进行三维构建和不同组织边界区分,利用两步基于径向基函数神经网络的MREIT算法分别对颅内病变组织均匀阻抗和非均匀阻抗(每个单元的电阻抗值)分布进行估计.该两步MREIT算法适用于人体头部复杂组织结构的阻抗成像,仿真实验表明,采用MREIT技术对颅内占位性病变组织(血肿或脑瘤)的阻抗成像过程简单,重构的阻抗图像具有较高的精确性,算法具有一定的抗噪性能.

基于模糊神经网络的磁共振电阻抗成像算法

针对人体头部组织电导率成像问题,提出了一种新的磁共振电阻抗成像技术(MREIT)算法.该算法仅利用单方向磁感应强度信息,利用基于自适应网络的模糊推理系统(ANFIS)对测量与计算得到的磁感应强度分布间不匹配程度的目标函数进行优化,通过函数寻优得到重建的目标电导率.在球状及真实头模型上的仿真实验证明,该算法可以准确地对颅骨-大脑的电导率比值进行重建,其估计误差分别小于1.10%与0.25%;对电极位置发生偏移情况进行仿真实验,其在真实头模型上的估计误差小于0.35%.通过与同类算法的结果比较发现,对于具有多层组织、电导率各向同性且分层连续体模型的阻抗重建,ANFIS-MREIT算法具有较大的优越性.

基于扩散张量成像技术的大脑组织核磁共振电导率重构的仿真研究

将核磁共振电阻抗成像(MREIT)技术应用于人体头部大脑组织电导率重构上。采用基于径向基函数(RBF)神经网络的均质电导率重构MREIT算法,对建立在扩散张量核磁共振成像(DT-MRI)数据基础上的白质组织各向异性电导率和各向同性的灰质、脑脊液目标电导率进行重构。在五层真实形状头模型(包括头皮、颅骨、脑脊液、灰质和白质组织)上进行的仿真实验结果表明,该算法具有一定的抗噪声能力,重构的头部电导率分布图像具有较高的精确性。研究证明了MREIT技术用于头部复杂组织结构电导率重构上的合理性与可行性,在无创头部组织电导率检测领域具有潜在的应用价值。

磁共振电阻抗成像与乳腺癌早期检测

乳腺癌的早期检测与诊断是目前国际研究的难点与热点。癌组织与正常组织与良性肿瘤组织之间的电特性的差异为乳腺癌的早期检测提供了有效的辅助诊断信息。本文在此前提下介绍了一种高分辨率的医学电阻抗成像技术-磁共振电阻抗成像技术的成像原理与成像算法,然后介绍了MREIT技术在早期乳腺癌检测方向的应用,最后分析了该研究方向的发展前景以及目前存在的问题。

一维感应式磁共振电阻抗成像重建方法研究

对一维感应式的磁共振电阻抗成像技术进行原理性研究。针对同心圆盘模型推导了正问题的计算方法及逆问题的重建原理公式,通过仿真分析验证重建方法的正确性,并考察了该方法的抗噪性能。将为进一步研究感应式磁共振电阻抗成像技术的原理及实践提供理论基础。

磁共振电阻抗成像问题的一个迭代解法

针对磁共振电阻抗成像(MREIT)的一个数学模型,提出了一个迭代算法.算法的基本思想是使用逐次线性化.通过将问题化为非线性算子方程,推导出算子的形式导数,给出了线性化问题解的等价表达.

斜位电流注入磁共振电阻抗成像(MREIT)与硬件设计

现有的磁共振电阻抗成像(MREIT)方法只适用于主磁场平行水平面的磁共振系统,本文中提出了一种新的MREIT方法即斜位电流注入磁共振电阻抗成像,同时适用于主磁场垂直于水平面的磁共振系统.硬件系统以磁共振主控计算机为控制中心,将MRI与EIT有机结合于一体:(1)能够测量注入电流在成像体内部感应磁场的磁感应强度B(x,y,z);(2)向成像体注入电流;(3)满足时序匹配要求;(4)测量边界电压.文章还展示了利用此装置所得的初步实验结果.

基于偏微分方程去躁的磁共振电阻抗成像

介绍了医学成像技术中磁共振电阻抗成像(MREIT)的数学模型和调和Bz算法。为克服调和Bz算法的不适定性,提出了一种偏微分方程去躁方法对Bz的躁声数据进行去噪。结合截断奇异值分解(TSVD)正则化方法,给出了基于Mat-lab偏微分方程工具箱的磁共振电阻抗成像的数值算法。用两个数值模拟算例验证了算法的有效性。

共振电离谱学会议概述

第8届国际共振电离谱学及其应用会议(Eighth International Symposium on ResonanceIonization Spectroscopy and Its Applications)于1996年6月30日至7月5日在美国宾夕法尼亚州立大学召开。本届会议由田纳西大学共振电离谱学研究所和宾州州立大学联合主办。约100位科研工作者来自近30个国家,在会上发表论文109篇。其中我国清华大学2人,大连化物所、吉林大学各1名,在会上发表特邀报告1篇,口头报告2篇,展贴报告5篇。笔者的特邀报告"原子双里德堡态的自电离过程",引起了与会代表的关注。共振电离谱学是70年代发展起来的新兴研究领域,其主要特点是利用激光的高分辨率、高选择性,配合其他手段,实现高灵敏测量,以期在科学技术的各个领域中获得应用。

磁共振电阻抗成像系统的设计和实验

介绍了磁共振电阻抗成像系统设计。该系统以PC机为核心单元,实现可视化交互、数据处理和成像;采用基于PCI总线的数据采集控制卡实现电流注入、电极选通、信号预处理以及与磁共振设备(MRI)成像序列的时序匹配,对恶劣电磁环境下高信噪比的信号测量采用了特殊电磁兼容设计。基于此系统提出了利用两个方向上磁通密度分量和外围电压重构图像的设想,给出了实验方案和初步结果。

基于斜位电流注入的磁共振电阻抗成像谐函数Bz重建算法及实验研究

针对斜位电流注入的磁共振电阻抗成像,提出基于斜位电流注入的谐函数Bz电导率重建算法,并建立相应的二维电导率重建方案。在构建磁共振电阻抗成像实验系统的基础上,分别进行电导率分布图像的仿真和测量磁通密度的实验。仿真结果表明,所提出的重建算法能够获得电导率分布的图像,并且硬件系统能够获得对成像物体注入电流时的磁共振图像数据,进一步可以得到成像体内的磁通密度。

串联共振电路特性的数值模拟

基于Mathematic和Origin软件,通过数值模拟研究了RLC串联共振电路的品质因素和幅频特性曲线,从而使学生更好地通过数值模拟研究RLC串联谐振特性,提升了学习效率,使其更易掌握。