MDEIT中电流密度成像替代电导率成像的可行性分析

针对新型磁探测电阻抗成像技术的正问题,利用有限元方法求解得到目标体内部的电压和电流密度分布,然后根据Biot-Savart定律获得目标体外部的磁感应强度数据,并且分析了有限元方法计算正问题的精度.结果表明,其足以用于磁探测电阻抗成像的电导率图像重建.在此基础上,通过仿真实验发现环形电极模式避免了电流的扩散效应,远离电极部分的z方向电流密度图像与电导率图像一致,以电流密度成像替代电导率成像,使得磁探测电阻抗成像简化为磁探测电流密度成像,缩短了数据测量时间和图像重建时间,为快速成像奠定了基础.

电流密度成像及其在生物电阻抗成像中的应用

本文首先介绍了生物电阻抗成像(electrical impedance tomography,EIT)的数学模型、系统设计、算法分类及其存在的问题。然后介绍了由加拿大Toronto大学的Joy、Scott等人提出的电流密度成像(current density imaging,CDI)的基本原理及发展现状,提出将CDI应用到EIT可以得到精确度与分辨率都较高的阻抗图像及实现的基本思路。最后讨论了将CDI应用到EIT的发展前景及需要解决的问题。

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。

基于声电效应的生物电流源定位

生物电流源的实时准确定位对于房颤等电生理疾病的诊断具有重要意义。为了进行生物电流源的2维定位,基于声电效应和互易定理,采用有限元法仿真分析了2维导联场,再通过MATLAB对导联场数据进行处理,其中仿真模型选取质量分数为0.9%的Na Cl溶液作为均匀导电介质。仿真结果表明,在均匀介质条件下,仅用1对探测电极即可实现生物电流源的精确定位,电流源和电流汇的仿真位置与实际位置之间的误差均≤0.04 mm。利用声电效应有望实现生物电流源的高精度实时定位,为房颤定位的临床实用化奠定了基础。

非接触式高精度AC电流检测系统及其实验和误差分析

本文针对现有非接触式AC电流检测系统存在的精度不高、工艺复杂、传感器位置存在限制等不足,将系统级比例测量法与锁相放大技术相结合,设计了非接触式高精度AC电流检测系统。通过实验证明,设计的系统克服了以上不足,系统分辨力达0.02mA,空间分辨力达1mm,可在以传感器为中心、半径为3cm的范围内对mA级的电流进行有效检测。设计的系统减少了对高性能传感器的依赖性,着眼于测量电路本身进行研究和改良,从而提高了检测精度。设计的系统除了满足非接触式高精度电流检测场合的要求,更为电流密度成像系统的硬件实现提供了设计方案和实验基础。

基于核磁共振技术的生物阻抗成像研究进展

我们对最新发展的阻抗成像方法——核磁共振电阻抗成像(Magnetic resonance electrical impedance tomography,MREIT)技术进行了综述,简要介绍了CT(Computerized tomography,CT)和MRI(Magnetic resonanceimaging,MRI)成像技术的基本原理,详述了MREIT技术基本理论和目前MREIT算法的发展状况,并就MREIT的发展前景及目前存在的问题进行了分析。

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.

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。