检索历史 清除

摘要磁声成像是一种新型多物理场耦合成像，将其应用于医疗领域，可对生物组织的电特性参数进行成像，电特性参数作为功能特性参数，对于恶性肿瘤等疾病的早期诊断具有至关重要的作用。它兼具超声成像与电阻抗成像二者的优势，借助电磁场与声场之间的转化，可以获得高对比度和高空间分辨率的图像。磁声成像的研究重点包括磁声声源的理论机制研究以及提高磁声信号质量的技术研究。本文从磁声信号的频率特性入手，分析磁声信号与激励源之间的关系，提出一种磁声成像的频率编码激励方法，目标是用于提高磁声信号的质量。<br>　　本文先对磁声成像实验平台进行了系统测试，证明了系统平台的可靠性。以金属环为样本，分别采用单个正弦脉冲，多个正弦脉冲串以及高斯包络的正弦脉冲串作为激励源，对样本施加激励，采集并分析相应的磁声信号与对应激励信号的关系，并与声压波动方程理论解的时频特性进行对照，结果表明，磁声信号的频率特性与激励信号的频率特性基本一致，也与声压解的时频分布基本一致。<br>　　进而，本文对比分析了上述三种激励方式产生的磁声信号，结果表明三种激励方式都对磁声信号进行了多次采集后叠加平均，尽管一定程度上提高了信噪比，但导致采集处理时间大大增加。为了提升信噪比，减少叠加平均次数，缩短信号采集时间，本文提出采用调频激励，即使用频率编码激励方式，并开展了仿真和实验研究。结果表明，频率编码激励方式相较于传统单脉冲激励方式，在相近的处理时间内，信噪比明显提升，略高于多次叠加平均后的信噪比，但处理时间大大缩短。其次，为了平衡激励时长与检测距离，提出应找到最优的激励时长与检测距离的设想。最后，通过对比实验，表明频率编码激励方法相较于单正弦脉冲，正弦脉冲串以及高斯包络的正弦串激励方法在提高磁声信号质量，缩短信号采集时间方面具有显著优势。