脑磁感应断层成像

脑磁感应断层成像技术具有功能成像和连续图像监护的优点。与其它电磁成像技术相比,可以克服颅骨的屏障影响,并可获得较高的空间分辨率。在脑成像方面具有潜在的应用前景。从实验系统、数值仿真、系统性能和关键问题等方面综述了脑磁感应断层成像技术的研究进展。     

在改进的有限元模型上实现一种较严格的动态电阻抗断层成象算法

对一种较为严格的图像重构算法——广义逆法进行了推导，并在计算机有限元模型上实现了该算法，重构出了反映阻抗变化量的图像（即动态成像），并根据阻抗重构问题的特点，改进了现有的有限元计算机重构模型，在改进模型上实现了广义逆法。改进的模型与原有模型相比，其正向矩阵的病态性得到较大的改善。从重构结果上看，在改进模型上的广义逆法与现有算法——等位线法相比，成像定位更准确、图像更清晰，能较好的重构出阻抗分布复杂的模型，噪声性能也优于等位线法。     

电阻抗断层成像中Newton─Raphson重构算法的计算机模拟研究

基于最优阻抗重构算法修正的Ｎｅｗｔｏｎ－Ｒａｐｈｓｏｎ算法，开发了一套ＭｉｃｒｏｓｏｆｔＷｉｎｄｏｗｓ３．１的应用程序，实现修正的Ｎ－Ｒ重构算法的计算机模拟．通过深入的理论研究和细致的实验结果分析，对该算法性能作了全面的评价，并对其作了进一步改善     

下颌运动虚拟再现的六自由度测量

目的:设计一种记录下颌骨六自由度位移的方法,以真实再现下颌的运动过程.方法:使用2个重叠的网格屏和2束成一定夹角的激光束,用一个CCD视频摄像机采集测量图像,通过简单的计算得到下颌骨的位置与姿态的变化过程.结果:结合上、下牙列的三维扫描数据,可以三维图形的形式再现咬合运动.所用的计算公式简单,实时性强,连续测量无误差积累,测量精度可用于口腔医学研究.结论:该方法可用于下颌运动过程的记录.     

磁感应方法检测脑组织电导率的FDTD仿真研究

为进一步优化和改进MIT（magnetic induction tomography，MIT）实验系统，采用FDTD（finite difference time domain）方法，对MIT单通道测罱系统进行仿真研究。根据天线理论，将激励线圈近似为螺线管，模拟为一系列电磁源。脑模型考虑颅骨、脑脊液、脑组织和水肿。在10MHz频率，测最与激励线圈同轴时，对自由空间、均匀脑模型、三层脑模型和含水肿的三层脑模型进行仿真计算，获得了上述四种情况下测量线圈上的电流值和激励电流与测量电流的相位差值。     

在体兔脑组织电阻抗频率特性测量及电阻抗断层成像

背景电阻抗断层成像技术是对人体表施加无害电信号,体表测量其响应,用重构算法得到人体内部的电阻抗或其变化的分布图像.与现有的CT,MRI等技术相比,电阻抗断层成像技术具有实时性强、费用低廉、便于连续监测和功能成像等优势.目的在体测量兔脑组织在缺血前后的电阻抗频率特性,并对缺血脑组织进行电阻抗断层成像技术,验证电阻抗断层成像技术对脑功能变化成像的可能性.设计单一样本实验.单位解放军第四军医大生物医学工程系医学电子工程教研室.材料实验于2001-08/09在解放军第四军医大学生物医学工程系医学电子工程教研室电阻抗断层成像实验室完成.选择成年健康家兔10只用于实验.方法采用颈总动脉结扎法制造脑缺血动物模型,对缺血前后的脑组织电阻抗特性进行在体测量.利用电阻抗断层成像系统对单侧脑组织供血变化进行成像.主要观察指标①缺血前后的脑组织在0.1 Hz～1 MHz频率范围内电阻抗频率特性曲线.②单侧脑组织供血变化电阻抗断层成像结果.结果1只家兔钻透硬脑膜,9只家兔结果进入分析.①在缺血脑损伤发生后,脑阻抗明显增大,在10 Hz以下脑阻抗变化率可达75%,在1 kHz～1 MHz频率范围脑阻抗变化率约为15%且比较稳定.②初步的动态成像结果显示,脑组织供血变化一侧与其电阻率变化位置相一致.结论缺血前后脑组织阻抗变化率满足成像要求,可以将其作为一个成像变量.     

基于LabVIEW的MIT软件鉴相平台的实现

目的：把软件鉴相方法应用于磁感应断层成像（Magnetic Induction Tomography,MTT）检测系统中,建立MIT软件鉴相平台。方法：使用LabVIEW对数据采集卡编程,实现信号的采集,并使用频谱分析法、相关法以及相敏检测法提取参考信号与检测信号的相位差。实现软件鉴相。结果：形成了一整套包括数据采集、处理和显示的软件鉴相平台。结论：软件鉴相能够应用到单通道MIT相位差检测系统中,建立的软件鉴相平台能够精确地测量相位差。     

阻抗断层成像重构算法中的正则化方法

为降低电阻抗断层成像技术中,在有限元剖分规模较大时,重构算法的计算将出现严重病态性的问题,提出了一个种修正重构矩阵的奇异值的正则化方法,在计算机模拟模型上进行了仿真重构研究,最获得了较好的成像结果,并讨论了正则化参数对重构结果的影响。