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双激励线圈磁感应断层成像的可行性研究
研究磁感应断层成像中两个激励线圈相对于单个激励线圈时增强被测对象内部磁感应强度的可行性.利用电磁场数值计算软件Comsol Multiphysics,在三维球形头模型外周设置单个激励线圈或呈不同夹角的两个激励线圈(夹角分别设置为30°、60°、90°、120°、150°、180°),分别计算中心有病变组织和无病变组织时中心位置的磁感应强度,并加以比较.中心无病变组织时,除夹角为180°外,中心位置的磁感应强度约为单激励线圈的2倍；中心有病变组织时,除夹角为180°外,随夹角增大中心位置的磁感应强度从单激励线圈的2倍开始逐渐增大；除夹角为180°外,有病变和无病变时中心位置的磁感应强度的变化量随夹角的增大而逐渐减小,但是夹角小于90°时该变化量大于单激励线圈的变化量.两激励线圈夹角为180°时,无论中心有无病变组织,中心位置的磁感应强度均减小.结果表明:双激励线圈较单激励线圈有可能增大被测对象内的磁感应强度；通过合理选择双激励线圈的夹角,有可能放大被测对象内部病变组织导致的磁感应强度的变化；两者均可改善磁感应断层成像.
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改进型BMIT激励源设计及磁场分析
目的:设计一种符合人体电磁暴露安全标准要求的脑磁感应成像激励源,以满足临床应用中人体安全性的需要.方法:在该课题组前期工作的基础上,采用有源晶体振荡器作为振荡源,参照IEEE Std C95.1人体电磁暴露安全标准,计算、设计和实现3种激励线圈和激励电路,以产生符合安全标准的激励磁场,并对所产生的激励磁场进行初步测量和评估.结果:平面矩形聚焦线圈在线圈中心处10MHz、1 MHz、200kHz大磁感应强度分别为0.005、0.057、0.189T,沿着轴线方向磁场逐步衰减,且磁场由轴线方向两侧也逐步衰减,斜率分别约为0.0002、0.002、0.007 T/cm.结论:测量区域内的场强均满足安全性要求.安全性激励源的实现为临床安全应用打下了良好的基础.
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一个感应电流EIT实验系统
感应电流电阻抗成像(ICEIT)因非接触的优势,已成为电阻抗成像领域一个新的研究方向.我们设计了一个三线圈激励的ICEIT初步系统.该系统包括恒流源、功率放大器、激励线圈、物理模型、测量模式设置模块、信号检测模块、数据采集和数字I/O卡.其中恒流源采用DDS技术,其频率为46.875 KHz,电流从0.16～2.56 mA分为16级,可程控设置.线圈激励系统包括三个激励线圈和相应的功率驱动系统,线圈直径50 cm,电感L=193.5μH,功率驱动级在士25 V直流电源前提下大可提供800 mA的激励电流.检测系统对体表电极上的信号进行放大、滤波、同步解调和A/D转换后,DMA方式采集数据.实验表明,在物理模型中放入不同的测试目标时,利用上述三线圈ICEIT系统,从体表测量中可清楚的反映出相应电极上的信号相对变化情况,并初步得到了重建图像所需的3×32个信号.
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感应电流EIT中激励线圈的设计
目的研究在感应电流电阻抗断层成像(induced current electrical impedance tomography, ICEIT)中,线圈的形状、规格和位置对整体性能的影响. 方法研究了用于ICEIT系统的两种线圈. 以敏感矩阵的条件数为原则,对圆形线圈的配置进行了研究. 计算了另一种有轴线圈内感应电流分布及边界电压,探讨了限制分辨能力的因素. 结果找到了选用圆形线圈时对线圈大小和位置的要求,证实了有轴线圈能增大目标中心区域的电流. 结论用恰当的配置,使用圆形线圈可使敏感矩阵的条件数较小,而用有轴线圈可以提高中心区域的敏感度和径向分辨能力.
