基于微分進(jìn)化算法的腦部阻抗成像技術(shù)研究.pdf

1、阻抗成像技術(shù)是一種基于生物內(nèi)部電阻抗分布的成像技術(shù)，屬于無創(chuàng)生物檢測(cè)技術(shù)的重要分支。因其無創(chuàng)性和早期診斷的優(yōu)勢(shì)成為目前生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)，其無損檢測(cè)在工業(yè)檢測(cè)和地質(zhì)探測(cè)方面也應(yīng)用廣泛。生物組織所具有的電學(xué)特征是生物組織器官、神經(jīng)活動(dòng)所產(chǎn)生的，是生物體的基本生理特征之一。不同組織的生理活動(dòng)和組織形態(tài)的差異相對(duì)明顯，電學(xué)特性也存在很大不同，根據(jù)這些電學(xué)現(xiàn)象，還原內(nèi)部生理性組織活動(dòng)，判斷生物內(nèi)部組織器官的生理、病理狀態(tài)，幫助人類了解生物各

2、個(gè)組織器官的工作機(jī)制，為臨床診斷提供檢測(cè)依據(jù)。
　　本文主要對(duì)電阻抗成像（Electrical Impedance Tomography，EIT）和磁共振電阻抗成像（Magnetic Resonance Electrical Impedance Tomography，MREIT）的逆問題重構(gòu)算法進(jìn)行研究。此次研究的主要工作和研究?jī)?nèi)容如下：
　　首先介紹醫(yī)學(xué)影像技術(shù)的發(fā)展歷程，闡述傳統(tǒng)醫(yī)學(xué)檢測(cè)技術(shù)的優(yōu)勢(shì)和面臨的問題，對(duì)阻抗成像

3、的發(fā)展機(jī)遇以及研究意義背景做出介紹。其次介紹ANSYS有限元分析軟件，闡明該有限元計(jì)算分析軟件的優(yōu)點(diǎn)及剖分準(zhǔn)則的選取，根據(jù)MRI掃描大腦內(nèi)部和邊界信息構(gòu)建真實(shí)模型。為驗(yàn)證算法的有效性降低仿真實(shí)驗(yàn)次數(shù)，頭球模型先于真實(shí)模型驗(yàn)證算法。最后介紹EIT和MREIT的算法重構(gòu)，算法重構(gòu)均采用啟發(fā)式微分進(jìn)化算法(Differential Evolution，DE)，針對(duì)微分進(jìn)化算法在進(jìn)化后期進(jìn)化效率較低的現(xiàn)象，采取動(dòng)態(tài)調(diào)整控制參數(shù)模型的方法對(duì)算法進(jìn)