磁粒子成像信號(hào)分析與系統(tǒng)研制.pdf

1、磁粒子成像(Magnetic Particle Imaging, MPI)是一項(xiàng)新型斷層成像技術(shù),具有高靈敏度和高分辨率的優(yōu)點(diǎn),通過(guò)檢測(cè)磁納米粒子在外加振蕩磁場(chǎng)下的空間分布進(jìn)行成像。由于納米粒子磁響應(yīng)的非線性,接收信號(hào)中除基頻部分外,還包括高次諧波部分。在分離基頻信號(hào)之后,再對(duì)諧波信號(hào)進(jìn)行重建便可得到納米粒子的空間分布信息,即MPI信號(hào)。
　　本文首先介紹了MPI理論基礎(chǔ),之后通過(guò)仿真實(shí)驗(yàn)研究磁粒子特性對(duì)MPI信號(hào)的影響。實(shí)驗(yàn)表明

2、,與傳統(tǒng)朗之萬(wàn)理論描述的單粒子模型不符,隨著粒子濃度的增加,高次諧波信號(hào)成非線性增加;磁粒子粒徑對(duì)MPI信號(hào)的影響與粒子濃度對(duì)信號(hào)的影響類似。因此,單粒子模型和線性重建方法并不適合用于MPI信號(hào)的處理,本文引入了一種新方法-二階修正平均場(chǎng)法,并通過(guò)仿真實(shí)驗(yàn)對(duì)基于單粒子模型、二階修正平均場(chǎng)法和線性重建法的MPI信號(hào)進(jìn)行對(duì)比。最后,根據(jù)現(xiàn)有MPI系統(tǒng)模型以及仿真實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),本文介紹了一維原型MPI系統(tǒng)的設(shè)計(jì),并將實(shí)際系統(tǒng)測(cè)試信號(hào)與仿真信號(hào)對(duì)比