三維腦組織電阻抗成像技術(shù)仿真研究.pdf

1、生物電阻抗成像技術(shù)是一種新型的、非接觸式的無創(chuàng)成像技術(shù)，已成為當(dāng)今生物醫(yī)學(xué)工程領(lǐng)域重要研究課題之一，也在工業(yè)監(jiān)控、無損檢測等行業(yè)引起了極大關(guān)注。組織的電特性是細(xì)胞生命活動的基本特征。根據(jù)生物組織的電現(xiàn)象來分析特定組織細(xì)胞的結(jié)構(gòu)生理、病理狀態(tài)，有助于對細(xì)胞生物電現(xiàn)象的形成機(jī)制、生理意義的了解，也為醫(yī)學(xué)疾病的診斷提供有價值的信息。
　　本論文研究工作主要包括以下四部分：首先簡單介紹了選題的意義和背景、傳統(tǒng)電阻抗成像（Electrica

2、l Impedance Tomography，EIT）和新型磁共振電阻抗成像（Magnetic Resonance Electrical Impedance Tomography，MREIT）的發(fā)展現(xiàn)狀等。其次在傳統(tǒng)EIT的算法研究中，將已經(jīng)成熟的理論算法--微分進(jìn)化算法（Differential Evolution，DE）首次應(yīng)用于三維模型進(jìn)行阻抗成像，通過在三維球頭模型和真實頭模型上進(jìn)行仿真實驗，重建結(jié)果有效定位到阻抗突變區(qū)域，檢測

3、病變組織部位，驗證了該算法的可行性。再次介紹了新型磁共振電阻抗成像技術(shù)，即MREIT。MREIT研究分為兩部分：正問題的求解和逆問題的重構(gòu)。在正問題研究中，運(yùn)用模型對電磁關(guān)系進(jìn)行仿真實驗研究，得出了磁場比電場具有更強(qiáng)的穩(wěn)定性的結(jié)論；關(guān)于逆問題的重構(gòu)，本論文基于微分進(jìn)化思想提出了一種三維MREIT算法，該算法僅利用單方向磁感應(yīng)強(qiáng)度測量值，就可以精確地對病變的真實頭模型進(jìn)行阻抗圖像重構(gòu)，有效地檢測到病變組織的位置和大小，具有較高的成像精度和