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基于高场3 T磁共振的人体组织电特性成像 被引量：1
1
作者 李晓南 刘国强 +3 位作者 李孝凯 胡丽丽 袁子龙 朱静 《北京理工大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第12期1304-1310,共7页
结合现代的影像学方法,提出了一种基于磁共振成像的生物组织电特性成像方法.根据磁共振图像扫描信号中包含目标体的电导率和介电常数等信息这一原理,从法拉第定律和安培定律出发,推导出了激励射频磁场与电特性之间的关系.利用基于双角... 结合现代的影像学方法,提出了一种基于磁共振成像的生物组织电特性成像方法.根据磁共振图像扫描信号中包含目标体的电导率和介电常数等信息这一原理,从法拉第定律和安培定律出发,推导出了激励射频磁场与电特性之间的关系.利用基于双角度法的自旋回波扫描序列,对志愿者头部进行了高场3 T下的磁共振成像实验,初步得到了质子密度像、射频场映像以及相应的电特性像.改进的算法中引入梯度项后,图像上不同组织内部的电特性变化更加明显.与传统电阻抗成像以及常规磁共振成像相比,本文的新型磁共振电特性成像兼具高对比度和高分辨率的特点,作为一种功能成像,有望在相关重大疾病的预防和诊断方面发挥作用. 展开更多
关键词 磁共振成像 组织电特性 射频场映像 电阻抗成像
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人体组织电特性磁共振断层成像(MR EPT)技术进展 被引量：18
2
作者 辛学刚 《中国生物医学工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2015年第1期83-90,共8页
科学研究早已证实,人体组织的电特性参数(包括电导率和电容率)在正常组织与肿瘤组织之间差异较大,因此测量人体活体组织的电特性参数变化有可能成为肿瘤早期诊断的有效手段。磁共振成像(MRI)本质上是非电离电磁场,即强的静磁场、梯度磁... 科学研究早已证实,人体组织的电特性参数(包括电导率和电容率)在正常组织与肿瘤组织之间差异较大,因此测量人体活体组织的电特性参数变化有可能成为肿瘤早期诊断的有效手段。磁共振成像(MRI)本质上是非电离电磁场,即强的静磁场、梯度磁场和射频电磁场与人体组织的相互作用,因此MRI影像信息中必然包含人体组织的电特性信息。MRI领域近年来新兴的研究热点之一人体组织电特性磁共振断层成像(MR EPT)技术,其就是研究如何从MRI影像信息中有效提取人体组织电特性信息。本文概述MR EPT技术的产生背景,从反映电磁场基本运动规律的麦克斯韦方程组出发,解析给出MR射频场与人体组织电特性参数之间的量化关系,深入剖析了3 T和7 T不同场强下MR EPT成像方法的国际研究进展以及潜在的技术突破口。同时,还介绍目前运用MR EPT技术开展的动物实验和前期临床人体测试等情况,展示这一新兴技术的诱人前景。 展开更多
关键词 生物组织电特性 人体组织电特性磁共振断层成像 磁共振射频 癌症早期检测
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皮下脓包电特性ANSYS仿真 被引量：2
3
作者 刘宝华 王璇 +1 位作者 朱红莲 王国永 《生物医学工程学杂志》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第6期1110-1113,共4页
随着临床外科手术的不断增多,术后伤口感染成为非常棘手的问题。因此,伤口感染和愈合状况的无创检测在临床医学上有着非常重要的意义。本文从皮肤组织结构的电学特性出发,以电磁学和人体解剖学为理论基础,利用ANSYS有限元分析软件,在建... 随着临床外科手术的不断增多,术后伤口感染成为非常棘手的问题。因此,伤口感染和愈合状况的无创检测在临床医学上有着非常重要的意义。本文从皮肤组织结构的电学特性出发,以电磁学和人体解剖学为理论基础,利用ANSYS有限元分析软件,在建立的三维皮肤模型基础上,施加对人体安全的直流电压,对含有皮下脓包的皮肤结构进行了模拟仿真分析,得出了皮肤脓包半径与脓包深度之间的关系曲线。研究结果证明了此方法的可行性,为临床伤口愈合及伤口感染状况的无创检测提供了理论依据。 展开更多
关键词 伤口感染和愈合 理想简化皮肤 生物组织电特性 有限元分析
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生物医学微波热声成像
4
作者 王雨 张慧敏 覃欢 《物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2023年第20期286-297,共12页
微波热声成像是一种以生物组织电特性差异为原理基础的多物理场耦合成像方法.其采用脉冲微波作为激发源,通过热弹性效应产生的超声波呈递深层生物组织的结构与功能信息,融合了微波成像高对比度和超声成像高分辨率的优点.目前已在无损脑... 微波热声成像是一种以生物组织电特性差异为原理基础的多物理场耦合成像方法.其采用脉冲微波作为激发源,通过热弹性效应产生的超声波呈递深层生物组织的结构与功能信息,融合了微波成像高对比度和超声成像高分辨率的优点.目前已在无损脑结构成像、乳腺肿瘤筛查、人体关节炎成像、肝脂肪含量检测等方面展现出了广阔的医学应用前景,有望成为新的物理医学影像方法.本文对微波热声成像技术的物理原理、系统装置以及近来的代表性研究进展进行了系统性的介绍,并分析探讨了微波热声成像技术值得关注的发展方向以及面临的挑战. 展开更多
关键词 微波热声成像 生物组织电特性 微波源 脑成像技术
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1.5T、3T和7T下MR EPT核心算法在非均匀组织中的误差比较 被引量：1
5
作者 胥超 段松 +6 位作者 王佳佳 胡灿 邓官华 何钧 张松涛 汤洪明 辛学刚 《中国医疗设备》 2016年第5期15-18,共4页
本文比较了1.5T、3T和7T磁共振介电特性断层成像(MR EPT)核心算法在介电特性非均匀组织中的重建误差。首先,建立介电特性非均匀的电磁模型,仿真计算该模型在不同场强电磁场下的射频发射电磁场分布;其次,利用MR EPT核心算法计算得到成像... 本文比较了1.5T、3T和7T磁共振介电特性断层成像(MR EPT)核心算法在介电特性非均匀组织中的重建误差。首先,建立介电特性非均匀的电磁模型,仿真计算该模型在不同场强电磁场下的射频发射电磁场分布;其次,利用MR EPT核心算法计算得到成像区域组织介电特性分布;最后,比较不同场强非均匀组织介电特性重建结果的误差。结果表明,当场强为1.5T时,重建结果最大相对误差和平均相对误差都最大,而在7T场强下,重建结果的最大相对误差和平均相对误差都最小,不同场强下该算法的重建误差不同,重建误差随场强的增大而减小。 展开更多
关键词 磁共振介电特性成像 组织介电特性 非均匀模型 场强 误差分析
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开端同轴探头法测量组织介电特性的感应范围
6
作者 刘永泓 黄云 +1 位作者 辛学刚 余学飞 《南方医科大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2020年第7期1036-1043,共8页
目的研究开端同轴探头法测量介电特性参数的感应范围。方法利用介电特性参数分层模型结合微距测量装置的方式建立开端同轴探头法感应范围的测量模型,以感应深度表示垂直方向感应范围,以感应直径表示水平方向感应范围。利用介电特性参数... 目的研究开端同轴探头法测量介电特性参数的感应范围。方法利用介电特性参数分层模型结合微距测量装置的方式建立开端同轴探头法感应范围的测量模型,以感应深度表示垂直方向感应范围,以感应直径表示水平方向感应范围。利用介电特性参数存在差异的多种材料(特氟龙、去离子水、乙醇、梯度浓度氯化钠溶液),设置了介电特性差异化分层模型。为标定不同输出功率下介电特性测量系统的误差范围,我们测定了不同输出功率环境下的合成不确定度(TCU),确定测量实验最佳可变功率范围。感应范围测量实验中,根据可能对感应范围造成影响的测量参数设置对照组,包括功率(-10、-5、0、3、6、9 dBm)、频率(1~500 MHz)、特氟龙与去离子水、乙醇形成介电常数[ε]差异高低对比组、特氟龙与不同浓度氯化钠溶液形成电导率[σ]差异高低对比组,上述分组均被设置在感应深度与感应直径测量实验中。结果合成不确定度测量结果表明测量功率大于-10 dBm(0.10 mW)可以得到相对准确的测量结果(TCU<2%)。感应深度测量结果表明感应深度与功率正相关(P<0.05)随着测量功率上升感应深度在去离子水与乙醇溶液中逐渐增大,差异达到70μm;感应深度与被测物电导率负相关(P<0.05),随着氯化钠溶液浓度的上升,对应感应深度逐渐下降,差异达到270μm;高介电常数的去离子水测量组感应深度在不同测量参数环境下均大于低介电常数的乙醇测量组。测量参数变化对感应直径影响不显著,不同测量参数环境下感应直径稳定在固定范围内(1.0~1.8 mm),介于在探头内导体直径与绝缘层直径之间,小于探头直径。结论开端同轴探头法测量介电特性感应范围受测量参数与被测物介电特性参数共同影响,其中感应深度受影响较大。 展开更多
关键词 开端同轴探头法 组织介电特性 感应范围 微波成像
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生物组织介电特性测量研究进展 被引量：3
7
作者 曾海萍 韩继钧 辛学刚 《中国医疗设备》 2016年第5期5-11,共7页
随着临床医学与电磁学研究的深入,生物组织介电特性被越来越多的学者所关注。一方面,生物组织介电特性是生物组织在电磁场作用下的固有属性,将决定电磁场在生物组织内的分布,且能够通过电磁技术手段进行测量。另一方面,当组织的生理或... 随着临床医学与电磁学研究的深入,生物组织介电特性被越来越多的学者所关注。一方面,生物组织介电特性是生物组织在电磁场作用下的固有属性,将决定电磁场在生物组织内的分布,且能够通过电磁技术手段进行测量。另一方面,当组织的生理或者病理状态发生改变时,其介电特性也将发生变化。大量基础研究早已证实组织癌变后其介电特性往往变化较大,甚至达到几倍,这一特点使生物组织介电特性在肿瘤早期发现等方面具有巨大的临床应用潜力。本文阐述了生物组织介电特性测量技术的发展,并在此基础上,介绍近几年来生物组织介电特性医学方面相关应用的研究。 展开更多
关键词 生物组织介电特性 细胞悬浮液 开端同轴探头 磁共振介电特性断层成像
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