面向生物磁感應(yīng)成像的線圈陣列優(yōu)化與測量方法研究.pdf

1、磁感應(yīng)斷層成像技術(shù)作為一種新興的非接觸式生物組織成像技術(shù)，是當今生物醫(yī)學工程無損檢測的熱點之一。針對生物磁感應(yīng)成像中強背景下有效信號的提取難題，開展面向生物磁感應(yīng)成像線圈陣列優(yōu)化和測量方法的研究，以提高測量信號的信噪比。
　　根據(jù)電磁感應(yīng)耦合理論，基于生物EMT檢測系統(tǒng)線圈傳感器和被測生物組織的電路模型分別對其阻抗特性進行了仿真計算與分析，采用等效電路法建立了生物電磁感應(yīng)層析成像的諧振能量耦合模型。基于Matlab的數(shù)值分析，得出

2、了線圈品質(zhì)因數(shù)、耦合系數(shù)、傳感器安裝個數(shù)及位置等參數(shù)對耦合模型的影響，確定了激勵線圈品質(zhì)因數(shù)為影響傳感器及測量系統(tǒng)輸出的關(guān)鍵調(diào)控因素。
　　針對檢測線圈與激勵線圈之間的干擾問題，提出了空間陣列四通道生物EMT檢測模型，并對該檢測模型的特性進行了仿真分析與研究;根據(jù)現(xiàn)有的激勵傳感器參數(shù)，基于虛擬正交響應(yīng)面法對激勵傳感器的參數(shù)進行了仿真優(yōu)化;基于相關(guān)分析方法實驗研究了檢測線圈傳感器的選取與匹配;針對高頻成像系統(tǒng)容易受到外界的噪聲干擾，

3、引入屏蔽技術(shù)，對屏蔽層的關(guān)鍵參數(shù)進行了仿真與實驗研究，并完成了傳感器陣列載體結(jié)構(gòu)的設(shè)計及材料選型。設(shè)計了生物EMT檢測電路，確定了鑒相方法。仿真分析了高頻特征下FFT等鑒相算法的鑒相精度與采樣率及信噪比之間的關(guān)系;分析了檢測線圈空場試驗下所疊加的噪聲特性，采用小波去噪與中值濾波的混合去噪方法可以有效抑制高斯及脈沖干擾。
　　實驗研究了低電導率鹽溶液空間位置變化、電導率變化及異物干擾對檢測系統(tǒng)輸出信號的影響，實驗結(jié)果表明，基于正交差