基于COMSOL的磁声电成像(MAET)模拟方法研究

孙通 [1], 郝鹏慧 [1], 钱建庭 [1], 曾鑫 [1],
[1] 深圳大学医学部
Published in 2019

生物组织的生理和病理结构发生变化时, 导致组织电导率发生变化。因此,通过检测组织电导率来及时发现组织结构生理和病理情况,可以为癌症早期诊断提供依据。磁声电成像(MAET)是一种新颖的医学成像方法,由于在成像过程中使用了超声激励和电阻抗电极检测,所以其图像具有超声成像的高分辨率和电阻抗成像的高对比度。本研究使用的接口有压力声学时域显式和电流,仿真中使用2 MHz,2个cycle的正弦脉冲驱动聚焦超声探头,求解时域显式压力声学方程,获得组织振动速度。然后在电流接口中设置外部电流密度,把速度洛伦兹项耦合进外部电流密度,使用接地和浮电势检测电极上采集的磁声电电压。本研究分别使用单阵元聚焦超声探头和64阵元相控阵探头分别激励肿瘤组织,为了获得组织各个位置电导率信息,单阵元探头需要做横向机械扫描,一共移动29个位置;相控阵探头需要做角度偏转,一共采集21个角度。在MATLAB中,将仿真获得的磁声电电压曲线进行叠加处理或滤波反投影,最后可以重建肿瘤的磁声电图像。

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