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基于聲學不均勻特性的磁感應(yīng)磁聲成像聲壓解析

An analytical method of acoustic pressure for magnetoacoustic tomography with magnetic induction based on acoustic inhomogeneity

作者: 張偉  馬任  張順起  殷濤  劉志朋 
單位:                                            中國醫(yī)學科學院北京協(xié)和醫(yī)學院生物醫(yī)學工程研究所(天津300192)                
關(guān)鍵詞:                                         時域有限差分;聲傳播;電阻抗;磁聲成像                  
分類號:
出版年·卷·期(頁碼):2014·33·6(558-564)
摘要:

           目的 依據(jù)人體聲學參數(shù),探索磁聲耦合成像聲信號在聲學非均勻媒介中的傳播對檢測結(jié)果的影響。方法 參考人體組織聲學特性建立仿真模型,借助有限元分析工具進行電磁場仿真,采用時域有限差分方法求解磁聲信號在仿真模型中的傳播,并在自由空間采集聲壓信號。最后,對比研究磁聲信號在聲學均勻模型和聲學非均勻模型中的傳播過程。結(jié)果 在兩個聲學模型中聲源分布相同,聲學非均勻模型中采集的聲壓信號峰值數(shù)量多于聲源邊界,且聲壓峰值間的時間間隔與聲源邊界之間的距離不匹配。結(jié)論 初步揭示了聲學非均勻特性對磁感應(yīng)磁聲成像的影響,為聲學非均勻媒介的重建算法研究奠定了一定基礎(chǔ)。    

       Objective According to the acoustic parameters of human body, we explore the influence of the propagation of sound signal in inhomogeneous media at magnetic acoustic coupling imaging. Methods We build a simulation model with the reference of acoustic properties in human tissues. And electromagnetic simulation is made by using finite element analysis tools. Then, magnetic acoustic signal propagation is solved in simulation models with the FDTD method and sound pressure signals are collected in free space. Finally, we compare the acoustic signal propagation in acoustic homogeneous model and acoustic inhomogeneous model. Results The two acoustic models have the same distribution of acoustic source. However, the number of peaks in the collected signal for acoustic inhomogeneous model is larger than that of acoustic source boundaries, and the time interval between the peaks of acoustic pressure does not match the distance between the acoustic source boundaries. Conclusions This paper reveals the impact of acoustic inhomogeneity on magnetoacoustic tomography with magnetic induction, and lays a foundation for the study of reconstruction algorithm at acoustic inhomogeneous media.

參考文獻:

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