[發(fā)明專利]一種磁聲電成像系統及成像方法

有效

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• 申請日: 2012-07-26
• 公開（公告）號: CN102805621A
• 公開（公告）日: 2012-12-05
• 發(fā)明（設計）人: 夏慧;劉國強;黃欣;王霜
• 申請（專利權）人: 中國科學院電工研究所
• 主分類號: A61B5/053
• 分類號: A61B5/053;A61B8/00;G01N27/02
• 代理公司: 北京科迪生專利代理有限責任公司 11251
• 代理人: 關玲

1.一種磁聲電成像系統，其特征在于，所述的磁聲電成像系統包括激勵源、同步觸發(fā)控制模塊（1）、水槽（7）、三維掃描平臺和信號檢測系統；所述的激勵源在檢測樣本內產生感應電動勢；同步觸發(fā)控制模塊（1）實現對激勵源、三維掃描控制平臺和信號檢測系統的同步和控制；水槽內盛有去耦合等離子水或絕緣油溶液；三維掃描平臺實現超聲發(fā)射探頭的三維掃描；信號檢測系統實現微弱電信號的檢測；在同步觸發(fā)控制模塊（1）的控制下，所述的激勵源在檢測樣本內產生感應電動勢。

2.根據權利要求1所述的磁聲電成像系統，其特征在于所述的激勵源由超聲驅動激勵源（2）、超聲發(fā)射探頭（6）和靜磁場產生裝置（13）組成；所述的靜磁場產生裝置（13）由兩塊同軸的永磁體或一對同軸的電磁體組成，在檢測樣本內形成只有Z軸分量的均勻磁場；所述的超聲驅動激勵源（2）由信號發(fā)生電路和功率放大電路組成，信號發(fā)生電路產生脈沖信號或者正弦波群信號，經過功率放大器放大后由超聲驅動電纜傳遞給超聲發(fā)射探頭（6），超聲發(fā)射探頭（6）產生脈沖激勵和正弦波群兩種超聲激勵信號；所述的超聲驅動激勵源（2）與超聲發(fā)射探頭（6）通過超聲驅動電纜連接；靜磁場產生裝置（13）的兩塊同軸磁體分別位于檢測樣本（9）的上部和下部，且位于所述的去耦合等離子水或絕緣油溶液外。

3.根據權利要求1所述的磁聲電成像系統，其特征在于所述的水槽（7）內的去耦合等離子水或者絕緣油溶液完全覆蓋被檢測樣本（9）和超聲發(fā)射探頭（6）；當檢測樣本（9）為固體樣本時，所述的水槽（7）內安裝有兩個透聲窗口（8、12），兩個透聲窗口（8、12）分別位于超聲傳輸方向上檢測樣本（9）的兩側；超聲發(fā)射探頭（6）發(fā)射的超聲波方向與透聲窗口垂直。

4.根據權利要求1所述的磁聲電成像系統，其特征在于所述的檢測樣本(9)為不同電導率仿生組織溶液時，不同電導率仿生組織溶液放置在樣本測試盒內，通過隔離透聲窗口（19，21,24，26）對不同電導率仿生組織溶液進行隔離；樣本測試盒位于上下兩塊磁體的內部，且位于水槽（7）內的耦合溶液內；超聲發(fā)射探頭（6）發(fā)射的超聲波方向與所述的隔離透聲窗口（19，21,24，26）垂直。

第一隔離透聲窗口（19）和第四隔離透聲窗口（26）也作為樣本測試盒的兩個壁面。

5.根據權利要求1所述的磁聲電成像系統，其特征在于所述的檢測電極對（10）為表面鍍金的銅電極。

6.一種應用權利要求1所述的磁聲電成像系統的成像方法，其特征在于所述的圖像重建算法是依據互易定理的原理，利用超聲在檢測樣本內的傳輸方式，實現聲源與靜磁場共同作用區(qū)域的精確定位；并利用時間遞進方法，逐步遞進式地獲得每個時刻的電流密度，從而獲得整個聲波傳播路徑的電流密度信息。

7.根據權利要求6所述的成像方法，其特征在于所述的圖像重建算法的重建步驟分為三步，首先將超聲發(fā)射探頭發(fā)射的超聲信號穿過檢測樣本的的時間離散為n個時刻，對應將重建子區(qū)域離散為n個點，然后通過時間遞進方式從第一個時刻開始逐時刻求解感應電動勢和質點振動速度，最后通過每個時刻的感應電動勢和質點振動速度獲得每一時刻的電流密度信息，從而得到超聲傳輸路徑上的電流密度信息，結合超聲發(fā)射探頭的三維掃描，獲得整個檢測樣本的電流密度信息，從而獲得檢測樣本的電流密度圖像，其中n取值為正整數。