利用超声非线性效应的时频聚焦的磁声电成像研究

Magneto-acousto-electrical tomography (MAET) provide high-spatial-resolution images of the impedance of biological tissue using ultrasound technique. Because the MAET signal is an spatial integral of exciting source, the spot scanning mode MAET using focused ultrasound beam can simplify impedance reconstruction algorithm and improve the image quality. . The existing technology of ultrasonic focusing can’t meet the requirements of MAET,in this project,we propose a spot scanning mode MAET with ultrasonic focusing technology of nonlinear acoustic effects, it is a time-frequency-meaning focusing which distinguish space by frequency of higher-order waves produced by nonlinear propagation of acoustics.. This project studies nonlinear propagation of acoustics and methods of multi-frequency ultrasound for designing ultrasonic transducer，and studies the forward problem of MAET to find the optimal receiving method，and studies the inverse problem of the spot scanning mode MAET to develope fast and reliable reconstruction algorithms.

磁声电成像采用超声与静磁场激励，测量电压信号是激励源的空间积分，通过激励源的聚焦实现扫描，可简化成像算法、改善成像质量，得到高分辨率的电阻抗图像。但目前的超声聚焦不能真正实现磁声电的点聚焦要求，为此，本项目提出了一种基于超声非线性效应的点扫描磁声电成像方法，利用超声非线性效应产生高次波的频率区分空间，实现时间-频率意义上的点聚焦，由此可获得高分辨率的电阻抗图像。本项目研究超声非线性传播以及多频超声聚焦方法，设计多频超声聚焦探头；研究磁声电成像正问题，找出信号最佳接收方法；研究磁声电逆问题以及根据空间点扫描的特点，实现快速可靠的成像方法。

磁声电成像采用超声与静磁场激励，测量电压信号是激励源的空间积分，通过激励源的聚焦实现扫描，可简化成像算法、改善成像质量，得到高分辨率的电阻抗图像。但目前的超声聚焦不能真正实现磁声电的点聚焦要求，为此，本项目提出了一种基于超声非线性效应的点扫描磁声电成像方法，利用超声非线性效应产生高次波的频率区分空间，实现时间-频率意义上的点聚焦，由此可获得高分辨率的电导率图像。本项目研究超声非线性传播以及多频超声聚焦方法，设计多频超声聚焦探头；研究磁声电成像正问题，找出信号最佳接收方法；研究磁声电逆问题以及根据空间点扫描的特点，实现快速可靠的成像方法，最终搭建新型磁声电成像实验平台，并对仿体电导率组织进行成像实验，证明新方法可以获得高分辨率的电导率图像，并实现了电导率为16S/m凝胶组织和离体动物组织电导率的重建。