头部分层球模型磁感应成像正问题的解析解
颅骨对磁感应断层成像信号检测影响的仿真与实验研究
颅 骨 对 磁 感 应 断 层 成 像 信 号 检 测 影 响 的 仿 真 与 实 验 研 究
柯 丽 李盼盼 陈 红 刘 欢 杜 强
（ 沈 阳工 业 大 学 电 气 工 程 学 院 ， 沈阳 １ １ ０ ８ ７ ０ ）
摘
要： 采用仿真和实验研究颅骨对磁感应断层成像 （ ＭＩ Ｔ） 信 号 检 测 的 影 响 。使 用 Ｃ ｏ ｍ ｓ ｏ ｌ 软 件 建 立 ３层 球 形 仿
Ｋｅ Ｌ ｉ
Ｌ ｉ Ｐ ａ ｎ ｐ ａ ｎ Ｃ ｈ ｅ ｎ Ｈ ｏ ｎ ｇ Ｌ ｉ ｕ Ｈｕ ａ ｎ Ｄｕ Ｑ ｉ ａ ｎ ｇ
（ Ｓ ｃ ｈ ｏ ｏ ｌ ｏ ｆＥ ｌ ｅ ｃ ｔ ｒ ｉ ｃ ａ ｌ Ｅ ｎ ｇ ｉ ｎ ｅ ｅ ｒ ｉ ｎ ｇ ， Ｓ ｈ ｅ ｎ ｙ ａ ｎ ｇ Ｕ ｎ ｉ ｖ ｅ ｒ ｓ ｉ ｔ ｙ ｆＴ ｏ ｅ ｃ ｈ ｎ ｏ ｌ ｏ ｇ ｙ ， Ｓ ｈ ｅ ｎ ｙ ａ ｎ ｇ １ １ ０ ８ ７ ０，Ｃ ｈ ｉ ｎ 号 的数 据 大 小 有 衰 减 作 用 ， 但 不影 响数 据 的变 化 趋 势 ， 提示 在 实 际应 用 中结 合 高 精 度
检测设备 ， 可 实现 颅 内病 变 的无 创 、 无 接 触 图像 监 测 。 关键 词 ： 磁 感 应 断层 成 像 （ Ｍ Ｉ Ｔ ） ； 颅骨 ； 脑 出 血模 型 ； 仿真 ； 琼 脂 模 型 中 图分 类号 Ｒ ３ １ ８ 文 献 标 志 码 Ａ 文章编号 ０ ２ ５ ８ — ８ ０ ２ １ （ ２ ０ １ ５ ）０ ５ ５ ６ ６ ． ０ ８
３ ４ 卷 ５ 期
２ ０ １ ５年 ｌ Ｏ月
中 国 生 物 医 学 工 程 学 报 Ｃ ｈ ｉ ｎ ｅ ｓ ｅ Ｊ ｏ ｕ ｒ ｎ ａ ｌ ｏ ｆ Ｂ ｉ ｏ ｍ ｅ ｄ ｉ ｃ ａ ｌ Ｅ ｎ ｇ ｉ ｎ ｅ ｅ ｒ ｉ ｎ ｇ
MR磁敏感成像(SWI)原理及其在脑部的应用
相位蒙掩（phase mask）及负相位加权处理
校正相位图用于创建相位掩模，进而抑制具有一定 相位值的体素。
相位值从0到π的加权值设置为1，相位值小于0的 加权值被线性的单位化到0至1区间，0对应相位值π，1对应相位值 0 。
相位蒙掩为：f（x）=（φ（x）+π）/π φ（x）为兴趣区x的相位。
从该公式可以看出，相位值为-π的体素将被 完全抑制，而相位值为-π至0之间的体素将被部分 抑制。相位掩模的相位加权值为0到1之间，称为负 相位蒙掩。
将幅度图像中的每个像素与对应的相位加 权值进行多次相乘，由静脉产生的信号将 被大幅度抑制，从而将静脉从原始图像分 离出来。实验发现相乘4次得到的结果最为 理想，对比噪声比最大。
SWI的基本成像技术
磁场不均匀会给图像中的相位引入低频扰动，使得 包含在相位图像中的有用信息难以得到充分利用。
为了去除这种影响，先在原始的K空间数据上施加 一个中心矩阵为64×64的低通滤波器，用原始图像 除以（复数除法）由滤波后的K空间数据产生的图 像，从而去除原始相位图像中由于磁场不均匀产生 的影响。
Radiology, 2003. Tong KA
Radiology, 2003. Tong KA
在脑肿瘤的应用
显示肿瘤出血及内部静脉血管 结构及小出血灶
Malignant astrocytoma
SWI
显 示 肿 瘤 内 血 管 及 出 血
脑部矿物质沉积及变性等病变的应用
Wilson disease Parkinson disease Alzheimer disease Tuberous Sclerosis
头部电阻抗成像正问题的解析解研究
量 ， 出了头皮 、 骨 、 得 颅 脑组 织 的电 导率 之 比为 １ １ ８ ：／ ：
１
・
』
１ 颅骨 的 电导率 是 ０ ０ ｍ 的结 论 ． 文 计 算 时 ， ． ４ Ｓ・ 本 所取 的颅 骨电导 率值 即 为该 值． 电常 数 由意大 利 国 介 家研究所 的网站 获得 ¨ ．
响 ． 秀珍等 通 过实验研究 了人颅 骨的 电阻抗频 率特性 ． ｏｏａ ’徐桂芝 在 对 电阻抗 成像正 问题研 究 董 Ｂ ｎ ｖｓ ， 时建立 了包括颅 骨的有 限元仿 真模 型． ｏｃ｜ｅ 采用 边 界元 方 法 分析 了头 部 Ｅ Ｔ问题 ． ｌ ｎｒ ｎ 采 Ｇ ｎａ ｓ ｖ Ｉ Ｋｅ ｅ ｉ ｍａｎ。
电位的影 响．
２ 理 论 分 析
２ １ 物 理 模 型 ．
建 立 四层 同 心 球 结 构 ， 由外 到 内分 别 为 １２ ３ ４层 ， ，， ，
表 １ 四层 球模 型 参 数
Ｔａｂｌ Ｐａ ａ ｅｅ ｓｉ ｌｙｅ ｐ ｒ ｏ ｌ ｅ１ ｒ ｍ ｔ ｒ ｎ ４－ａ ｒｓ ｈｅ ｅ ｍ ｄｅ
第 ２ ７卷 第 １ 期
２ １ 年 １月 ００
计
算
物
理
Ｖｏ ． ７， ． １ ２ Ｎｏ １
ＣＨＩ ＮＥＳ ＯＵＲＮＡＬ ＯＦ ＣＯＭ Ｐ ＥＪ ＵＴＡＴＩ ＯＮＡＬ ＰＨＹＳ ＣＳ Ｉ
Ｊ ｎ． ０ ０ ａ ，２ １
文章 编 号 ：０ １２ ６ ２ １ ０ － ０ —８ １ ０ —４ Ｘ（ ０ ０） １０１７０
研 基 金 （ ０７ ６ １３ ） 助 项 目 ２ ０ ０ １０ ５ 资 作者 简 介 ： 徐
征 （ ９０一） 男 ， 】８ ， 江苏 扬 州 ， 士 ， 要 从 事 生物 电 磁场 计算 研 究 ， 博 主 重庆 大 学 电 气工 程 学 院 ．
第64课时电磁感应中的电路和图像问题2025届高考物理一轮复习课件
高中总复习·物理
考法一
动生电动势的电路问题
【典例1】 （多选）如下图甲所示，发光竹蜻蜓是一种常见的儿童玩
具，它在飞起时能够持续发光。某同学对竹蜻蜓的电路做如下简化：
如下图乙所示，半径为L的导电圆环绕垂直于圆环平面、通过圆心O的金
属轴O1O2以角速度ω逆时针匀速转动（俯视）。圆环上接有电阻均为r
的三根金属辐条OP、OQ、OR，辐条互成120°角。在圆环左半部分张
顺时针方向，为正值；3～4 s内，B的方向垂直纸面向外，B增大，Φ
增大，由楞次定律可知，感应电流沿顺时针方向，感应电流为正值，
A、B、C错误。由左手定则可知，在0～1 s内，bc边受到的安培力方向
水平向左，是正值，根据F＝IlB，可知安培力均匀增加，1～2 s内无感
应电流，bc边不受安培力，2～3 s，安培力方向水平向右，是负值且逐
A正确；根据左手定则可判断线框受到向左的安培力作用，向左加速
Δ
2 Δ
进入磁场，在t＝0时刻感应电动势大小E0＝n ＝ · ，由牛顿第二
Δ
2 Δ
0
0
定律得B0 L＝ma0，由题图丙可知在t＝0时刻线框的加速度a0＝ ，联
1
Δ
20
立解得 ＝
，故选项B正确；
3
Δ
0 1
2
4
Δ1
1
，根据闭合电路欧姆定律，有I1＝ ，且q1＝I1Δt1；在过
Δ2
程Ⅱ中，有E2＝
＝
Δ2
1
1
π 2 − π 2
2
4
＝
（′−）12π 2
（′−）12π 2
Δ2
2
大脑磁共振影像解剖PPT课件
小脑扁桃体位于小脑半球的下面，下蚓部的两 侧，紧邻延髓。
5、脑室系统及蛛网膜下腔
脑室系统主要由双侧脑室、第三脑室、第四脑 室组成；此外，尚有发育变异的第五、第六脑 室。
侧脑室中央部后端与后角、下角结合部成三角 形，称三角区。
第四脑室向上以中脑导水管与第三脑室相通， 向下通脊髓中央管，经正中孔、外侧孔 （Luschka 孔）通向蛛网膜下腔。
中央沟、中央前沟、中央后沟、外侧沟、额上沟、额下沟、 颞上沟、颞下沟、顶内沟。
脑叶
顶后回 枕前切迹
脑回
1.1.2 大脑半球内侧面主要脑沟、脑回
扣带沟、扣带沟缘支、顶枕沟、距状沟。
海马沟
大脑半球内侧面主要脑沟、脑回
扣带回
扣带沟 中央前回 中央沟 中央后回 扣带沟缘支 中央前回
额叶
顶枕沟
楔叶
大部分传入和传出的投射纤维呈辐射状投射的 大脑皮层，此部分纤维称为放射冠。
基底节区横断位图示
基底节区MRI
基底节区冠状位图示
基底节区冠状位MRI
半卵圆中心MRI
2、间脑
间脑位于大脑半球与中脑之间，外邻内囊，内 侧面形成第三脑室的侧壁，间脑与大脑的分界 为室间孔和视交叉上缘的连线，此线也是其前 界；间脑与中脑的分界是后连合至乳头体后缘 的连线，此线为其下界，包括后连合、乳头体。
岛叶是隐藏于外侧沟深部最小的、高度发达的 三角形脑叶，为边缘系统的一部分，为岛盖 （额叶、顶叶、颞叶的岛盖部分）所掩盖。
1.2.1 岛叶图示
顶叶
岛长回
岛环形沟后部
颞叶
额叶
岛环形沟上部
岛短回
岛中央沟 岛叶环形沟前部 岛阈
1.3 大脑半球的脑回
脑部三维核磁共振图像分析
脑部三维核磁共振图像分析摘要：核磁共振成像以其非介入性、非损伤性、很少受目标物体运动的影响等特点，己被广泛运用于医学图像拍摄，并在临床医学上起着越来越重要的作用。
磁共振（MR）图像可以提供脑内部组织解剖结构的高分辨率和高对比度的三维（3D）医学图像。
医学图像分割技术就包含了从多模式医学图像中提取和分割出各种脑组织结构的方法。
然而，医学图像分割是医学图像分析中最具有挑战性和最困难的问题之一。
本文通过探究，得出ITK算法获得较为理想的分割效果，算法简单、分割速度快，避免了脑灰质和脑脊液误分割现象，有效性强，为进一步研究脑组织的内部特征提供了良好的基础。
关键词：脑部；核磁共振图像；分析；Abstract：Magnetic resonance imaging has been widely used in medical imaging because of its characteristics of non-intervention，non-invasive and little affected by the movement of target. It plays an increasingly important role in clinical medicine . Magnetic Resonance（MR）images can provide high-resolution and high-contrast three-dimensional（3D）medical images of brain tissue anatomy. Medical image segmentation techniques include the extraction and segmentation of various brain tissue structures from multi-modality medical images. However，medical image segmentation is one of the most challenging and difficult problems in medical image analysis. In this paper，we find that ITK algorithm can achieve better segmentation results，the algorithm is simple，the segmentation speed is fast，avoiding the false segmentation of cerebral gray matter and cerebrospinal fluid，which is robust and provides a good foundation for further study of the internal features of brain tissue .Keywords：Brain；MRI；Analysis前言随着医学成像技术的快速发展，很多神经科学的研究放在了对比脑内组织解剖结构的差异上，从而寻求和脑疾病有关的解剖结构形态改变的相关特征，以期提高治疗方案的有效性和脑疾病诊断的可靠性。
电磁感应综合问题(解析版)--2024年高考物理大题突破优选全文
电磁感应综合问题1.掌握应用动量定理处理电磁感应问题的思路。
2.掌握应用动量守恒定律处理电磁感应问题的方法。
3.熟练应用楞次定律与法拉第电磁感应定律解决问题。
4.会分析电磁感应中的图像问题。
5.会分析电磁感应中的动力学与能量问题。
电磁感应中的动力学与能量问题1(2024·河北·模拟预测)如图甲所示，水平粗糙导轨左侧接有定值电阻R =3Ω，导轨处于垂直纸面向外的匀强磁场中，磁感应强度B =1T ，导轨间距L =1m 。
一质量m =1kg ，阻值r =1Ω的金属棒在水平向右拉力F 作用下由静止开始从CD 处运动，金属棒与导轨间动摩擦因数μ=0.25，金属棒的v -x 图像如图乙所示，取g =10m/s 2，求：(1)x =1m 时，安培力的大小；(2)从起点到发生x =1m 位移的过程中，金属棒产生的焦耳热；(3)从起点到发生x =1m 位移的过程中，拉力F 做的功。
【答案】(1)0.5N ；(2)116J ；(3)4.75J 【详解】(1)由图乙可知，x =1m 时，v =2m/s ，回路中电流为I =E R +r =BLv R +r=0.5A安培力的大小为F 安=IBL =0.5N (2)由图乙可得v =2x金属棒受到的安培力为F A =IBL =B 2L 2v R +r=x2(N )回路中产生的焦耳热等于克服安培力做的功，从起点到发生x =1m 位移的过程中，回路中产生的焦耳热为Q =W 安=F A x =0+0.52×1J =0.25J金属棒产生的焦耳热为Q 棒=r R +rQ =116J(3)从起点到发生x =1m 位移的过程中，根据动能定理有W F -W 安-μmgx =12mv 2解得拉力F 做的功为W F =4.75J1．电磁感应综合问题的解题思路2．求解焦耳热Q 的三种方法(1)焦耳定律：Q =I 2Rt ，适用于电流恒定的情况；(2)功能关系：Q =W 克安(W 克安为克服安培力做的功)；(3)能量转化：Q =ΔE (其他能的减少量)。
磁共振成像的3D头面部模型的标准化处理
采 用 三维 Ｃ ＡＤ 软件 设计 头面 部装 备 时 ，如
型 显然 不 能仅基 于单 个人 的 头型数 据 ，而 必须 能 够 反映特 定 人群 的综 合特 征 。这 种 能反映 人群 头
果以 ３ Ｄ头面部模型为依据，替代传统的一维尺 寸数据 标准 ，不仅 可 以大 大加快 设计 过程 ，而且 可以使产品更加宜人。但作为设计依据 的 ３ Ｄ头
２１ ０ １年
工 程 图 学 学 报
Ｊ ＵＲＮＡＬ ＯＦ ＥＮＧＩ ｏ ＮＥＥＲ［ ＮＧ ＧＲＡＰＨＩ ＣＳ
２ １ ０ １ Ｎｏ ３ ．
第 ３期
磁 共振成 像 的 ３ 头面部模型 的标准化处理 Ｄ
陈 晓， 周 宏 ， 祖媛媛
（ 总后军需装备研究所 ，北京 １０ ８ ） ００２
ｉ ｃ ｌｕ ａｅ ｎ ｏ ｓｒ ｃｅ ｒｕ ｈ５ ８ｓｍｐ ｅ ， ｓ ｈ ｅ ｉｎｂ ｓｓｆｒ ｅ ｄ ｆｃ ｑ ｉｍｅ ｔ ｓ ａｃ ｌｔｄａ ｄｃ ｎ ｔ ｔｄｔ ｏ ｇ ５ ａ ｌｓ ａ ｅｄ ｓ ａ ｉ ｏ ａ —ａ ｅｅ ｕｐ ｎ． ｕ ｈ ｔ ｇ ｈ
ｈ ａ ａａ ｅｅｉｅ ｄ ｌｉ ｏ ｓ ｕ ｔｄｂ ｔｎ ｏ ｔｕ ｓ ｏ ｌ ｓ ｃｉｎ ｔ ｏ ｒｅ ｅｉｓ ｅ ｄ ｐ ｒｍ ｔｒ ｄ ｍｏ ｅ ｓｃ ｎ ｔ ｃｅ ｙ ｆ ｔ ｇ ｃ ｎｏ ｒ ｆａｌ ｅ ｔ ｓｗｉ Ｆ ｕ ｒｓｒｅ ． ｚ ｒ ｉ ｉ ｏ ｈ ｉ Ｗ ｈ ｒ ａｔｒ ｃ ｒ ｉ ａｕｅｓ ｃｉｎ ｒ ｅ ｎ ｄａ ｃ ｒ ｉｇｔ ａｎｆａｕ ｅ ｆ ｕ ｎ ｆｃ ． ｅａ ｅ ｅｅ ｆｅ， ｅｔ ｎｆ ｔ ｒ ｅ ｔ ｓ ｅｄ ｆ ｅ ｃ ｏ ｄｎ ｍ ｉ ｅ ｔｒｓｏ ｍａ ｅ Ａｖ ｒｇ ａ ｅ ｏ ａ ｉ ｏ ｈ ａ
电磁感应问题归类解析
电磁感应问题归类解析摘要：电磁感应的综合问题实际上就是电学、磁学、力学与运动学的综合应用，解答此类问题的关键是要抓住知识点间的衔接。
比如：电路与欧姆定律是电与磁的衔接点；安培力是磁学与力学和运动学的衔接点。
除电磁感应和力学、电学的综合外，电磁学中的图象问题也是高考中的一个重点，本文据此部分出现的重点题型试举例说明。
关键词：物理教学；电磁感应；归类解析在多年的教学经验中，笔者总结了以下三种题型，对电磁感应问题进行归类解析。
通过自己的分析和总结，以期给同仁带来帮助。
题型一：电磁感应现象中的图象问题电流为顺时针方向……选项D正确。
方法总结：解决图象问题，首先要设法看懂图象，从中找出必要的信息，把图象反映的规律对应到实际过程中去；其次要根据实际过程进行抽象，用相应的图象去表达。
用到的方法：利用右手定则或楞次定律判定感应电流的方向，利用法拉第电磁感应定律判定电流的大小变化。
题型二：电磁感应现象中的力学问题电磁感应中产生的感应电流在磁场中将受到安培力的作用，因此电磁感应问题往往跟力学问题联系在一起．解决此类问题的一般思路是：先由法拉笫电磁感应定律求感应电动势，然后根据欧姆定律求感应电流，再求出安培力，再后依照力学问题的处理方法进行，如进行受力情况分析、运动情况分析及功能关系分析等。
1.电磁感应中的平衡问题方法总结：解决电磁感应中平衡问题的基本方法还是力学的研究方法：确定研究对象；进行受力分析；根据平衡条件建立方程．只是受力中多了安培力，而安培力是由于感应电流产生的，故此类问题是将有关电磁感应规律、安培力公式和平衡条件相结合解题。
2.电磁感应中的运动问题在电磁感应中，由于磁场变化或导体杆的运动的速度的变化会引起感应电流的变化，感应电流的变化会引起安培力的变化，安培力的变化又可能引起合外力的变化，从而导致导体的加速度、速度等发生变化，而速度的变化反过来又影响感应电流、磁场力、合外力的变化，最终可能使导体达到稳定状态。
头颅MRI基础知识1-硬件结构ppt课件
完整版ppt课件
49
三、正常磁共振图像的特征
脑组织结构完整 脑组织界面清晰 中线及中线旁结构居中 脑室系统的形态、大小及位置完好 脑沟、脑池的形态、大小无改变 各扫描序列中脑内未见异常信号 正常血管流空现象存在 颅骨结构无破坏与增生 脑内无异常强化
在一定的TR 5、层间距
时间内层数 与时间无关
6、重建野
7、矩阵
– 5、姓名、性别、年龄 FOV–构6成、日期、时间 图像–大7小、窗宽、窗位
矩阵构成图
8、激励次数 像清晰度
9、扫描层数 10、扫描时间
N完E整X版构ppt成课件清晰 度和扫描时间
36
S-`0`位线上
磁共振RI--``00`图`位位线线像下右 上的标记的意义
完整版ppt课件
9
2)磁场均匀性：
④测量方法：测量前要精确定出磁体的中心，在一定半 径的空间球体上放置场强测量仪探头，并逐点测量 其场强，记录数据。
⑤影像因素：磁屏蔽、房间的大小位置、钢架结构、楼 上楼下移动设备等。
完整版ppt课件
10
3）磁场稳定性
① 定义：指主磁场强度B0和它的均匀度随时间而发 生的变化程度，通常称此为磁场漂移。
L-`0`位线左
OAx-轴位
A-`0`位线前
OSag-矢位
P-`0`位线后
OCor-冠位
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磁共振图像上的标记的意义
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38
中央沟
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大 脑 外 侧 裂
39
磁共振成像的读片顺序
头部线圈磁共振-概述说明以及解释
头部线圈磁共振-概述说明以及解释1.引言1.1 概述头部线圈磁共振是一种非侵入性的医学影像技术，通过使用强磁场和无害的无线电波，产生详细的头部图像。
它已成为现代医学领域中最重要的诊断工具之一，并在神经科学、脑功能研究、肿瘤检测等方面具有广泛的应用。
头部线圈磁共振的原理是基于核磁共振现象。
当人体置于强磁场中时，其原子核的自旋会受到磁场的影响，并围绕磁场轴线产生自旋进动。
通过引入无线电波频率，可以使原子核从低能量态向高能量态跃迁，然后再返回低能量态时，会释放出一部分能量。
这些能量的释放可以被接收器捕获，并转化为图像。
头部线圈磁共振具有很多优势。
首先，它是一种非侵入性的检查方法，不会对人体造成任何伤害。
其次，由于头部线圈磁共振提供的图像是三维的，可以提供更详细的解剖结构，从而帮助医生做出更准确的诊断。
此外，头部线圈磁共振还可以帮助医生观察脑部功能活动，对疾病的诊断和治疗提供重要信息。
尽管头部线圈磁共振在医学中的应用广泛，但仍然存在一些挑战和限制。
首先，其成本较高，设备和维护费用昂贵。
此外，该技术对患者的要求也较高，例如需要患者保持静止、不适合心脏起搏器患者等。
鉴于这些限制，科学家和技术人员正在不断努力改进头部线圈磁共振技术，提高其图像质量、减少成本，并适应更多的患者病例。
总体而言，头部线圈磁共振是一种非常重要和有用的医学影像技术。
通过其独特的原理和广泛的应用领域，它已经帮助医生对各种脑部疾病进行准确的诊断和治疗。
随着技术的进步和改进，我们可以期待头部线圈磁共振在未来的发展中发挥更大的作用，为人类健康事业做出更大的贡献。
1.2文章结构本文的结构主要分为引言、正文和结论三个部分。
引言部分主要包括概述、文章结构和目的三个方面。
首先，我们将简要介绍头部线圈磁共振的概念和背景信息。
接着，我们将详细介绍本文的结构安排，使读者了解文章的篇章组织。
最后，我们将明确本文的目的，即通过对头部线圈磁共振的研究和应用，探讨其在医学领域的潜在价值。
磁共振成像大脑连接关系建模仿真验证
磁共振成像大脑连接关系建模仿真验证在神经科学领域中，磁共振成像（Magnetic Resonance Imaging, MRI）作为一种既非侵入性又高分辨率的脑成像技术，广泛应用于探索人类大脑的结构和功能。
大脑连接关系建模仿真验证是研究者们利用MRI数据获取和解析脑功能网络的方法之一。
本文将综合介绍磁共振成像大脑连接关系建模仿真验证的原理、方法和应用，以及该技术对神经科学研究的意义和前景。
磁共振成像大脑连接关系建模仿真验证的基本原理是基于MRI技术可以获取高空间分辨率的人体脑结构图像。
磁共振成像技术利用磁体产生的强磁场和电脑控制的无线电波，对人体进行扫描，获取大脑内部的细微结构信息。
通过使用不同的成像序列，可以获取大脑的T1加权图像、灰质与白质区分图像、扩散张量成像和功能性磁共振成像（fMRI）等各种类型的图像。
这些图像可以反映大脑的形态学和功能性连接特征，为大脑连接关系建模仿真提供了重要的数据基础。
在MRI技术的基础上，研究者们利用计算机科学中的图论和网络分析方法，对脑功能网络进行建模和分析。
脑功能网络通常由节点和边组成，节点代表大脑的区域（如脑区或脑核），边代表不同脑区之间的连接。
通过对众多MRI图像进行分析，可以得到脑功能网络的拓扑结构，包括节点的度分布、节点的聚类系数、小世界性和模块化程度等参数。
这些参数可以用来描述脑功能网络的集成性质和信息传递效率，为进一步理解大脑功能提供了有力工具。
磁共振成像大脑连接关系建模仿真验证的方法主要包括两个方面：建模和验证。
建模部分包括数据处理、预处理和建模，验证部分则通过仿真实验和统计分析来评估建模结果的有效性。
在数据处理和预处理阶段，研究者们使用图像处理和信号处理技术，对原始MRI图像进行降噪、分割、配准和纠正等处理，以获得高质量的脑结构和功能图像。
在建模阶段，研究者们使用计算机图论和网络分析方法，将脑功能网络建模为图结构，并计算网络参数。
在验证阶段，研究者们通过构建模拟神经网络模型，对建模结果进行验证。
头颅MRI断层解剖39571ppt课件
1
2
3 4 5
3.侧脑室顶部层面 1.额叶 2.中央沟 3.顶叶 4.距状裂 5.枕叶 距状裂由后部向前连顶枕裂，向后达枕极
1
2 3 4
4.侧脑室体部层面 1.前纵裂 2.透明隔 3.侧脑室 4.后纵裂头颅MRΒιβλιοθήκη 断层解剖王壁完整版课件
2
• 磁共振成像（MRI）检查在神经科临床 工作中使用广泛，与头颅 CT 相比， MRI 可完善头颅冠状位、矢状位和横 断面检查，更全面准确的判断病灶的 位置和性质.
完整版课件
3
1 2 3
1.大脑皮质层面 1.额叶 2.中央沟 3.顶叶
1 2 3 4
2.皮质下层面 1.额叶 2.半卵圆中心 3.中央沟 4.顶叶
1
2 3
4
5
8.蝶鞍层面 1.后筛窦 2.垂体 3.颞中回 4.第四脑室 5.小脑半球
蝶骨在颅中窝中间部分高起，形如马鞍的骨结构
垂体：位于颅中窝、蝶骨体上面的垂体窝内
1 2
3 4
9.颅底层面 1.鼻中隔软骨 2.咽隐窝 3.腮腺 4.脊髓
在鼻咽，位于咽鼓管圆枕后上方与
咽后壁之间有一凹陷区域，称为咽
1
5
2
6
7
3
8
4
6.第三脑室下部层面 1.尾状核 2.三脑室 3.四叠体 4.小脑山顶 5.前联合 6.壳核 7.外侧裂 8.四叠体池
1
3
2
4
5 6
7.鞍上池层面 1.视神经 2.鞍上池 3.直回 4.脑桥基底部 5.第四脑室 6.小脑半球
用棱单元方法求解磁感应成像的正问题
用棱单元方法求解磁感应成像的正问题
刘国强;王涛;蒙萌;王浩
【期刊名称】《中国生物医学工程学报》
【年(卷),期】2006(025)002
【摘要】为降低求解势函数节点型有限元方法的巨大计算量,消除直接求解三维磁场的节点型有限元方法的伪模式解,采用三维一阶威元(棱单元)方法,推导了涡流场计算公式并分析了磁感应成像盐水槽模拟系统的涡流问题.理论分析和数值结果表明了本方法的正确性.作为解决磁感应成像反问题最重要的组成部分,正问题为进一步研究磁感应成像系统的分辨率、最佳工作频率的选择、图像重建提供必要理论基础.
【总页数】4页(P163-165,177)
【作者】刘国强;王涛;蒙萌;王浩
【作者单位】中国科学院电工研究所,北京,100080;中国科学院电工研究所,北京,100080;中国科学院研究生院,北京,100080;中国科学院电工研究所,北
京,100080;中国科学院研究生院,北京,100080;中国科学院电工研究所,北
京,100080;中国科学院研究生院,北京,100080
【正文语种】中文
【中图分类】R318
【相关文献】
1.基于伽辽金有限元法的磁感应断层成像正问题仿真 [J], 柯丽;庞佩佩;杜强
2.不完全乔列斯基分解共轭梯度法在磁感应成像三维有限元正问题中的应用 [J], 宣杨;王旭;刘承安;杨丹;张志美
3.表面棱边单元法求解三维电磁场问题 [J], 余海涛
4.采用无网格伽辽金法求解电容层析成像正问题 [J], 王化祥;张立峰
5.头部分层球模型磁感应成像正问题的解析解 [J], 何为;李倩;徐征;朱金华;何阳光;王磊
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大脑的解剖和正常MRI表现ppt课件
[影像学表现]
Ⅲ-Ⅳ级星形细胞瘤。MR横断面示右侧额叶、岛 叶类圆形肿块，边缘较清晰，信号强度不均匀， T1加权（左图）为略低信号，T2加权（右图）以 高信号影为主。周边有轻度水肿带。
星形细胞瘤（Astrocytoma）
▪ [鉴别诊断]
▪ ①少突胶质细胞瘤：瘤内钙化是少突胶 质细胞瘤的特点之一，其钙化率达50%－ 80%，形态上为点状，或为斑点状，或为 曲条状，后者在少突胶质细胞瘤的诊断上 有一定的特征性，此外，少突胶质细胞瘤 的瘤体常较大，而瘤周水肿相对较轻，不 到肿瘤的1/3。但钙化亦见于星形细胞瘤 ，且其发病率高于少突胶质细胞瘤。
[病因病理]
脑膜瘤（Meningioma）
▪ [临床表现] ▪ 脑膜瘤起病慢、病程长，可达数年之久
，初期症状及体征不明显，以后逐渐出现 颅内高压征及局部定位症状及体征。颅内 高压征的出现通常提示瘤体已较大或肿块 阻塞了脑脊液通道。主要表现为剧烈头胀 、喷射性呕吐、血压升高及眼底视乳头水 肿。
[临床表现]
脑膜瘤（Meningioma）
▪ [鉴别诊断] 需同脑膜瘤鉴别的肿瘤因部 位而异，幕上脑膜瘤应与胶质瘤、转移瘤 鉴别，鞍区脑膜瘤应与垂体瘤鉴别，桥小 脑角脑膜瘤应与听神经瘤鉴别。
[鉴别诊断]
髓母细胞瘤（Medulloblastoma）
▪ [病因病理] 髓母细胞瘤起源于后髓帆外 颗粒层的残余胚细胞，好发于小脑蚓部， 占所有原发颅内肿瘤的1.84%-6%，主要发 生于小儿，是儿童第2位常见肿瘤，占儿 童颅内肿瘤的15%-20%，40岁以上罕见， 男性发病多于女性。
[病因病理]
髓母细胞瘤（Medulloblastoma）
▪ [临床表现] ▪ 常见症状是头痛、呕吐、步态不稳和共
头颅核磁共振几个成像的意义
x
y
Z
Z MZ
M→
M
Y
X
X
A
B
A:施加90度RF（即射频：可以辐射到空间的电磁频
率）脉冲前的磁化矢量Mz；
B:施加90度RF脉冲后的磁化矢量。
Y MXY
是不是有点一下进到基础理论里的感觉，不要紧，返回头再解释一下， 这就如同把弹簧给弯曲90度（似乎不太准确，聊助于理解吧）：
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那几张片子代表不同的“像”，所以看上去有点
乱，现在是把它们认清楚的时候了）各代表 什么意思？
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T1像（怎么找出来哪一张是T1?)——看脑脊液（T1上的脑脊液是黑色的）：主要是组织
结构可以看得比较清楚；看病变就算了，因为病变一般是深色的，在灰色（正常脑组织）中找深色，实在是不显眼。
MR检查的限度及存在的问题
某些病变定性困难
MR成像仍相对较长（主要是限于信号采集） 运动伪影 某些部位的血管成像尚需DSA、如冠脉，某些血管
性病变术前的金标准仍借助DSA 引进和检查费用相对昂贵 禁忌症：带心脏起搏器、胰岛素泵、体内金属
假肢、眼球内金属异物，颅内动脉瘤银夹术后 时间较短者 严重不合作者，精神病，危重病人，幽闭恐怖症
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现在回过头来再来看一眼前面的 那个坐标是什么意思？
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Z
Z
Z
90度
Y
Y
Y
X
（1）静磁场中
X
（2）90度脉冲
X
（3）脉冲停止后
（将在此基础上给予
【施加】外加磁场
（反弹）
【施加】外加磁场）
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磁感应 成像研 究 的是 外施激励 磁场 下 ， 脑组 织感 应 的二次 磁 场 ， 场 的强 度 和频 率 均 可控 ． ｒ ｓ 等人 采 磁 Ｍｏｒ ｉ
小， 磁感应 成像利 用时 变磁场在 被测 物体 内建 立 闭合流 动 的涡流 电场 ， 形成 的 涡流 电场 具 有局 部 聚焦 性 ， 有
利 于提高成像 的分辨率 ； 磁感 应成像 技术采 用与体 表无 接触 的线圈作 为传感 器 ， 有皮肤 接触 阻抗造成 的 ② 没 误差； ③磁 场能够 穿越具 有高 电阻率 的颅骨 ， 别适合 颅骨 内部脑 组织 的功能性 成像 ． 特
头 部 分 层 球 模 型 磁 感 应 成 像 正 问题 的 解 析 解
何 为 ， 李 倩 ， 徐 征 ， 朱 金 华 ， 何 阳光 ， 王 磊
（ 庆 大学 电气 工 程学 院 输 配 电装 备 及 系 统 安全 与 新 技 术 国 家重 点 实 验 室 ，重 庆 重 ４０ ４ ） ０ ０ ４
收稿 日期 ： ０ ９—１ —１ 修 回 日期 ： ０ ０— ３—１ ２０ １ ９； ２１ ０ ９ 基金 项 目 ：中俄 国际 合 作项 目 （Ｓ Ｐ２ ０ Ｄ Ｒ ０ ８ ）， ＩＣ ０ ７ Ｆ ３ ０ ０ 国家 自然 科 学 基 金 （ ０ ７ ０ ２ ， 庆 市 自然 科 学 基 金 （ Ｓ Ｃ ０ ９ Ｂ ２ ４ ， 技 部 ５ ８７ ８ ） 重 Ｃ Ｔ２０Ｂ ５０ ）科
成 逆 问 题 灵 敏度 矩 阵 的一 种 快 速 算法 ．
关 键 词 ： 感 应 成 像 ； 问题 ；解 析解 ； 离 变 量 法 磁 正 分
中 图 分 类号 ：Ｒ １ ． ３ ３ ８０ 文 献 标 识 码 ：Ａ
Ｏ 引 言
磁 感应成 像 （ ｇ ｅ ｃＩｄ ｃ ｏ ｏ ｏｒ ｈ ， Ｔ 是 一种新 型的无 创 电阻抗成像 技术 ． Ｍａｎ ｔ ｎ ｕｔ ｎＴ ｍ ｇａ ｙ ＭＩ ） ｉ ｉ ｐ 其基 本原理 是
科 技 人 员 服 务 企 业 行 动 项 目 （ ０９ Ｊ１０ ５） 输 配 电 装 备 及 系 统 安 全 与 新 技 术 国 家 重 点 实 验 室 自 主 研 究 项 目 ２ ０ Ｇ Ｆ ０２ 及 （０ ７ Ａ１５２ ０ ３５ 资 助 项 目 ２ ０ Ｄ ０ １７ ９０ ） 作 者 简 介 ：何 为 （ ９７一） 男 ， 士 ， 授 ， 士 生 导 师 ， 事 生 物 电磁 场方 面 的 研 究 ， １５ ， 博 教 博 从 重庆 大 学 电气 工程 学 院 电 工 理 论 与 新 技 术 研 究 所
通过 外施时 变磁场 在被测 生物组 织 中感 应涡流 ， 涡流 场在被 测物周 围空 间产生二 次磁场 ， 其分 布与组 织 中电
导率 的分布直 接相关 ． 使用线 圈传感 器测 量二次 磁场 的感 应 电压 ， 能推 导 出组 织 中 电导率 的分 布 情况 ． 就 相 对于传 统的 电阻抗成像 技术 （ Ｉ ） ＥＴ 和电容层 析成像 技术 （ Ｃ ） 磁感 应成 像具 有下 列 优势 ： 电阻抗 成 ＥＴ， ① 像 利用贴 于体表 的两 电极在被 测物体 内建立 在 两 电极 间 流动 的传 导 电场 ， 导 电场 流 经路 径 长 、 流密 度 传 电
摘
要 ： 立 适 用 于 磁 感 应 成像 正 问 题 研 究 的 头 颅 四 层 同 心球 模 型 ，分 别 代 表 大 脑 、脑 脊 髓 层 、颅 骨 层 和 头皮 建
层 ． 以 矢 量磁 位 为变 量 ，建 立 球 坐标 系下 的亥 姆 赫 兹 方 程 ，作 为 磁 感 应 成 像 正 问 题 的 控 制 方 程 ，用 分 离 变 量 法 求 解 亥 姆赫 兹方 程 ，得 到 模 型 内矢 量 磁 位 的分 布 ，进 而 推 导 出球 内 涡 流 场 的 分 布 特 性 ，绘 制 出 其 等 位 线 图 ．分 析 激励 电 流频 率 和 幅 值 对 感 应 电压 的影 响 ． 仿 真 结 果 表 明 该 解 析 方 法 可 以 计 算 磁 感 应 成 像 正 问 题 ，并 可 作 为 生
解 ） ห้องสมุดไป่ตู้．
１ 理 论 分 析
１ １ 数 学 模 型 ．
建立 如 图 １所示 四层 同心球模型 ， 由内到外分别 对应 大脑 、 脑脊髓 、 颅骨 和头皮层 ． 各层 的相对 几何尺 寸 和 电特性 参数设 置 如 表 １所示 ． 部介质 的磁 导率与 真空磁 导率非 常接 近 ， 脑 因此 脑模型 各层 的相对磁 导率
用 了有 限差分 方法来 测量生 物组织磁 感应成 像 问题． ｒ ａ 等 采用 有 限元法 研究 磁感 应成 像 的 涡流 问题 ． Ｍｅ ｗ
刘 国强 … 等人采用 棱单元 方法求 解磁感 应 成像 的正 问题 ， 他们 都 忽 略 了位 移 电流 的影 响． 文 通 过简 化 但 本 的分 层头颅 球模 型 ， 在充 分考虑 位移 电流影 响的条件 下 ， 定量 地研 究在 真 实 电特性 参数 设 置下 ， 场量 的分 各 布 特性 ． 便基 于水槽 模 型的逆 问题计 算 （ 方 因为水槽 模型 大多 数是 圆球形 的规 则模 型 ， 以采用 解 析算法 求 可
第 ２ ７卷 第 ６期
２１ ０ ０年 １ １月
计
算
物
理
Ｖｏ ． ７ １ ２ Ｎｏ ６ ． Ｎｏ ．。２ １ ｖ ００
ＣＨＩ ＮＥＳ ＯＵＲＮＡＬ ＯＦ ＣＯＭＰＵＴＡＴ ＯＮＡＬ ＰＨＹＳ ＣＳ ＥＪ Ｉ Ｉ
文章 编 号 ：Ｏ １２ ６ ２ １ ０ －９ ２０ ｔ ０ —４ Ｘ（ ０ ０） ６０ １ －７