[发明专利]一种滑动式多层磁感应断层成像装置及方法

说明书

技术领域

本发明属于电阻抗断层成像技术领域，涉及一种滑动式多层磁感应断层成像装置及方法。

背景技术

电阻抗是物质被动电特性的度量。传统的电阻抗测量方法是通过与被测对象相接触的一对电极分别施加激励信号和测量响应信号，从而计算出电阻抗。利用此基本原理，通过多个位置的激励测量数据从而形成电阻抗的分布图像，其典型代表是电阻抗断层成像。根据电磁感应原理，处于交变磁场中的容积导体内部会感应出同频率的交变涡流，而涡流的性质与容积导体的电阻抗分布直接相关。因此，可通过与被测对象非接触的线圈施加激励交变磁场，通过另一个线圈测量感应交变涡流的信号，经计算可得出被测对象的电阻抗。根据上述原理，通过在被测对象外部的不同位置分别进行激励和测量，从而形成磁感应原理的电阻抗成像，其典型代表是磁感应断层成像。

磁感应断层成像是一种非接触式的电阻抗断层成像方法，它通过与被测对象不接触的线圈施加交变电流激励，并测量感应涡流所引起的磁场变化，经成像算法重建线圈所处断层内部的电阻抗分布图像。由于采用了非接触的传感器，即线圈，磁感应断层成像在应用上更为便捷。

现有的磁感应断层成像都是针对某一固定断层的成像，例如申请号为200510042937.6、发明名称为“非接触磁感应脑部电导率分布变化的监测方法”的中国专利；申请号为200710092746.X、发明名称为“一种高灵敏度的开放式磁感应成像测量装置”的中国专利；申请号为200680048014.4、发明名称为“磁感应断层成像系统和方法”的中国专利；申请号为200780035345.9、发明名称为“磁感应断层成像的方法和设备”的中国专利等，未见多层磁感应断层成像方法的报道。

发明内容

本发明解决的问题在于提供一种滑动式多层磁感应断层成像装置及方法，可以依次完成多次数据采集并分别重建各个断层内的电导率分布图像。

本发明是通过以下技术方案来实现：

一种滑动式多层磁感应断层成像装置，包括平板，被测对象置于平板上，激励测量线圈阵列包绕被测对象及平板，激励测量线圈阵列的各线圈中心共面；

激励测量线圈阵列与平板之间能够相对运动，激励测量模块与激励测量线圈阵列相连接，激励测量模块将检测数据发送给控制单元；

当激励测量线圈阵列对被测对象的某一断层完成一次磁感应断层成像数据采集，控制单元通过成像算法重建被测对象在该断层内的电导率分布图像并发送给显示器进行显示；然后激励测量线圈阵列相对平板运动，进行被测对象下一断层的磁感应断层成像数据采集，控制单元生成下一断层的电导率分布图像，并进行多层图像显示。

所述的激励测量线圈阵列或平板设置在滑轨上，由电机驱动其在滑轨上运动。

所述的激励测量线圈阵列和平板分别设置在不同的滑轨上，由控制单元发出指令给后滑轨控制模块，再由滑轨控制模块通过电机驱动其在各自的滑轨上运动。

所述的激励测量线圈阵列的线圈中心共面与平板垂直或呈一定的倾角。

所述激励测量线圈阵列的线圈中心共面与平板的倾角通过两者相交线为轴进行调节。

所述的激励测量线圈阵列与平板之间的相对运动包括：

A：激励测量线圈阵列固定不动，平板往返滑动；

B：平板固定不动，激励测量线圈阵列往返滑动；

C：激励测量线圈阵列和平板均可以往返滑动。

所述激励测量线圈阵列与平板之间的相对运动的距离通过控制单元来设定。

所述激励测量线圈阵列包绕被测对象及平板的方式包括：

A：激励测量线圈的中心点呈圆形排列；

B：激励测量线圈的中心点呈椭圆形排列；

C：激励测量线圈的中心点根据被测对象的外部轮廓线排列。

一种滑动式多层磁感应断层成像方法，包括以下步骤：

1）被测对象置于平板上，激励测量线圈阵列包绕被测对象及平板，平板和激励测量线圈分别设置在滑轨上，控制单元向滑轨控制模块发出控制指令，分别通过两个电机驱动平板滑轨和线圈滑轨，使激励测量线圈阵列对应于被测对象的某一个断层，然后两者保持相对静止；

2）控制单元向激励测量模块发出控制指令，选通某个激励测量线圈产生同频交变磁场，被测对象因导电性而感应出同频交变涡流，此交变涡流与被测对象内的电导率分布直接相关，通过激励测量线圈阵列中的测量线圈测量感应出的交变涡流信号，并将交变涡流信号经过AD转换后发送给控制单元；遍历激励测量线圈阵列后，完成当前断层的磁感应断层成像数据采集，