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经络研究中的磁探测电阻抗成像

郝丽玲  
【摘要】:经络作为中医的重要内容和基础,研究其实质、用现代科学的方法揭示其存在的形式和规律,是中医与现代科学接轨的一个重要突破口。而三维定位是经络理论研究的关键。研究者们已应用多学科技术,通过电、声、光、磁、热和同位素等物理方法检测了经络现象,进行了经络定位的尝试,其中利用经络的电特性对经络进行研究的技术比较成熟。但是目前的经络电特性研究基本上是集中在皮肤表层,缺乏深度信息等方面的研究。因此本文利用经络的低阻抗特性,提出将磁探测电阻抗成像应用于经络三维定位。 磁探测电阻抗成像利用磁感应原理进行阻抗成像,是电阻抗成像的一种。电阻抗成像包括注入电流电阻抗成像、感应电流电阻抗成像、磁共振电阻抗成像、磁感应成像、电磁阻抗成像技术电场电阻率成像和磁探测电阻抗成像。磁探测电阻抗成像与其它的电阻抗成像方法相比,具有非接触测量、无害性、价格低廉和测量方便等优点。 本文探索设计了磁探测电阻抗成像的测量系统,包括激励源、磁场传感器、机械扫描装置、测量电路和数据采集传输。测量电路将系统比例测量法与正交锁相放大技术相结合,把激励信号变换为直流电压提供ADC的基准电压及乘法器的分母控制电压,减小激励信号幅值波动在系统测量结果中引入的误差。实验证明了磁探测电阻抗成像在测量方法上的可行性。 磁探测生物电阻抗成像的逆问题包括电流密度图像重建和电导率重建重建两部分。电流密度图像重建具有不适定性,不满足离散Picard条件,因此利用了正则化方法,并且针对电流密度的非负性提出了非负正则化方法。设计了仿真实验对各种方法进行验证和比较,其中利用广义交叉验证方法和Tikhonov正则化的带非负约束的方法2的重建图像的相对误差最小,并且可以较好的重建电流密度图像,证明了磁探测电阻抗成像在软件上的可行性。


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