柯 丽 庞 佩 佩 杜 强

（沈阳工业大学生物医学与电磁工程研究所，沈阳 110870）

KE Li* PANG Pei-Pei DU Qiang

（Institute of Biomedical and Electromagnetic Engineering‘Shenyang University of Technology’Shenyang110870，China）

引言

磁感应断层成像（MIT）技术是一种利用电磁检测原理测量生物组织电导率的技术［1－3］，该技术根据涡流感应原理成像，在不接触被测物的情况下，利用检测线圈感应成像区域内的涡流磁场，并通过测量检测线圈的相位差重构出成像区域内电导率的分布，进而实现MIT的图像重建。与现有的成像技术相比，MIT设备造价和检测成本较为低廉，对人体安全、无创、无副作用，并可以功能成像，非常适用于长时间的图像监护［4－5］。因此，MIT在人体生理功能、疾病诊断以及临床监护等方面具有重要的医学价值。

磁感应断层成像正问题是［6－7］在已知激励源和场域内电导率分布的情况下，研究场域内涡流分布特性和相位延迟特性。正问题的求解将为硬件系统中线圈的尺寸设计、频率选择以及测量数据正确性的判断提供理论参考，并能为重建算法提供仿真数据。目前，国内外有很多学者针对MIT正问题进行了研究，Scharfetter等使用软件LC（基于时域有限差分法（FDTD））求解Maxwell方程［8］；Merwa等应用软件包HyperMesh采用有限元方法研究了磁感应成像中的涡流问题［9］；刘国强等在ANSYS中采用棱单元法求解磁感应成像的正问题［10］；董秀珍等采用里兹变分法推导了二维涡流问题［11］。总之，目前对于正问题的研究基本是利用商用软件包进行求解，而在MIT图像重建算法的过程中，需要反复不断的求解正问题，占用了绝大部分的计算工作量。但MIT应用于临床医学中的关键技术是人体二维层析成像的实时显示，因此商用软件包不适用于这种场合。……