[发明专利]磁声耦合成像的微弱声信号频域检测处理方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种频域检测处理方法。特别是涉及一种磁声耦合成像的微弱声信号频域检测处理方法

背景技术

感应式磁声成像技术是一种新型的生物组织电特性成像技术，它把生物组织电特性的改变所导致的电流变化，通过外加磁场转化为声信号进行检测，进而对组织电特性进行成像。生物组织内产生的磁声信号反映了组织代谢的差异和病变特征，基于磁声耦合效应的MAT-MI无损功能成像方法同时具有电阻抗成像高对比度及超声成像高空间分辨率的优点，对癌症等疾病的预防和早期诊断具有重要的研究价值。

磁声耦合成像的基本原理如图1所示，对置于稳恒磁场中的成像目标体，通过电极对目标体注入电流，电流受到洛仑兹力的作用，产生瞬间的位移，形成声波振动，并且振动的频率与注入的电流频率相同。此时，在体外利用声波换能器即可检测到声波响应，因此通过检测传感器信号波形，通过空间不同位置的扫描结合图象重建算法即可得到成像目标电特性分布信息。

由电磁学和声学理论可知，声压大小与稳恒磁场，目标内部电流密度、电参数密切相关

▿2p-1cs2∂2p∂t2=▿·(J×B)]]>

其中，为超声在成像目标体中的传播速度，ρ₀为介质密度，β_s为绝热压缩系数，p为声压，J为电流密度，B为稳恒磁场。

因此，在已知稳恒磁场和激励电压的情况下，对于一个电导率参数分布确定的介质仿体，声压大小与电导率有关，即模型电导率变化边界的位置对应较大声压信号幅值的变化。利用换能器在介质仿体外部检测到的超声脉冲信号随时间的变化曲线，反映了沿此传播方向上介质内部电导率的变化。因此，通过位于介质仿体外换能器检测的声信号即可得到沿传播方向的电导率界面的位置。通过对介质外声信号的扫描检测，即可获得介质声源分布信息，从而重建介质声源分布的图像。

目前磁声耦合成像的声信号检测多采用时域检测的方法，该方法通过时域放大器和滤波器对磁声信号进行时域处理，由于信号放大后相对直观容易识别，同时图像重建算法较为简单，因此该方法成为目前磁声成像主要采用的信号检测方法。

然而，时域检测方法检测精度较低，同时在进行磁声激励时，高频磁场脉冲混入声信号响应，降低了信号信噪比，同时放大的脉冲干扰使放大器饱和过载，影响了声信号的检测放大，降低了检测精度。对磁声耦合成像技术相关的实验研究的广泛开展，以及磁声成像技术应用于临床检测，造成了一定的限制。

因此，研究和采用新的信号检测模式，提高声信号检测精度，和检测信号的信噪比，对于提高磁声成像电导率分辨率，提高诊断精度具有重要意义。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是，提供一种磁声耦合成像的微弱声信号频域检测处理方法

本发明所采用的技术方案是：一种磁声耦合成像的微弱声信号频域检测处理方法，其特征在于，在磁声耦合成像系统中进行如下步骤：

(1)确定传感器空间运动初始角度θ_A和终止角度θ_B，以及空间的步进角θ_step；

(2)由扫描驱动装置驱动传感器至空间运动初始角度θ_A位置处；

(3)根据激励信号，以及磁声耦合成像系统函数和传感器频响特征，分析确定待测信号的频段分布特征，待测磁声信号频段上下限ω_a和ω_b，及设定频率间隔ω_step；