磁声电层析成像中基于反卷积的组织电导率直接重建：理论与数值仿真
医学物理
2022-01-11 v2
摘要
磁声电层析成像（MAET）结合了超声成像与电阻抗层析成像（EIT），兼具高分辨率（相较于 EIT）与高对比度（相较于超声成像）。其用于映射成像对象内部的电导率分布。然而，MAET 中的电导率重建是一项挑战，因此传统 MAET 主要致力于映射电导率界面。这主要是因为理论推导中使用了分部积分，且简化测量公式表明电压正比于电导率梯度，导致测量公式存在误差。本研究在不使用分部积分的情况下，将测量信号表示为声速与电导率分布的卷积，从而保留了测量信号中的低频项。基于该卷积公式，我们随后提出一种利用低频分量通过反卷积直接重建电导率的方案。我们基于两个二维模型验证了所提方法，并量化了重建电导率的 L2 误差。此外，我们分析了影响重建精度的因素，如重建正则化参数、超声频率与噪声。我们还证明空间分辨率不受激励超声持续时间的影响。得益于所提方法的贡献，电导率成像有望在未来应用于早期诊断。
引用
@article{arxiv.2201.01560,
title = {Direct reconstruction of tissue conductivity with deconvolution in magneto-acousto-electrical tomography (MAET): theory and numerical simulation},
author = {Tong Sun and Dingqian Deng and Linguo Yu and Yi Chen and Chien Ting Chin and Mian Chen and Chungi Chang and Siping Chen and Haoming Lin and Xin Chen},
journal= {arXiv preprint arXiv:2201.01560},
year = {2022}
}