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相似文献
 共查询到17条相似文献,搜索用时 781 毫秒
1.
王倩  马平  华宁  陆宏  唐雪正  唐发宽 《物理学报》2010,59(4):2882-2888
超导量子干涉器(SQUID)能探测到微弱的心脏磁场信号. 通过对所得的心磁信号进行分析,可为许多心脏疾病的诊断提供依据. 利用心磁信号,采用极小范数最小二乘法(MNLS)对心脏的电流偶极子阵列进行重建,从而实现了对心脏内部等效电流源的成像. 在使用MNLS进行电流偶极子阵列反演重建的过程中,反演所需的心磁信号,分别由单电流偶极子和电流多极子作为激发源模拟得到,以及由SQUID实际测量得到. 同时,对不同心磁信号反演得到的电流偶极子的分布规律进行了分析. 此外,还给模拟的人体外心磁信号施加了均匀噪声和随机噪声,研究不同信噪比的均匀噪声和随机噪声对电流偶极子阵列重建的影响. 关键词: 心磁信号 超导量子干涉器 电流偶极子阵列重建 极小范数最小二乘法  相似文献   

2.
研究了滤除50Hz工频干扰的几种自适应算法,并应用于射频超导量子干涉仪(SQUID)心 磁图仪采集的心磁数据50Hz滤波中.对算法的性能进行了计算机仿真比较.结果表明,带50 Hz干扰的SQUID心磁信号通过自适应噪声对消法,干扰得到了很好的抑制. 关键词: SQUID 心磁图 自适应滤波 噪声消除  相似文献   

3.
基于贪婪稀疏方法的心脏磁场源重构   总被引:1,自引:0,他引:1       下载免费PDF全文
邴璐  王伟远  王永良  蒋式勤 《物理学报》2013,62(11):118703-118703
心脏磁场源重构, 即通过人体胸腔表面的磁场阵列测量信号反演产生该磁场的电流源分布, 是一种无创地研究心脏电活动的方法. 本文用线性化方程描述测量磁场与心脏内部电流源的关系, 并通过一种贪婪优化的方法得到了源重构的稀疏解. 通过近似正交化过程和改变迭代算法中原子的选择方式, 降低了优化算法的复杂度, 可在保证源重构精度的情况下, 快速搜索源空间中强度比较大的位置. 文中通过一组正常人的心磁测量数据, 说明了源重构方法的有效性. 这组数据的研究结果表明, 强度大于65%的重构电流源的空间移动轨迹与心脏除极和复极电活动的传导过程基本符合. 其QRS 和ST-T 段的实测心磁图与重构电流源产生的磁场图的平均拟合优度分别为99.36%和99.78%. 关键词: 心磁图 逆问题 稀疏解 正交匹配追踪  相似文献   

4.
串联超导量子干涉器件(superconducting quantum interference device,SQUID)阵列通过增加 SQUID 数量来达到提升信噪比的目的,即SQUID电压信号随SQUID数目比例增加而总电压噪声正比于SQUID数目的平方根值.本文介绍了利用自主工艺线进行串联SQUID阵列研究的相关研究进展,实现了SQUID数量分别为200和800的阵列集成,测试得到磁通噪声达到0.5 μΦ_0/Hz~(1/2)和输入电流灵敏度35 μA/Φ_0,等效输入电流噪声达到18 pA/Hz~(1/2).另外,还给出了阵列参数与集成SQUID数量的关系,验证了设计可靠性和工艺一致性.  相似文献   

5.
在简易磁屏蔽室中,用单通道的高温超导rf SQUID梯度计构成心磁图(MCG)测量系统,依照MCG测定部位的约定,测得数例成人胸前多点MCG.不计心动周期随时问的变化,用数据分析软件对这些MCG数据进行分析处理,得到包括了空间信息、可直观展示心脏电磁活动的二维心磁图谱(例如等磁图、时序等磁图、电流箭头图和时序电流箭头图等)  相似文献   

6.
真实头模型中的多电流偶极子脑磁源定位   总被引:2,自引:0,他引:2       下载免费PDF全文
朱红毅  李军  罗斌 《物理学报》2002,51(10):2393-2398
给出了真实头模型下多电流偶极子定位的通用公式,并对多种源的情况进行了计算机模拟,逆问题的求解采用全局优化与局域优化相结合的优化方法,在较强的噪声背景下得到了较好的定位结果.其中,在偶极子源较少时,采用了球对称导体模型与真实头模型相结合的混合模型,进一步提高了求解速度 关键词: 脑磁技术 真实头模型 多偶极子脑磁源 优化方法  相似文献   

7.
王伟远  赵晨  林玉章  张树林  谢晓明  蒋式勤 《物理学报》2013,62(14):148703-148703
用测量到的心脏磁场信号重构其电流源是一种无创揭示心脏电活动的方法. 心脏电活动的时空信息可视化, 将有助于心脏功能的研究和心脏疾病诊断. 本文通过仿真实验研究了一种减时窗波束形成器对分布时变电流源的重构能力, 以及源重构结果与心室兴奋传播的关系. 采用元胞自动机模拟心室的兴奋传播, 产生分布随时间变化的电流源, 并用边界元法构建了一个心脏-躯干模型, 模拟体电导的作用. 仿真结果表明, 这种减时窗波束形成器能够重构分布时变电流源, 并达到较好的精度. 将该方法和无穷大均匀介质导联矩阵用于一例正常人的心脏磁场信号分析, 其结果可以反映心室兴奋传播的基本特征. 关键词: 心磁图 源重构 边界元 波束形成器  相似文献   

8.
在简易磁屏蔽室中,用单通道的高温超导 rf SQUID梯度计构成心磁图(MCG)测量系统,依照MCG测定部位的约定,测得数例成人胸前多点MCG.不计心动周期随时间的变化,用数据分析软件对这些MCG数据进行分析处理, 得到包括了空间信息、可直观展示心脏电磁活动的二维心磁图谱(例如等磁图、时序等磁图、电流箭头图和时序电流箭头图等).  相似文献   

9.
周大方  张树林  蒋式勤 《物理学报》2018,67(15):158702-158702
利用人体表面测量的心脏磁场数据无创成像心脏电活动,需要解决的关键问题是提高其重建分布电流源偶极矩强度的分辨率.本文在最小方差波束成形(MVB)方法的基础上,提出了一种可抑制空间滤波器输出噪声功率增益(SONG)的波束成形方法,目的是通过构造一种新的滤波器权矩阵,约束空间滤波器的输出噪声功率增益,提高重建分布电流源偶极矩强度的分辨率,即分布电流源空间谱估计的源分辨能力,从而增强心脏电活动磁成像的分辨率.文中给出了电流源重建的理论分析和仿真结果;比较了该方法与MVB方法的差别;并给出了两个健康人36通道心脏磁场数据的电活动成像.结果表明,SONG方法分辨电流源的能力较强,能够观察到心脏电磁场信号R峰时刻健康人的心室电活动较强,心房电活动较弱等特征.  相似文献   

10.
用超导量子干涉仪在人体胸腔表面测量的磁场数据重建心脏电流源及其成像,是一种无创获取心脏电活动信息的新技术.由于P波间期的心脏磁信号比R波峰值弱,信噪比较低,本文提出了一种可提高分布源空间谱估计强度对比度(IIC)的波束成形方法.该方法分两步:1)在空间滤波器的加权矩阵中引入导联场矩阵,使滤波器输出估计对磁场电流源及其分布比较敏感.通过求解逆问题,可以改进重建分布源强度的对比度; 2)通过设置源强度阈值,提取每个时刻重建源中偶极矩强度极大的电流源,消除其他位置上相对弱的伪源,可提高P波间期电流源重建的精度.文中采用理论分析与仿真试验,比较了IIC与3种其他电流源重建方法的性能.结果表明, IIC的单源空间谱估计的强度对比度较高,电流源重建精度相对较好.文中还分析了2个健康人的61通道心磁测量数据,以及他们P波间期的心脏电活动成像.与其他3种方法相比, IIC的电流源成像结果最优.能够显示健康人P波峰时刻心房的电活动较心室强. P波间期右心房除极时,心脏电活动具有方向特征.  相似文献   

11.
唐发宽  王倩  华宁  陆宏  唐雪正  马平 《中国物理 B》2011,20(1):10702-010702
It is widely accepted that the heart current source can be reduced into a current multipole. By adopting three linear inverse methods, the cardiac magnetic imaging is achieved in this article based on the current multipole model expanded to the first order terms. This magnetic imaging is realized in a reconstruction plane in the centre of human heart, where the current dipole array is employed to represent realistic cardiac current distribution. The current multipole as testing source generates magnetic fields in the measuring plane, serving as inputs of cardiac magnetic inverse problem. In the heart-torso model constructed by boundary element method, the current multipole magnetic field distribution is compared with that in the homogeneous infinite space, and also with the single current dipole magnetic field distribution. Then the minimum-norm least-squares (MNLS) method, the optimal weighted pseudoinverse method (OWPIM), and the optimal constrained linear inverse method (OCLIM) are selected as the algorithms for inverse computation based on current multipole model innovatively, and the imaging effects of these three inverse methods are compared. Besides, two reconstructing parameters, residual and mean residual, are also discussed, and their trends under MNLS, OWPIM and OCLIM each as a function of SNR are obtained and compared.  相似文献   

12.
王倩  华宁  唐雪正  陆宏  马平  唐发宽 《中国物理 B》2010,19(8):80601-080601
<正>This paper constructs a concentric ellipsoid torso-heart model by boundary element method and investigates the impacts of model structures on the cardiac magnetic fields generated by both equivalent primary source—a current dipole and volume currents.Then by using the simulated magnetic fields based on the torso-heart model as input,the cardiac current sources—an array of current dipoles by optimal constrained linear inverse method are constructed.Next, the current dipole array reconstruction considering boundaries are compared with that in an unbounded homogeneous medium.Furthermore,the influence of random noise on reconstruction is also considered and the reconstructing effect is judged by several reconstructing parameters.  相似文献   

13.
唐发宽  王倩  华宁  唐雪正  陆宏  马平 《中国物理 B》2010,19(12):120601-120601
This paper discusses the forward and inverse problem for cardiac magnetic fields and electric potentials.A torso-heart model established by boundary element method(BEM) is used for studying the distributions of cardiac magnetic fields and electric potentials.Because node-to-node and triangle-to-triangle BEM can lead to discrepant field distributions,their properties and influences are compared.Then based on constructed torso-heart model and supposed current source functional model-current dipole array,the magnetic and electric imaging by optimal constrained linear inverse method are applied at the same time.Through figure and reconstructing parameter comparison,though the magnetic current dipole array imaging possesses better reconstructing effect,however node-to-node BEM and triangleto-triangle BEM make little difference to magnetic and electric imaging.  相似文献   

14.
王倩  马平  陆宏  唐雪正  华宁  唐发宽 《中国物理 B》2009,18(12):5566-5574
Two cardiac functional models are constructed in this paper. One is a single current model and the other is a current multipole model. Parameters denoting the properties of these two models are calculated by a least-square fit to the measurements using a simulated annealing algorithm. The measured signals are detected at 36 observation nodes by a superconducting quantum interference device (SQUID). By studying the trends of position, orientation and magnitude of the single current dipole model and the current multipole model in the QRS complex during one time span and comparing the reconstructed magnetocardiography (MCG) of these two cardiac models, we find that the current multipole model is a more appropriate model to represent cardiac electrophysiological activity.  相似文献   

15.
利用核磁共振图像(MRI)中提取的人体和心脏边界,根据边界元方法(BEM)建立了一个考虑左、右心房和心室的多腔体心脏磁场模型.分析了用该模型得到的36通道心脏磁场数据和特定时刻的磁场图.并在此基础上,研究了完全性右束支传导阻滞(CRBBB)和完全性左束支传导阻滞(CLBBB)病人ST-T段的心脏电活动.结果显示,用移动单电流偶极子模拟的单束支电兴奋传导所产生的磁场图与用超导量子干涉器(SQUID)测量的CRBBB/CLBBB病人数据绘制的心脏复极时的心磁图(MCG)十分相似.结果表明,该多腔体心脏BEM模型可用于CLBBB/CRBBB病人心脏磁场逆问题的研究.此外,文中给出了两个评价指标:测量平面上多腔体与单腔体的心脏磁场强度极大值之比,以及两种模型的36个测量点上磁场强度均方根之比.分析表明,多腔体心脏模型更贴近人体心脏的实际情况.该模型中心脏组织电导率参数的取值,以及等效电流偶极子的位置和个数决定了磁场的强度和分布.  相似文献   

16.
陈钊  何根芳  张青雅  刘建设  李铁夫  陈炜 《物理学报》2015,64(12):128501-128501
超导量子干涉仪(SQUID)放大器具有低输入阻抗、低噪声、低功耗等优点, 目前被广泛用于微弱信号的检测领域. 与其他工艺相比, Nb/Al-AlOx/Nb结构的约瑟夫森结具有相对较高的转变温度(Tc)、高的磁通电压调制系数以及良好的热循环能力、较宽的临界电流范围, 因此是制备SQUID放大器的很好选择. 设计并制作了欠阻尼、过阻尼约瑟夫森结以及具有Washer型输入线圈的单SQUID放大器, 通过在He3制冷机3 K温区下对器件电流-电压特性进行测量, 得到良好的结I-V特性曲线、SQUID调制特性, 初步实现利用SQUID进行放大作用, 并计算了SQUID的电流分辨率. 此项工作对于超导转变边沿传感器读出电路的实现具有重要的意义.  相似文献   

17.
In order to eliminate the influence of the large-amplitude magnetic field noise that has complicated magnetocardio-graphic studies since October 2009, we have performed high-accuracy measurement of the environmental magnetic field noise in the vicinity of Beijing Subway Line 4 using a three-component height T c radio frequency (rf) superconducting quantum interference device (SQUID). By analysing the spatial form and other characteristics of the time and the frequency domains and by calculating the circumferential magnetic field distribution based on a duel-end feeding system model, we reach the following conclusions: (i) the main source of magnetic field noise is the magnetic field generated by the subway trains, and (ii) the magnetic field interference results mainly from the imbalance between traction current and return rail current that is caused by the leakage current.  相似文献   

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