齊宏波，杜 強(qiáng)，柯 麗，陳 紅

（沈陽工業(yè)大學(xué)電氣工程學(xué)院，沈陽 110870）

0 引言

磁感應(yīng)斷層成像（magnetic induction tomography，MIT）技術(shù)是20 世紀(jì)80 年代發(fā)展起來的基于電磁感應(yīng)原理的新型過程層析成像技術(shù)[1]，其利用渦流原理，根據(jù)被測體中不同組織具有不同的阻抗特性，將激勵磁場通過被測體，測量檢測線圈的電壓相位信號，從而得到被測體中的阻抗分布信息，進(jìn)而完成被測體介質(zhì)分布圖像的重建[2]。

傳統(tǒng)的MIT 系統(tǒng)多采用圓形激勵線圈，激勵線圈產(chǎn)生的磁場衰減速度快，尤其在被測體深層區(qū)域激勵能量的幅值很低[3]，因此被測體深層的檢測結(jié)果的準(zhǔn)確率比較低。國內(nèi)外針對如何提升MIT 系統(tǒng)檢測深度的問題進(jìn)行了很多研究。Li 等[4]利用實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)研究了平面?zhèn)鞲衅麝嚵蠱IT 系統(tǒng)的性能，由各向同性和各向異性總變分（total variation，TV）獲得的重建圖像，能夠精確地顯示樣本的位置和形狀，驗(yàn)證了平面?zhèn)鞲衅麝嚵蠱IT 系統(tǒng)的深度檢測能力，同時驗(yàn)證了各向同性和各向異性TV 算法比Tikhonov 正則化算法能產(chǎn)生更高質(zhì)量的重建圖像。張敬因等[5]提出用8 字形線圈作為激勵線圈的設(shè)計(jì)方案，8 字形激勵線圈聚焦了導(dǎo)體內(nèi)的電磁能量，有效提高了渦流檢測的深度。Guadagnin 等[6]研究發(fā)現(xiàn)，雙錐形激勵線圈的系統(tǒng)產(chǎn)生的電磁場能量可激勵到更深的程度，系統(tǒng)產(chǎn)生的電磁場能量可刺激到白質(zhì)以下直到小腦的位置，但電磁場能量的聚焦特性有待進(jìn)一步提高。Klein等[7]設(shè)計(jì)了一種三維MIT 系統(tǒng)，在低導(dǎo)電性和體積較大的物體內(nèi)部改善了中心區(qū)域的性能。劉銳崗等[8]設(shè)計(jì)了以2 個圓形線圈作為激勵端的MIT 系統(tǒng)，雙激勵線圈在夾角為30°、60°、90°時，模型中心處的激勵磁場強(qiáng)度約是單線圈MIT 系統(tǒng)激勵下的2 倍，但夾角在180°時，磁感應(yīng)強(qiáng)度小了一個數(shù)量級。

如何有效地增強(qiáng)被測體磁感應(yīng)信號，是將MIT技術(shù)應(yīng)用到臨床上的關(guān)鍵。為增強(qiáng)磁感應(yīng)信號，本文設(shè)計(jì)一種以亥姆霍茲線圈作為激勵端的均勻場MIT系統(tǒng)，并通過仿真實(shí)驗(yàn)對MIT 系統(tǒng)與傳統(tǒng)系統(tǒng)進(jìn)行對比評估。

1 磁感應(yīng)信號增強(qiáng)方法

1.1 MIT 原理分析

MIT 系統(tǒng)得到的信號為相位差數(shù)據(jù)，激勵磁場B0作用于被測體，被測體產(chǎn)生感生渦流，從而感生二次磁場ΔB，二次磁場與激勵磁場疊加，主磁場B 發(fā)生相位偏移[9]。MIT 中真正有效的信號為渦流產(chǎn)生的二次磁場信號ΔB，而其信號強(qiáng)度相對于激勵磁場B0很低，在激勵磁場的背景下檢測精度并不高，這對于MIT 的成像質(zhì)量造成了很大影響。為了提高二次磁場的強(qiáng)度，需要提高被測體中的因激勵磁場產(chǎn)生的渦流強(qiáng)度。當(dāng)保持激勵磁場頻率不變時，提高磁場強(qiáng)度或提升磁通量變化率就可實(shí)現(xiàn)渦流強(qiáng)度的提升。因此，被測體內(nèi)部磁場強(qiáng)度的大小直接決定了MIT的成像質(zhì)量。然而，當(dāng)激勵磁場強(qiáng)度整體提升時，雖然二次磁場強(qiáng)度有所提高，但是由于激勵磁場B0的增強(qiáng)，被測體中心的檢測精度并不能提升。因此，改變激勵磁場分布，提高其在被測體深層與表面的磁場強(qiáng)度分布均勻性是解決磁感應(yīng)信號弱的關(guān)鍵。

1.2 均勻場對磁感應(yīng)信號的增強(qiáng)作用

MIT 中靈敏度矩陣通常定義為邊界測量電壓的變化和引起該變化的物場空間中某個單元像素上的電磁參數(shù)變化之比[10]。根據(jù)這一基本原理，采用場量提取的方法計(jì)算MIT 系統(tǒng)的靈敏度[11]。假設(shè)整個成像系統(tǒng)的邊界足夠遠(yuǎn)，可以包圍整個電磁敏感場，那么MIT 系統(tǒng)中電導(dǎo)率、磁導(dǎo)率等各個物理參數(shù)的靈敏度值可以由公式（1）～（3）得到：

式中，Sσ、Sμ、Sε分別為MIT 系統(tǒng)中邊界測量值對于電導(dǎo)率σ、磁導(dǎo)率μ 和介電常數(shù)ε 的靈敏度；EA和EB分別為激勵線圈和檢測線圈在單位電流激勵時的電場分布，HA和HB分別為激勵線圈和檢測線圈在單位電流激勵時的磁場強(qiáng)度分布；ω 為系統(tǒng)施加的激勵信號頻率。

針對MIT 系統(tǒng)靈敏度場的中心處靈敏度值較低，即中心磁感應(yīng)信號差的問題，本文對傳統(tǒng)MIT 系統(tǒng)的靈敏度進(jìn)行研究。通過COMSOL 仿真軟件，采用有限元方法，對研究中涉及的各情況進(jìn)行有限元仿真及計(jì)算分析。傳統(tǒng)MIT 系統(tǒng)多采用單線圈的激勵方式，即采用1 個線圈通以激勵電信號作為系統(tǒng)激勵，該形式避免了不同激勵線圈之間的耦合效應(yīng)，并且其產(chǎn)生的激勵磁場也較為簡單，有利于后續(xù)的圖像重建。本文建立傳統(tǒng)MIT 模型，并對該模型進(jìn)行仿真。

通過仿真計(jì)算得出成像系統(tǒng)邊界內(nèi)的電磁場分布情況，提取仿真結(jié)果中的數(shù)據(jù)，根據(jù)公式（1）～（3）計(jì)算不同激勵檢測線圈對下的系統(tǒng)靈敏度場。圖1為傳統(tǒng)激勵場下的MIT 系統(tǒng)靈敏度場，由圖1 可以看出傳統(tǒng)MIT 系統(tǒng)中的靈敏度場具有以下特性：

圖1 傳統(tǒng)激勵場下的MIT 系統(tǒng)靈敏度場

（1）靈敏度場分布普遍不均勻、不平緩，各種靈敏度場之間的差異主要取決于激勵線圈和檢測線圈位置的不同，即特定的“投影”方向[7]。

（2）激勵線圈和檢測線圈附近靈敏度較高，而處在激勵線圈和檢測線圈之外的部分靈敏度場數(shù)值則較小，且個別點(diǎn)的靈敏度存在負(fù)值。

（3）無論是采用哪種激勵檢測方向，被測圓域的中心處靈敏度值都相對較小。

根據(jù)MIT 系統(tǒng)靈敏度場的分布并結(jié)合靈敏度場的計(jì)算表達(dá)式分析，造成靈敏度場中心靈敏度低、靈敏度分布不均勻的原因在于系統(tǒng)激勵產(chǎn)生的激勵磁場分布不均勻且在被測體中心處的激勵磁場強(qiáng)度較低。目前針對被測體中心磁感應(yīng)信號弱這一問題所設(shè)計(jì)的均勻場系統(tǒng)大多采用增強(qiáng)整體磁場強(qiáng)度的方法來增加成像區(qū)域的激勵能量[12]。該方法雖然能提高被測體中心處的信號強(qiáng)度，但是整個被成像區(qū)域的磁感應(yīng)信號全部增強(qiáng)了，故整個磁場的分布沒有太大變化，并不能解決靈敏度場分布不均勻這一問題。

本文依據(jù)MIT 基本原理與靈敏度的表達(dá)式，提出了系統(tǒng)改進(jìn)方案，并采用基于亥姆霍茲線圈產(chǎn)生的均勻磁場作為激勵，從而達(dá)到提高被測體中心處磁場強(qiáng)度目的的同時保證整個靈敏度場的均勻分布，以確保磁感應(yīng)檢測結(jié)果的準(zhǔn)確度。

2 均勻磁場設(shè)計(jì)

2.1 均勻磁場亥姆霍茲線圈對設(shè)計(jì)

亥姆霍茲線圈是一種制造小范圍均勻磁場的器件，由一對完全相同的半徑為R 的圓形線圈組成[13]，2 個線圈同軸放置，距離為H。2 個線圈載有同向電流I，當(dāng)滿足R=H 時，可以使得2 個線圈中心位置O（即原點(diǎn)）的磁場的不均勻程度極小化，達(dá)到建立均勻磁場的目的。

考慮到均勻磁場需完全覆蓋被測體位置，對線圈大小、匝數(shù)、激勵電流進(jìn)行調(diào)整，采用半徑為30 cm、線徑為0.4 mm、匝數(shù)為50 匝的線圈構(gòu)成亥姆霍茲線圈，線圈繞制后的橫截面積為0.09 m2，對亥姆霍茲線圈通以頻率為10 MHz 的1 A 電流。由于線圈的寬度問題，線圈之間的距離需要進(jìn)行調(diào)整。對線圈擺放位置進(jìn)行對比，取L（L 為單個線圈到系統(tǒng)中心點(diǎn)的距離，即L=H/2）的范圍為13～18 cm，對線圈放置位置進(jìn)行步長為0.1 cm 的掃描，并提取其中心軸線上的磁場強(qiáng)度。圖2 展示了L 在16.4～17.6 cm 范圍內(nèi)的提取結(jié)果。

圖2 亥姆霍茲線圈中心軸線磁場強(qiáng)度

通過分析得出在線圈放置于±17 cm 位置處時，線圈產(chǎn)生的磁場均勻度最高，所以在仿真中將亥姆霍茲的線圈放置于±17 cm 位置處。建立亥姆霍茲線圈仿真模型，并對其產(chǎn)生的磁場進(jìn)行計(jì)算，仿真結(jié)果如圖3 所示。

圖3 亥姆霍茲線圈激勵仿真結(jié)果

由圖3 可以看出，在亥姆霍茲線圈中心處的磁場分布非常均勻。為探究亥姆霍茲線圈產(chǎn)生的均勻磁場區(qū)域能否覆蓋整個成像區(qū)域，取半徑為10 cm 的中心圓形區(qū)域計(jì)算該區(qū)域的磁場均勻性。通過計(jì)算得出，在成像區(qū)域內(nèi)亥姆霍茲線圈產(chǎn)生的磁場變化小于3%，磁場分布均勻，符合系統(tǒng)改進(jìn)的要求。

2.2 磁場驅(qū)動的設(shè)計(jì)

MIT 是利用生物組織的電特性（導(dǎo)納、阻抗、介電常數(shù)等）及其不同的生理和病理變化，對生物體進(jìn)行無損檢測和評價。但是生物組織的電導(dǎo)率很低，提取反映生物組織電特性的信號很困難。除了優(yōu)化傳感器的結(jié)構(gòu)參數(shù)，提高傳感器檢測精度的另一有效方法是增加勵磁線圈的電流[14]。增加被測物體的生物組織渦流，有利于檢測信號的提取，但是電磁場的作用會增加癌變的可能性。因此，有必要合理地選擇激勵電流的大小，使檢測信號不會淹沒在強(qiáng)背景信號中，同時不會對人體造成傷害。本文選擇激勵電流大小為1 A。

在磁感應(yīng)系統(tǒng)中，當(dāng)激勵信號的頻率非常接近諧振頻率時，系統(tǒng)才有較高的檢測準(zhǔn)確性。同時，磁感應(yīng)信號的強(qiáng)度與激勵信號的頻率基本呈線性關(guān)系，所以本文選擇10 MHz 作為激勵源頻率。

2.3 被測體磁場分析

將傳統(tǒng)MIT 系統(tǒng)與基于亥姆霍茲線圈為激勵的均勻場系統(tǒng)中的被測體處的磁場強(qiáng)度進(jìn)行對比，評估均勻場MIT 系統(tǒng)的優(yōu)劣性。導(dǎo)入傳統(tǒng)MIT 系統(tǒng)與均勻場MIT 系統(tǒng)模型計(jì)算出磁場強(qiáng)度B，并將兩系統(tǒng)的仿真磁場強(qiáng)度結(jié)果進(jìn)行色彩歸一化處理，結(jié)果如圖4 所示。

從圖4 可以看出，在同樣的激勵下，亥姆霍茲線圈作為激勵線圈產(chǎn)生的磁場強(qiáng)度較傳統(tǒng)圓形線圈幅值更大，且在被測體內(nèi)部的磁場強(qiáng)度也更高。計(jì)算成像區(qū)域中心處的磁場強(qiáng)度均值并加以比較，得出均勻場MIT 系統(tǒng)在中心區(qū)域磁場強(qiáng)度提升了近20.1倍。根據(jù)前文所述，如果只增強(qiáng)整個磁場強(qiáng)度，并不能解決系統(tǒng)靈敏度場分布不均勻的情況，為研究被測體內(nèi)部磁場分布的均勻性，同時測量兩系統(tǒng)在中心軸線上的磁場強(qiáng)度分布并進(jìn)行比較，結(jié)果如圖5所示。

圖4 傳統(tǒng)MIT 系統(tǒng)與均勻場MIT 系統(tǒng)仿真結(jié)果對比

圖5 傳統(tǒng)MIT 系統(tǒng)和均勻場MIT 系統(tǒng)中心軸線磁場強(qiáng)度分布

由圖5 可以看出，在成像深層區(qū)域（x 坐標(biāo)為0處附近）均勻場MIT 系統(tǒng)產(chǎn)生的磁場強(qiáng)度較傳統(tǒng)MIT 系統(tǒng)產(chǎn)生的磁場強(qiáng)度更高，且在整個被測體區(qū)域，均勻場MIT 系統(tǒng)的磁場強(qiáng)度分布明顯更為均勻。與傳統(tǒng)MIT 系統(tǒng)相比，均勻場MIT 系統(tǒng)在被成像區(qū)域處的磁場強(qiáng)度、磁場均勻度均表現(xiàn)出更為優(yōu)越的性能。

3 均勻場MIT 系統(tǒng)設(shè)計(jì)

MIT 系統(tǒng)由激勵線圈、檢測線圈和后置電路3個部分構(gòu)成。當(dāng)高頻交變激勵電流通過激勵線圈時，會產(chǎn)生交變磁場，且頻率與交變電流相同[15]。常見的MIT 系統(tǒng)框圖如圖6 所示。當(dāng)激勵磁場通過被測體時，磁場的相位會發(fā)生偏移，相位的偏移量與被測體的電導(dǎo)率分布直接相關(guān)。檢測線圈依據(jù)電磁感應(yīng)定律，會因偏移后的磁場產(chǎn)生感應(yīng)電流，通過后置電路對檢測線圈電流進(jìn)行分析可得作用在被測體后的磁場的相位。通過對相位數(shù)據(jù)進(jìn)行重建可得出被測體的電導(dǎo)率分布圖像。

圖6 常見的MIT 系統(tǒng)框圖

為避免線圈出現(xiàn)串?dāng)_問題，本文設(shè)計(jì)的檢測線圈采用扇形陣列結(jié)構(gòu)。由于均勻場MIT 系統(tǒng)的磁力線較傳統(tǒng)MIT 系統(tǒng)發(fā)生了變化，所以對檢測線圈放置角度進(jìn)行分析。

當(dāng)激勵場處于均勻狀態(tài)時，磁場磁力線可視為沿亥姆霍茲線圈對軸線平行，如圖7 所示。為保證檢測線圈的磁感應(yīng)效率，設(shè)計(jì)所有檢測線圈垂直亥姆霍茲線圈對軸線放置。另外，當(dāng)檢測線圈位于中心軸線90°位置，即位于成像區(qū)域正上方時，穿過其所在位置的磁力線未經(jīng)過成像區(qū)域，檢測數(shù)據(jù)并未包含有效的被測體電導(dǎo)率信息，所以本文設(shè)計(jì)的檢測陣列為11 個檢測線圈在激勵線圈軸線方向-75°～75°范圍均勻且垂直于中心軸線放置。檢測線圈與激勵線圈同步進(jìn)行步長為2°的旋轉(zhuǎn)掃描。檢測線圈采用半徑為1.5 cm、匝數(shù)為10 的鐵磁線圈。

圖7 均勻場磁力線分布

本文采用亥姆霍茲線圈作為激勵線圈，設(shè)計(jì)均勻場MIT 系統(tǒng)，建立3 層球體作為被測體。將亥姆霍茲線圈對置于被測體兩側(cè)通以相同的同向激勵電流。仿真模型如圖8 所示。

圖8 均勻場MIT 系統(tǒng)仿真模型

4 仿真實(shí)驗(yàn)評估

4.1 磁感應(yīng)信號分析

本文旨在通過對MIT 系統(tǒng)的改進(jìn)提升磁感應(yīng)信號。為保證在提升信號的同時能夠提升系統(tǒng)對不同位置處干擾目標(biāo)進(jìn)行檢測所得信號的差異性，建立檢測模型，分析檢測所得信號。首先，在建立好的均勻場MIT 系統(tǒng)中加入半徑為1.5 cm 的球形擾動目標(biāo)，分別將擾動目標(biāo)依次放置在成像區(qū)域內(nèi)的中心位置和以系統(tǒng)中心為原點(diǎn)的上、下、右各4 cm 處，如圖9 所示。然后，進(jìn)行仿真，提取檢測線圈所得數(shù)據(jù)。其中，成像區(qū)域?yàn)榘霃?.2 cm 的圓形，背景電導(dǎo)率為0.1 S/m，擾動電導(dǎo)率為0.6 S/m。

圖9 干擾目標(biāo)示意圖

在檢測模型中提取加入干擾目標(biāo)后產(chǎn)生的二次磁場，由于亥姆霍茲作為激勵線圈產(chǎn)生的主磁場在成像區(qū)域內(nèi)各位置處的方向一致，所以在檢測線圈位置處提取復(fù)合磁場的y 分量即可提取出由檢測目標(biāo)感生的二次磁場，將加入干擾目標(biāo)前后提取出的數(shù)據(jù)進(jìn)行差值處理，所得數(shù)據(jù)即為擾動目標(biāo)所感生的磁感應(yīng)信號，同時在傳統(tǒng)MIT 系統(tǒng)中進(jìn)行相同處理，并提取副磁場強(qiáng)度數(shù)據(jù)。

由圖10 可以看出，當(dāng)干擾目標(biāo)加入成像區(qū)域的中心與右側(cè)時，檢測線圈所接收到的磁感應(yīng)信號皆為對稱信號，但是數(shù)值與變化率有明顯區(qū)別。當(dāng)干擾目標(biāo)加入成像區(qū)域的上側(cè)與下側(cè)時，磁感應(yīng)信號的對稱性被破壞，且與干擾目標(biāo)位置相近的檢測線圈接收到的磁感應(yīng)信號變化較大。同時對比傳統(tǒng)MIT 系統(tǒng)各位置加入擾動目標(biāo)后感生的磁感應(yīng)信號（如圖11 所示），均勻場MIT 系統(tǒng)接收的磁感應(yīng)信號在強(qiáng)度和對干擾目標(biāo)位置的敏感度方面均遠(yuǎn)優(yōu)于傳統(tǒng)MIT 系統(tǒng)。

圖10 均勻場MIT 系統(tǒng)各位置加入擾動目標(biāo)感生的磁感應(yīng)信號

圖11 傳統(tǒng)MIT 系統(tǒng)各位置加入擾動目標(biāo)感生的磁感應(yīng)信號

4.2 靈敏度分析

本文從MIT 系統(tǒng)的靈敏度場出發(fā)，分析其特性與原因，提出系統(tǒng)改進(jìn)思路，為保證改進(jìn)后的系統(tǒng)能滿足提高成像區(qū)域處的檢測靈敏度的要求，對傳統(tǒng)MIT 系統(tǒng)和均勻場MIT 系統(tǒng)的靈敏度場進(jìn)行對比分析。

4.2.1 靈敏度場求解

計(jì)算傳統(tǒng)MIT 系統(tǒng)和均勻場MIT 系統(tǒng)中的6號檢測線圈與激勵線圈對的靈敏度場，將模型中的成像區(qū)域剖分，形成6625 個單元點(diǎn)，分別計(jì)算當(dāng)激勵線圈與6 號檢測線圈通以單位激勵時成像區(qū)域處的電場分布，然后提取相應(yīng)數(shù)據(jù)。根據(jù)公式（1）～（3）求解兩系統(tǒng)的靈敏度場，得到的結(jié)果如圖12 所示。

圖12 傳統(tǒng)MIT 系統(tǒng)與均勻場MIT 系統(tǒng)靈敏度場對比圖

4.2.2 靈敏度對比分析

分析靈敏度場的分布均勻度特性，一般采用靈敏度數(shù)據(jù)計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)差的方式來進(jìn)行，但由于2 組數(shù)據(jù)的數(shù)值差別太大，不在同一數(shù)量級上，為了消除數(shù)量級的影響，采取通過變異系數(shù)（變異系數(shù)=標(biāo)準(zhǔn)偏差/平均值）來評價靈敏度場的均勻度。變異系數(shù)越小，表明數(shù)據(jù)的離散程度越低，即靈敏度場分布越均勻。

在成像區(qū)域內(nèi)，以成像中心為圓心、R 為半徑畫圓，取R=9.2 cm 時為整個成像區(qū)域、R=4 cm 時為中心區(qū)域。計(jì)算整個被測區(qū)域中的所有點(diǎn)的靈敏度值，并計(jì)算2 個系統(tǒng)各自的變異系數(shù)，同時取中心區(qū)域（R≤4 cm）中的靈敏度變異系數(shù)來對比靈敏度場的均勻度，結(jié)果見表1。

表1 傳統(tǒng)MIT 系統(tǒng)與均勻場MIT 系統(tǒng)靈敏度變異系數(shù)對比

為比較兩系統(tǒng)中心磁感應(yīng)信號的感應(yīng)情況，取被測體中心處的半徑為1 cm 的圓形區(qū)域的靈敏度進(jìn)行對比，均勻場MIT 系統(tǒng)、傳統(tǒng)MIT 系統(tǒng)的中心靈敏度均值分別為1.03×10-1、1.29×10-3，兩系統(tǒng)中心靈敏度對比圖如圖13 所示。從兩系統(tǒng)中心靈敏度對比的結(jié)果可以明顯看出，均勻場MIT 系統(tǒng)的靈敏度數(shù)值較傳統(tǒng)MIT 系統(tǒng)提高了近2 個數(shù)量級。

圖13 傳統(tǒng)MIT 系統(tǒng)與均勻場MIT 系統(tǒng)中心靈敏度場對比圖

通過計(jì)算結(jié)果可以看出，均勻場MIT 系統(tǒng)無論在整體區(qū)域還是在中心區(qū)域，其靈敏度均勻性均高于傳統(tǒng)的MIT 系統(tǒng)。同時，在成像區(qū)域深層，均勻場MIT 系統(tǒng)的靈敏度要遠(yuǎn)高于傳統(tǒng)的MIT 系統(tǒng)。在響應(yīng)均勻度與響應(yīng)強(qiáng)度方面，均勻場MIT 系統(tǒng)均表現(xiàn)出優(yōu)越性。

5 結(jié)語

本文通過對MIT 系統(tǒng)的靈敏度進(jìn)行分析，總結(jié)出了傳統(tǒng)MIT 系統(tǒng)磁感應(yīng)信號弱的原因。然后設(shè)計(jì)了一種均勻場MIT 系統(tǒng)，采用亥姆霍茲線圈替代傳統(tǒng)圓形線圈作為激勵，通過對亥姆霍茲線圈進(jìn)行有限元仿真并分析得出了適于本文所要求的結(jié)構(gòu)與位置參數(shù)。從磁場、磁感應(yīng)信號和靈敏度3 個方面對本文設(shè)計(jì)的均勻場MIT 系統(tǒng)進(jìn)行分析評估，得出該系統(tǒng)在整個成像區(qū)域尤其在成像中心處產(chǎn)生的磁場能量更強(qiáng)。對不同位置變化所產(chǎn)生的擾動目標(biāo)進(jìn)行檢測，本文設(shè)計(jì)的均勻場MIT 系統(tǒng)得到的磁感應(yīng)信號更強(qiáng)且對位置變化所產(chǎn)生的差異性更加明顯。均勻場MIT 系統(tǒng)在整個成像區(qū)域的靈敏度較傳統(tǒng)MIT系統(tǒng)有較大程度提高。本文完成了均勻場MIT 系統(tǒng)的仿真實(shí)驗(yàn)與分析，確立了整個系統(tǒng)的參數(shù)與可行性，但未搭建硬件系統(tǒng)檢測平臺。今后將在現(xiàn)有的工作基礎(chǔ)上建立系統(tǒng)檢測平臺、顱腦瓊脂仿真模型，探究采用亥姆霍茲激勵線圈的MIT 系統(tǒng)對顱腦組織瓊脂仿真模型的檢測實(shí)驗(yàn)效果，并對系統(tǒng)進(jìn)行進(jìn)一步優(yōu)化。