美国国家科学基金(NSFBES-0411898)
- 作品数：13 被引量：29H指数：4
- 相关作者：朱善安闫丹丹刘君吴占雄张孝通更多>>
- 相关机构：浙江大学中国计量学院杭州电子科技大学更多>>
- 发文基金：美国国家科学基金国家自然科学基金更多>>
- 相关领域：医药卫生电气工程自动化与计算机技术电子电信更多>>
- 基于径向基函数神经网络的两步核磁共振头部组织电阻抗成像算法被引量：4
- 2007年
- 目的基于径向基函数(radial basic function,RBF)神经网络的两步核磁共振电阻抗成像(mag-netic resonance electrical impedance tomography,MREIT)算法,对人体头部进行MREIT。方法首先利用高分辨率的核磁共振成像(magnetic resonance imaging,MRI)系统对成像物体进行三维构建和不同组织的边界区分;然后利用RBF MREIT方法对物体内不同组织的均匀电阻抗分布进行估计,并采用基于径向基函数-遗传算法的MREIT技术对每种组织有限元模型中每个单元的电阻抗值进行估计。结果在三层球头模型(scalp skull brain,SSB)上进行的仿真实验证明了利用两步MREIT算法进行头部组织三维电阻抗图像重构的合理性与可行性。结论该两步MREIT算法可以用于头部组织三维电阻抗图像重构,具有潜在的应用价值。
- 闫丹丹张孝通朱善安Bin He
- 关键词：径向基函数神经网络
- 基于分割后断层成像数据的人体头部有限元模型构建方法被引量：8
- 2007年
- 目的基于分割后的断层成像数据构建人体头部的有限元模型。方法采用四步剖分法得到初始网格并用最长边繁衍路径(longest edge propagation path)与棱边收缩(edge collapse)的方法进行网格的细分与优化。在通过该方法得到的三层球与真实头模型上分别进行脑电正问题的仿真计算。结果结果显示在此模型基础上进行有限元计算的合理性与可靠性。结论采用该方法生成的人体头部有限元模型可包含多层组织,并能应用于基于有限元方法的生物力学、生物电磁学领域的各种科学计算。
- 刘君朱善安Bin He
- 关键词：有限元模型网格剖分网格优化断层成像
- 基于力学分解原理的断层图像配准算法
- 2008年
- 为了通过配准的手段得到信息融合的医学图像,利用力学的分解原理将待配准图像的轮廓信息解释为一系列边界力的合成,将待配准图像的力图投影分量描述成具有角度延迟关系且与平移位置无关的两组周期信号,并采用两组信号间的最小均方误差作为配准的目标函数,利用改进的粒子群优化算法求解得到两幅图像的空间变换参数.通过在颅脑(MR)图像上进行的配准实验表明,在寻优方法一致的情况下采用力学图像的目标函数比采用其他目标函数大大缩短配准时间,且配准误差达到了亚像素级以下.
- 刘君朱善安贺斌
- 关键词：图像配准数据融合粒子群优化
- FEM与FDM在脑电正问题求解中的比较被引量：4
- 2008年
- 从算法的精度、效率和复杂性3个方面对三维各向同性脑电正问题求解中的有限元法(FEM)和有限差分法(FDM)进行了比较,分别采用三层同心球模型和偶极子源模拟具有3种组织的头和大脑活动神经元,研究了头模型的网格细化程度、对称性和偶极子源方向、偏心率对有限差分法和有限元法精度和效率的影响.仿真计算结果表明,有限元法的精度易受切向偶极子的影响,而有限差分法的精度易受径向偶极子的影响,在相同的网格细化程度下,两种算法需要同样的耗机时间;由于有限元法精度易受网格模型对称性的影响,有限差分法的真实头模型网格构建比有限元法简单、直观.
- 李璟李重视张迎春朱善安贺斌
- 关键词：脑电有限元法有限差分法
- 头部异物两步核磁共振电阻抗成像仿真研究被引量：5
- 2008年
- 在三层球和真实形状头模型(包括头皮、颅骨和大脑)上,采用基于径向基函数(RBF)神经网络的两步核磁共振电阻抗成像(MREIT)算法,对颅内病变组织阻抗成像进行了仿真研究.使用高分辨率的核磁共振成像系统对人体头部进行三维构建和不同组织边界区分,利用两步基于径向基函数神经网络的MREIT算法分别对颅内病变组织均匀阻抗和非均匀阻抗(每个单元的电阻抗值)分布进行估计.该两步MREIT算法适用于人体头部复杂组织结构的阻抗成像,仿真实验表明,采用MREIT技术对颅内占位性病变组织(血肿或脑瘤)的阻抗成像过程简单,重构的阻抗图像具有较高的精确性,算法具有一定的抗噪性能.
- 闫丹丹张孝通朱善安贺斌
- 关键词：电阻抗断层成像径向基函数神经网络
- 基于模糊神经网络的磁共振电阻抗成像算法被引量：1
- 2008年
- 针对人体头部组织电导率成像问题,提出了一种新的磁共振电阻抗成像技术(MREIT)算法.该算法仅利用单方向磁感应强度信息,利用基于自适应网络的模糊推理系统(ANFIS)对测量与计算得到的磁感应强度分布间不匹配程度的目标函数进行优化,通过函数寻优得到重建的目标电导率.在球状及真实头模型上的仿真实验证明,该算法可以准确地对颅骨-大脑的电导率比值进行重建,其估计误差分别小于1.10%与0.25%;对电极位置发生偏移情况进行仿真实验,其在真实头模型上的估计误差小于0.35%.通过与同类算法的结果比较发现,对于具有多层组织、电导率各向同性且分层连续体模型的阻抗重建,ANFIS-MREIT算法具有较大的优越性.
- 张孝通闫丹丹朱善安贺斌
- 关键词：磁共振成像有限元法
- 基于核磁共振技术的生物阻抗成像研究进展被引量：3
- 2008年
- 我们对最新发展的阻抗成像方法——核磁共振电阻抗成像(Magnetic resonance electrical impedance tomography,MREIT)技术进行了综述,简要介绍了CT(Computerized tomography,CT)和MRI(Magnetic resonanceimaging,MRI)成像技术的基本原理,详述了MREIT技术基本理论和目前MREIT算法的发展状况,并就MREIT的发展前景及目前存在的问题进行了分析。
- 闫丹丹朱善安Bin He(审校)
- 由水分子扩散张量计算脑组织电导率张量的新方法被引量：2
- 2009年
- 脑组织电导率在脑电/磁研究中是一个重要参数。为了获取脑组织电导率,本研究利用扩散张量成像(DTI)技术,从电化学角度出发,提出了基于Stokes-Einstein与Nernst-Einstein方程的计算脑组织电导率的一种新方法,以三个正交方向上的电导率作为不同脑组织的电导率张量特征值。在人体头部DTI数据上进行计算,并与不同脑组织(白质、灰质、脑脊液)的经验电脑率值进行了对比,发现扩散各向异性越严重的组织,其电导率张量特征值偏离经验值越远,进一步证明了在脑电/磁计算中要考虑脑组织电导率各向异性的必要性。所提出的方法,基于扩散张量,考虑脑液体中各种离子浓度等因素,为获取脑组织各向异性电导率分布提供了一种新的有效途径。
- 吴占雄朱善安HE Bin
- 关键词：核磁共振扩散张量
- 基于核磁共振扩散张量成像技术的脑组织3D分割算法研究被引量：1
- 2009年
- 无论在临床诊断上还是在脑电/脑磁研究中,脑组织的准确分割都具有重要的作用。由于DT-MRI比传统MRI能够提供更多的关于脑组织生理结构特性的物理信息,所以基于DT-MRI的分割将更加准确有效。基于扩散张量核磁共振成像技术,提出把脑内部分割成灰质、白质、脑脊液3种组织的新方法,对脑脊液采用扩散张量特征值阈值法进行分割,对白质与灰质采用3D不变参数均值聚类算法进行分割。在Matlab 7.1环境下,采用该方法对病人DT-MRI数据进行实际计算验证,得到较好的结果。对DT-MRI张量空间的准确分割,需要高效率算法与不同脑组织生理结构特性先验知识的有机结合。
- 吴占雄蒋飚章伟敏朱善安HE Bin
- 关键词：三维图像分割扩散张量
- 基于LEPP递变的四面体网格自适应剖分算法
- 2008年
- 为了更合理地进行四面体网格剖分,提出了一种根据待剖分对象形态不同进行网格密度自适应调整的四面体网格剖分方法。该方法首先采用BCC(body-centered cubic)网格初始化网格空间,并根据表面曲率的大小以及距离物体表面的远近,采用LEPP(longest edge propagation path)算法由外至内对初始化后的网格空间进行不同尺度的细分;然后对横跨表面的网格进行调整,以形成对象的表面形态;最后采用以质量函数引导的拉普拉斯平滑与棱边收缩(edge collapse)的方法对网格的质量进行优化来最终得到待剖分对象的四面体网格。结果表明,该方法所生成的网格不仅具有自适应的网格密度,而且网格质量比常用的Advancing Front算法也有所提高。对于基于3维断层图像或表面模型进行有限元建模,该方法不失为一种行之有效的好方法。
- 刘君朱善安HE B
- 关键词：网格剖分网格优化有限元建模
