1、磁感應(yīng)成像是一種將生物組織電導(dǎo)率作為成像目標(biāo)的新型醫(yī)學(xué)電磁成像技術(shù)。檢測(cè)生物組織的電導(dǎo)率分布可獲得反映生物組織生理和病理信息，具有重要的醫(yī)學(xué)價(jià)值。磁感應(yīng)成像技術(shù)目前仍然處于實(shí)驗(yàn)室研究階段，需要進(jìn)行深入的理論探索。所謂磁感應(yīng)成像正問(wèn)題研究就是應(yīng)用電磁場(chǎng)數(shù)值計(jì)算方法對(duì)磁感應(yīng)成像技術(shù)進(jìn)行仿真分析。圍繞有限元法計(jì)算三維磁感應(yīng)成像正問(wèn)題，論文在以下幾個(gè)方面展開(kāi)工作：
　?、倮膺呌邢拊ǖ膶?shí)現(xiàn)。首先介紹節(jié)點(diǎn)有限元法，通過(guò)一個(gè)典型的二維靜電場(chǎng)問(wèn)

2、題，詳細(xì)說(shuō)明建立有限元方程的基本步驟以及求解有限元方程通用的共軛梯度迭代算法；在此基礎(chǔ)上引入棱邊有限元法的數(shù)學(xué)定義，并針對(duì)一個(gè)典型的三維電磁場(chǎng)渦流問(wèn)題，根據(jù)有限元法的基本實(shí)現(xiàn)步驟，詳細(xì)說(shuō)明邊值問(wèn)題的建立，求解場(chǎng)量的選取，等價(jià)泛函變分問(wèn)題的建立，棱邊有限元單元特征式和棱邊有限元方程的生成等方面內(nèi)容。
　?、谀X出血磁感應(yīng)成像正問(wèn)題模擬實(shí)驗(yàn)。首先建立了一個(gè)正弦均勻磁場(chǎng)激勵(lì)磁感應(yīng)成像測(cè)量系統(tǒng)模型，然后基于大腦MRI圖像數(shù)據(jù)生成了真實(shí)大腦有

3、限元模型，最后進(jìn)行了腦出血磁感應(yīng)成像正問(wèn)題模擬實(shí)驗(yàn)，包括腦組織和腦出血區(qū)域電導(dǎo)率的設(shè)定和腦出血磁感應(yīng)成像的三維可視化。
　　③正問(wèn)題并行計(jì)算可行性探討。為了提高棱邊有限元法計(jì)算正問(wèn)題的速度，以滿足實(shí)際需要，引進(jìn)了并行計(jì)算技術(shù)。首先介紹基于CPU的并行計(jì)算和基于可編程GPU并行計(jì)算的基本知識(shí)和相互比較，然后重點(diǎn)介紹基于可編程GPU的并行計(jì)算技術(shù)的實(shí)現(xiàn)，包括硬件系統(tǒng)配置和CUDA編程軟件的使用，最后在總結(jié)Matlab棱邊有限元程序流程