Magnetoacoustic tomography with magnetic induction for low conductivity objects

This paper presents a new promising non-invasive electrical conductivity imaging method of low-conductivity objects (e.g. biological tissues), called Magneto-Acoustic Tomography with Magnetic Induction (MAT-MI). The described method combines ultrasound and magnetism into one unified hybrid technique. The object is placed in a static and a pulsed (μs) magnetic field. The time-varying (pulsed) magnetic field induces eddy currents in the object. Consequently, the object emit ultrasonic waves through the Lorentz force produced by the combination of the eddy current and the static magnetic field. The ultrasonic waves are then collected by the detectors located around the object for image reconstruction. MAT-MI combines the good contrast of Electrical Impedance Tomography (EIT) with the good spatial resolution of sonography. The aim of this paper is a review of theoretical studies of MAT-MI and discussion of possible future research directions.

W pracy opisano nową obiecującą metodę nieinwazyjnego obrazowania przewodności elektrycznej obiektów słabo przewodzących (np. tkanek biologicznych) zwaną tomografią magnetoakustyczną ze wzbudzeniem indukcyjnym (ang. Magneto-Acoustic Tomography with Magnetic Induction – MAT-MI). Prezentowana metoda jest techniką hybrydową i łączy badania ultradźwiękowe z magnetyzmem. Badany obiekt umieszczony jest w statycznym oraz impulsowym (μs) polu magnetycznym. Zmienne pole magnetyczne indukuje w nim prądy wirowe. W wyniku działania sił Lorentza powstałych dzięki interakcji prądów wirowych oraz statycznego pola magnetycznego, obiekt będzie emitował fale ultradźwiękowe. Fale te są odbierane przez detektory umieszczone wokół obiektu. Metoda MAT-MI łączy dobry kontrast elektrycznej tomografii impedancyjnej (ang. Electrical Impedance Tomography – EIT) z dobrą rozdzielczością przestrzenną metody ultradźwiękowej. Celem niniejszej pracy jest przegląd badań teoretycznych metody MAT-MI oraz dyskusja przyszłych kierunków badawczych.