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COMSOL肺成像学习笔记

1 - Geometry Source

该文件夹放置胸部和双肺的原始几何文件。

2 - Electrode Placement

打开COMSOL软件,读入 ‘1 - Geometry Source’ 文件夹中的胸部和双肺几何结构。

将电极放置在胸部表面适当位置,具体步骤为:
1. 圆柱体(Cylinder)
2. 旋转(Rotate)
3. 移动(Move)
4. 比例因子(Scale)
5. 差集(Difference)
6. 交集(Intersection)

删去双肺几何结构(Delete Entities)并形成联合体(Form Union)。

对电极上的细小边以及肺部密集边进行忽略边(Ignore Edges)操作。

将最终的几何导出命名为 ‘thorax_electrodes_0.mphbin’。
将COMSOL文件保存命名为 ‘thorax_electrodes_0.mph’。

最终,该文件夹包含以下文件:
thorax_electrodes_0.mph
thorax_electrodes_0.mphbin

3 - Two-lung Geometry

打开COMSOL软件,读入 ‘1 - Geometry Source’ 文件夹中的双肺几何结构。

对几何结构进行适当的忽略边(Ignore Edges)操作。[如需]

将最终的双肺几何,作为整体导出并命名为 ‘lungs _0.mphbin’ 。
将该COMSOL文件保存并命名为 ‘lungs _0.mph’。

最终,该文件夹包含以下文件:
lungs _0.mph
lungs _0.mphbin

4 - Information Collection

该文件夹下包含下述初始文件和文件夹:
subfuns(文件夹)
Cal_Info.m
check_info.m
您可以使用快速从COMSOL获得完整数据标号工具协助您完成此步骤的部分任务。

4 - 1 Thorax-electrodes Geometry

打开COMSOL软件,读入 ‘2 - Electrode Placement’ 文件夹中的 ‘thorax_electrodes_0.mphbin’。
在COMSOL软件中,获取需要的参数,填入‘Cal_Info.m’ 中Thorax-electrodes Geometry代码块中。

1 - Points on the Electrodes

参数填写过程中,请注意:
1. layer1和layer2分别对应底层电极和上层电极。
2. 在xz平面,底层中部电极视为1号电极,随后标号逆时针依次增加。
3. 1号电极上方第一个电极视为17号电极,随后标号逆时针依次增加。
4. 每个电极外表面上方的点视为第一个点。
5. 每个电极外表面下方的点视为第二个点。

2 - Ground point

选择胸腔背部的中心点为ground point,测量并填写坐标。

3 - Radius for selection on thorax-electrodes geometry

选择最薄的电极上的一个点,使用球选择(Ball Selection)估测球半径。
球半径尽量不要超过电极厚度的1/4.

4 - Thorax-electrodes boundary indexes

选择固定边界的标号(定义(Definitions)-选择(Selections)-显式(Explict)),固定位置一般包括:
胸部上下两个面、胸部背部的面

5 - Domain labels

选择所有电极并记录标号:可以先选中全部域再去掉胸腔来实现快速选择。
选择胸腔并记录标号。

6 - Thoracic size

通过几何(Geometry)-测量(Measure)获取Thoracic size

-- END --

最后,将该文件存为 ‘_THO_ELE.mph’ 放置在当前目录下。

4 - 2 Lung Geometry

打开COMSOL软件,读入 ‘3 - Two-lung Geometry’ 文件夹中的 ‘lungs _0.mphbin’。
在COMSOL软件中,获取需要的参数,填入‘Cal_Info.m’ 中 Lung Geometry 代码块中。

7 - Lung boundary indexes

选择固定边界的标号(定义(Definitions)-选择(Selections)-显式(Explict)),固定位置一般为:
靠近心脏的位置。具体方案等待后续更新。

8 - Points on the lung boundaries

在左肺和右肺的固定边界各选择一个点,记录坐标位置。

9 - Radius for selection on lung geometry

选择刚刚在左肺或右肺上的点,使用球选择(Ball Selection)估测球半径。

-- END --

将该文件存为‘_LUNS.mph’ 放置在当前目录下。

运行 ‘Cal_Info.m’,生成目标数据 ‘info.mat’。

运行 ‘check_info.m’验证 ‘info.mat’ 数据的正确性:
在当前目录下生成两个COMSOL文件 ‘model_THO_ELE.mph’ 和 ‘model_ LUNS.mph’。
打开该两个COMSOL文件就可验证 ‘info.mat’ 的正确与否。
‘check_info.m’ 会调用 ‘subfuns’ 文件夹中的子函数。

最终,该文件夹包含以下文件及文件夹:
subfuns(文件夹)
Cal_Info.m
check_info.m
info.mat
model_THO_ELE.mph
model_ LUNS.mph
_THO_ELE.mph
_LUNS.mph