生物電阻抗成像技術(shù)研究.pdf

1、生物電阻抗成像技術(shù)(Biological electrical impedance tomography，BEIT)是一種新型無(wú)損功能成像技術(shù)。其基本原理是根據(jù)人體內(nèi)不同組織器官在不同生理或病理狀態(tài)下具有不同的阻抗特性。通過(guò)配置體表電極陣列施加一定頻率的低幅交變安全電流，并通過(guò)掃描電極測(cè)量電壓數(shù)據(jù)，重構(gòu)被測(cè)組織或器官的斷層分布圖像，從而提取與人體生理、病理狀態(tài)相關(guān)組織或器官的電特性信息。BEI工具有安全無(wú)輻射、非侵入、低成本、便攜、可視

2、化等優(yōu)點(diǎn)，可實(shí)現(xiàn)長(zhǎng)期、動(dòng)態(tài)、連續(xù)圖像監(jiān)測(cè)。本課題基于人體呼吸過(guò)程的BEIT圖像監(jiān)護(hù)技術(shù)進(jìn)行系統(tǒng)研究：
　　 1、對(duì)圖像重建算法展開(kāi)研究?；趶V義Tikhonov正則化算法，針對(duì)圖像重建算法的分辨率、魯棒性、實(shí)時(shí)性等指標(biāo)，分別提出最大熵正則化算法有效提高了EIT成像精度，消除圖像偽影；引入先驗(yàn)信息構(gòu)建正則化矩陣，改進(jìn)人體肺部呼吸EIT成像效果；組合算法克服了單一迭代中收斂慢及半收斂現(xiàn)象，增強(qiáng)了算法的魯棒性；基于預(yù)處理技術(shù)的組合算法

3、則在保證成像分辨率和穩(wěn)定性的前提下，進(jìn)一步提高算法的實(shí)時(shí)性。
　　 2、研究三維EIT電極結(jié)構(gòu)與激勵(lì)模式，獲取三維場(chǎng)空間分布信息。為獲取更好的三維圖像重構(gòu)結(jié)果，必需構(gòu)建多層傳感器陣列系統(tǒng)，以增加獨(dú)立測(cè)量數(shù)據(jù)量。文中介紹兩種三維電極分布模型，并對(duì)四種不同激勵(lì)模式進(jìn)行研究。此外，針對(duì)三維EIT成像提出了一種新的圖像重建算法，在保證算法穩(wěn)定性前提下，有效提高了重建分辨率和實(shí)時(shí)性。
　　 3、基于MEIT-TJU數(shù)字EIT系統(tǒng)對(duì)