脑卒中病灶对多频EIT边界电压谱特性的影响研究

摘要

目的:量化评估脑卒中病灶对多频电阻抗断层成像(electrical impedance tomography,EIT)边界电压谱的影响。方法:在构建具有真实人头阻抗频谱分布的三维人头模型的基础上,仿真计算3个区(额区、颞区和枕区)、3个位置(距颅脑中心远、中、近)、3种不同体积(脑体积的5%、2.5%和0.5%)和2种类型(缺血和出血)共54种脑卒中病灶引起的多频EIT边界电压谱,定量分析脑卒中发生前后的多频EIT边界电压谱变化,并对比分析缺血性和出血性脑卒中病灶对应的多频EIT边界电压谱特征。结果:缺血性脑卒中引起的多频EIT边界电压变化在10 Hz~100 kHz频段内差异最大,虚部差异最大值约为8%,而出血性脑卒中引起的多频EIT边界电压变化在200 kHz~1 MHz频段内差异最大,实部差异最大值可达1.7%。缺血性脑卒中对应的多频EIT边界电压在低频段(10 Hz~<1 kHz)变化最明显,实部变化最大值约为0.4%,虚部变化最大值约为0.5%;出血性脑卒中对应的多频EIT边界电压在高频段(100 kHz~1 MHz)变化较大,实部变化最大值约为0.6%,虚部变化最大值约为1.5%。结论:脑卒中病灶可引起多频EIT边界电压谱发生特异性改变,该研究为未来多频EIT检测脑卒中研究奠定了良好的数据基础。