电阻抗成像

摘要： 电阻抗成像(EIT)具有无放射源、非侵入式检测、检测速度快并且成本低等优点,目前已经被广泛应用于生物学领域。EIT是一种新兴的细胞检测技术,随着EIT技术的发展,其传感器的尺寸已经从毫米级器官检测减小至微米级细胞检测,由于微尺度EIT检测相比于宏观尺寸的检测技术更为复杂,检测设备尺寸小且加工不易,结构复杂、电极集成难度大、噪声对电极采集的信号影响大等,导致微尺度EIT细胞检测技术发展受限。现围绕近年来微尺度生物检测中的EIT方法、生物电阻抗谱扫描(BIS)方法及BIS与EIT互为补偿方式等在MCF7乳腺肿瘤细胞检测方面的应用进行综述。

摘要： 电阻抗成像探测溶洞是一个典型的反问题,具有一定的非适定性或病态性,即对测量误差十分敏感。为了克服非适定性的缺陷,引入正则化方法。考虑两种有效的正则化方法—Tikhonov正则化和稀疏正则化,以两种不同的求解方式—线性近似直接求解和迭代求解进行求解。因设备相对简单,数据获取比较方便,对材料非均匀性不敏感等,文章使用电阻抗成像探测了地下溶洞。最后,通过数值算例对比了几种方法的效果。

摘要： 基于电阻抗成像技术和生物阻抗谱技术,提出一种面向生物组织检测的生物阻抗谱成像方法.该方法将目标区域可视化并精准识别目标种类,可用于肺癌早期检测,协助临床医生对早期肺癌进行精准检测,提高早期肺癌的治愈率.本文通过数值仿真的方法验证生物阻抗谱成像方法在肺癌早期检测中的可行性和有效性,仿真结果表明:1)生物阻抗谱成像方法可以实现早期肺癌区域的可视化,并精确判别出早期肺癌种类;2)生物阻抗谱成像方法中阻抗谱的最佳采集模式是4次循环采集,最佳分类器是Linear-SVM,5折交叉验证的平均分类准确率可以达到99.9%.为了验证仿真结果,本文选取3种具有不同电学特性的生物组织模拟癌变区域进行了检测.实验结果表明该方法可以对生物组织区域可视化,并判别出生物组织的种类.该方法可以兼顾电阻抗成像和生物阻抗谱方法的优点,有望用于肺癌早期检测.

摘要： 一、征稿方向1、智能医疗:大数据医疗、数字化远程诊断及诊疗系统、多功能家庭监护及诊断仪器、康复理疗机器人、植入性仿真人体器官或起搏器、高新技术康复理疗仪器或设备的研发与应用等。2、数字医学:医学影像的存储、图像通信、影像采集、压缩系统、数字显示设备、激光扫描系统等,(X-CT、SPECT、PET、光学CT成像、电阻抗成像、磁性源成像、超声波成像系统、认知科学及认知心理学科研试验等)。3、质量控制:本栏目稿件为各类医疗设备和耗材等医疗器材的质量控制和计量的具体检测技术的创新经验,以及质控与计量的管理、监测的内容、方法等存在的问题与建议,也刊发有关因医疗器材质量或功能故障引发的医疗不良事件的统计、调查、分析等方面的稿件。要求稿件具有创新性和实用性,并符合国家有关规定。

摘要： 接地网导体和土壤的电阻率数量级相差巨大,导致接地网电阻抗成像收敛困难。为了扩大收敛范围,改善接地网电阻抗成像逆问题的病态性,该文提出基于Homotopy-Tikhonov算法(HT-GN)的接地网电阻抗成像方法。首先在理论分析基础上建立正、逆问题仿真模型;其次在求取的最佳迭代初值和最佳正则化参数的基础上比较HT-GN算法和Tikhonov算法的接地网仿真重构图像,同时针对所提出的HT-GN算法分别对不同迭代初值、不同正则化参数和腐蚀程度在轻腐蚀、重腐蚀及断裂情况下的重建图像进行定量分析;最后模拟接地网轻腐蚀状态,进行接地网电阻抗成像实验。结果表明,基于HT-GN算法的接地网重建图像腐蚀位置更清晰,收敛后的电压相对误差明显小于Tikhonov算法,且收敛性能更好,有效地改善了接地网电阻抗成像逆问题的病态性。

摘要： 一、征稿方向1、智能医疗:大数据医疗、数字化远程诊断及诊疗系统、多功能家庭监护及诊断仪器、康复理疗机器人、植入性仿真人体器官或起搏器、高新技术康复理疗仪器或设备的研发与应用等。2、数字医学:医学影像的存储、图像通信、影像采集、压缩系统、数字显示设备、激光扫描系统等,(X-CT、SPECT、PET、光学CT成像、电阻抗成像、磁性源成像、超声波成像系统、认知科学及认知心理学科研试验等)。3、质量控制:本栏目稿件为各类医疗设备和耗材等医疗器材的质量控制和计量的具体检测技术的创新经验。

摘要： 目的比较几种电阻抗成像(Electrical Impedance Tomography,EIT)重建算法的性能,为EIT应用于肺部实时功能成像提供参考依据。方法设计三组实验,分别用一步高斯牛顿法、反投影算法、GREIT算法和基于L1正则化的成像算法对仿真数据及人体实测数据进行图像重建。在L1正则化求解过程中采用交替方向乘子法(Alternating Direction Method of Multipliers,ADMM)。将四种算法对仿真数据与实测数据的重建图像以及评价参数进行对比分析。结果GREIT算法在无噪声重建目标的参数评价中表现最优,ADMM算法在加入噪声数据的重建中受到的影响最小,评价参数变化幅度最小,具有很好的抗干扰性能。结论GREIT算法与ADMM算法可以应用于肺部EIT重建,实现对肺部的功能成像。

摘要： 一、征稿方向1、智能医疗:大数据医疗、数字化远程诊断及诊疗系统、多功能家庭监护及诊断仪器、康复理疗机器人、植入性仿真人体器官或起搏器、高新技术康复理疗仪器或设备的研发与应用等。2、数字医学:医学影像的存储、图像通信、影像采集、压缩系统、数字显示设备、激光扫描系统等,(X-CT、SPECT、PET、光学CT成像、电阻抗成像、磁性源成像、超声波成像系统、认知科学及认知心理学科研试验等。

摘要： 一、征稿方向1、智能医疗:大数据医疗、数字化远程诊断及诊疗系统、多功能家庭监护及诊断仪器、康复理疗机器人、植入性仿真人体器官或起搏器、高新技术康复理疗仪器或设备的研发与应用等。2、数字医学:医学影像的存储、图像通信、影像采集、压缩系统、数字显示设备、激光扫描系统等,(X-CT、SPECT、PET、光学CT成像、电阻抗成像、磁性源成像、超声波成像系统、认知科学及认知心理学科研试验等)。

摘要： 电阻抗成像技术(EIT)是一种非侵入、无辐射和成本低的成像技术。其逆问题求解时,传统的解决方法存在空间分辨率差的弊端。为此,提出了二维卷积神经网络(2DCNN)的解决方法。采用该方法,在有噪声和无噪声环境下,对不同形状、大小和位置的目标物体进行仿真,并且与Tikhonov和深度学习网络(DNN)算法进行了比较。仿真结果表明2DCNN方法可以有效地提取数据特征,重建的图像相对于其他方法伪影少、分辨率高、成像质量高、抗噪声能力强。

摘要： 本文首先简要介绍了4种目前正在研究的人体内部磁场成像方法,并对这些技术效果进行对比,他们均比现有医学成像设备具有有势.本文第二部分着重介绍了磁感应磁声成像技术的原理,磁感应磁声成像技术继承了电阻抗成像技术无创、对比度高等优势,而且还具有超声成像技术分辨率高的优点,弥补了其他电阻抗成像技术分辨率低的不足.

摘要： 电阻抗成像逆问题具有严重的病态性,制约着电阻抗成像的临床应用.正则化是提高电阻抗成像逆问题求解稳定性和图像分辨率的重要数值手段.本文基于Tikhonov和对角权重正则化(DWRM),提出了一种自诊断正则化方法.首先基于灵敏度分析了电阻抗成像逆问题的病态性,其次运用奇异值理论对改进正则化方法进行了分析,最后通过仿真实验对比分析了几种正则化方法的电阻抗成像分辨率和抗噪声能力,实验结果表明:本文提出的自诊断正则化较传统的正则化方法提高了电阻抗成像的分辨率和抗噪声能力.

摘要： 本文研究了通过电阻抗成像方式对人体内部微小创伤目标进行功能成像检测.在数值计算方法方面,本课题选择了相对于有限元等方法具有无需网格剖分优势的无单元Galerkin法.在此基础上采用广义反投影方法进行逆问题计算,并提出了两步重建策略,对微小目标进行了重建研究.在建立的仿真模型上进行小目标重建实验,新方法可清晰显示设定的仿真目标.本文采用位置误差、分辨率、形状应变、信息熵等四项量化评价指标对重建图像进行对比分析,验证了新方法对微小目标重建的可靠性.

摘要： 乳腺癌是妇女常见的疾病，电阻抗成像（EIT）作为一种功能医学影像技术，可以反映组织功能的变化，并具有无创、便携和检查费用低廉等特点。鉴于以上优势，本文着眼于开发一种体积小，功耗低，高速，频带宽，具有扫频和混频两种激励方式的电阻抗成像系统，应用于乳腺疾病的早期筛查。该系统采用8×8电极阵列成像，通过不同电流激励模式的区别比较，最终采用了恒流源辅助背电极的方式。考虑到乳腺组织的电特性，笔者的设计输入阻抗高，数据采集灵活，抗干扰能力强。该系统采用高性能FPAG，使得激励源控制，数字频率合成，信号预处理，高速相敏检波，快速傅立叶变换解调测量信号等功能集成在单一的芯片中，减小了系统的复杂性，提高了其可靠性和可移植性。

摘要： 作为一项功能成像技术,电阻抗成像(EIT)技术通过在目标边界注入一定的安全激励电流,测量目标表面的电位分布,来重构目标内部的阻抗分布信息,实际上是求解一个非线性逆问题。rn 本文将边界元法应用于EIT正问题中,推导了EIT正问题边界元法的公式,针对三维均匀单位球模型进行了仿真计算,并与解析解进行了比较,对结果进行分析。仿真结果显示了边界元法应用于EIT正问题的正确性和精度,从而为BEM应用于EIT正问题的其它更复杂的模型提供了一条有效的途径。

摘要： 本文对电阻抗成像二维重构图像进行三维重建，在不显著增加计算时间的前提下，得到了被测模型的三维图像，有利于电阻抗成像临床实时监护的实现。由于断层图像间距大，重建之前对断层图像插值是关键。本文插值的算法采用对应点匹配插值。根据电阻抗成像重构数据的特点，改进了插值算法的梯度和梯度方向角计算公式，从而较好地重现了层间数据，最后由原始数据和插值数据形成三维体数据。实验的模型是浸泡在圆柱体水槽中电导率为2.1S/m的圆柱体异物。

摘要： 在对各种层析成像技术的基本原理及优缺点进行分析的基础上,本文采用了一种基于电磁场理论的新型多相流检测技术——电阻抗成像(EIT)技术,并且提出了一种应用于EIT图像重建的新算法,该算法通过融合遗传算法和Landweber迭代算法的优点来提高算法的收敛速度和重构图像的质量。实验结果表明EIT系统是一种行之有效的多相流检测系统,所采用的算法兼备收敛稳定性好及收敛速度快等优点。

摘要： 医学成像技术能直观显示组织的病变，在医疗诊断中发挥重大的作用，许多研究正在努力提高成像的精度和组织分辨能力而得到广泛重视。超声成像技术能获得声阻抗的分布图像，但是生物软组织较小的声阻抗变化限制了它的应用，而其电阻抗具有较大的变化范围，电阻抗成像技术(EIT)利用电流注入和组织表面电压测量，能够得到高对比度的图像，但是该技术受到低分辨率和绝缘组织屏蔽效应的限制。 本文基于磁感应涡流激发、组织振动、声传播和超声检测等理论提出磁感应磁声激发和磁声断层成像原理，推导了磁声信号的公式。通过对双层柱状模型进行计算机仿真和实验测量，并用反投影算法进行断层成像，实验和理论结果(接收波形和断层重建图像)完全符合，证明磁感应磁声断层成像技术可以有效实现不同电导率生物组织的断层边界成像，对于组织病变引起的生物组织电导率变化的检测灵敏有效，对于癌症的早期诊断有十分重要的意义。

摘要： 本文以电阻抗图像实时动态监护为主要方向展开,以人脑部、腹部的电阻抗图像动态实时监护的问题为主线进行了系统的研究,主要包括:脑部电阻抗成像基础研究,高精度电阻抗成像数据采集系统和适用于图像监护的电阻抗成像算法基础研究.物理模型电阻抗图像监护实验研究,动物模型图像监护实验研究,初步的临床应用研究.这些结果证实了EIT技术用于对颅内出血图像监护的可行性,并为这一技术应用于临床打下基础.

摘要： 研究参数条件对成像的影响并获得最佳的参数使成像品质最优，是EIT系统中需要解决的问题之一，也是为开发应用于食品工业的EIT系统装备做理论指导。迭代次数、正则化系数和电极宽度是电阻抗断层成像软硬件系统的重要参数,对EIT图像重建的品质有很大的影响.本文在具有不同电极宽度的直径100mm的圆形域中,应用有限元仿真的方法模拟16电极EIT系统,在相邻激励测量模式下得到模拟电压数据,采用牛顿-拉夫逊算法实现图像重建,用图像质量函数D和结构相似度函数SSIM对重建图像进行定量评价.结果表明,迭代次数小时重建图像锐度较好,迭代次数大时重建图像信噪比较好,迭代次数到达一定值后,增加迭代运算对成像结果没有影响;电极宽度为7.5mm时成像效果较好;正则化系数有和EIT系统条件相匹配的最优值.模拟仿真的方法能优化成像条件,提高研究效率,为EIT系统设计提供理论指导和技术支持。

摘要： 一种用于EIT成像的传感器装置，包括用于测量阻抗分布的电极阵列，其特征在于，用于确定测试者的空间方向的至少一个传感器连接至电极阵列。一种EIT成像装置，可连接到用于确定测试者的空间方向的传感器，并可选地可连接到用于采集电和/或声活动信息的传感器和/或用于采集扩张信息的传感器，其特征在于，连接或集成计算装置用于基于空间数据调整阻抗数据，其中空间数据描述测试对象的空间方向。一种用于测量阻抗分布和调整所述的测量的阻抗分布的EIT成像方法，包括下列步骤：通过使用包括电机阵列的阻抗分布测量装置测量阻抗分布，和将测量的阻抗分布转换成EIT图像，其特征在于，重力影响通过测量测试对象的空间方向进行确定，和测量的阻抗分布的值根据所述空间方向进行调整，以消除重力影响。

摘要： 用于EIT扫描装置（11）的电极组件包括电极（15）、电流供给单元（17）、电压缓冲单元（19）、开关逻辑单元（21）、以及用于连接不同元件的线路，其中开关逻辑单元（21）包括第一移位寄存器（27）的至少一个元件和第二移位寄存器（29）的至少一个元件。带状装置包括多个所述电极组件。用于检测EIT图像的方法使用这种优选布置在这样一种带状装置中的电极组件。

摘要： 一种用于EIT成像的传感器装置，包括用于测量阻抗分布的电极阵列，其特征在于，用于确定测试者的空间方向的至少一个传感器连接至电极阵列。一种EIT成像装置，可连接到用于确定测试者的空间方向的传感器，并可选地可连接到用于采集电和/或声活动信息的传感器和/或用于采集扩张信息的传感器，其特征在于，连接或集成计算装置用于基于空间数据调整阻抗数据，其中空间数据描述测试对象的空间方向。一种用于测量阻抗分布和调整所述的测量的阻抗分布的EIT成像方法，包括下列步骤：通过使用包括电机阵列的阻抗分布测量装置测量阻抗分布，和将测量的阻抗分布转换成EIT图像，其特征在于，重力影响通过测量测试对象的空间方向进行确定，和测量的阻抗分布的值根据所述空间方向进行调整，以消除重力影响。

摘要： 用于EIT扫描装置（11）的电极组件包括电极（15）、电流供给单元（17）、电压缓冲单元（19）、开关逻辑单元（21）、以及用于连接不同元件的线路，其中开关逻辑单元（21）包括第一移位寄存器（27）的至少一个元件和第二移位寄存器（29）的至少一个元件。带状装置包括多个所述电极组件。用于检测EIT图像的方法使用这种优选布置在这样一种带状装置中的电极组件。

摘要： 本发明公开了一种基于生物阻抗谱方法(Bioimpedance Spectroscopy,BIS)与电阻抗成像方法(Electrical Impedance Spectroscopy,EIT)互为补偿的肿瘤细胞精准电阻抗检测方法，其特点是：首先，根据EIT定性获取细胞位置信息，为BIS提供最优激励‑测量电极，并补偿BIS的检测精度；其次，提取EIT图像特征与BIS电气特征，建立完备的特征组，并用训练机器学习准确判断细胞群种类、大小及个数；最后，将得出的细胞种类、大小及个数信息融合于EIT图像，实现肿瘤细胞精准成像。因此，此发明为肿瘤细胞的精准识别注入了新思路，对恶性肿瘤的早期发现、有效治疗、协助判断患者预后生存情况也具有重要的意义。

摘要： 本发明提供了一种应用于电阻抗成像设备的采集服，包括：本体，包括外表面、内表面以及夹设于外表面和内表面之间的夹层；电极带，设置于夹层，电极带包括外露于内表面的若干电极，当采集服穿戴于人体时，若干电极贴合于人体；采集模块，设置于夹层，采集模块与电极带电性连接，采集模块通过若干电极采集电信号；以及第一传输模块，设置于夹层，第一传输模块与采集模块电性连接，第一传输模块与电阻抗成像设备无线通讯连接，第一传输模块用于将从采集模块接收的电信号传输至电阻抗成像设备。此外，本发明还提供了一种电阻抗成像设备。本发明技术方案有效解决了被测对象在测量的过程中，被电极带与电阻抗成像设备的主机之间的线缆限制的问题。

摘要： 本申请提供了一种电阻抗成像的测试模型，适用于电阻抗成像设备，所述电阻抗成像的测试模型包括上盖、具有收容腔的外壳、标识柱、感应组件以及控制组件，所述上盖盖设于所述外壳，与所述外壳围设形成所述收容腔；所述外壳包括侧壁以及与所述上盖相对的底壁，所述底壁上设置有若干插孔；所述标识柱的一端可拆卸地插设于所述若干插孔，并容置于所述收容腔；所述感应组件设置于所述侧壁，所述控制组件分别与所述感应组件和所述电阻抗成像设备电连接；当液体注入所述收容腔时，所述感应组件用于检测所述测试模型以产生电信号，并将所述电信号通过所述控制组件传输至所述电阻抗成像设备。有效地解决了现有测试模型一体不便拆卸、测量单一的问题。

摘要： 本发明提供了一种应用于电阻抗成像设备的电极带，电极带包括：弹性带；若干导电导线，设置于弹性带并与弹性带一体成型，导电导线呈弯曲状，当弹性带在外力作用下沿弹性带的长轴线方向拉伸时，导电导线可从弯曲状变为直线状；以及若干电极，设置于弹性带，若干电极与若干导电导线一一对应电性连接。此外，本发明还提供了一种电阻抗成像设备。本发明技术方案有效解决了电极带材质偏硬、贴合度不佳、结构复杂等问题。

摘要： 本实用新型提供了一种应用于电阻抗成像设备的电极带，电极带包括：弹性带；若干导电导线，设置于弹性带并与弹性带一体成型，导电导线呈弯曲状，当弹性带在外力作用下沿弹性带的长轴线方向拉伸时，导电导线可从弯曲状变为直线状；以及若干电极，设置于弹性带，若干电极与若干导电导线一一对应电性连接。此外，本实用新型还提供了一种电阻抗成像设备。本实用新型技术方案有效解决了电极带材质偏硬、贴合度不佳、结构复杂等问题。

摘要： 本实用新型提供了一种应用于电阻抗成像设备的采集服，包括：本体，包括外表面、内表面以及夹设于外表面和内表面之间的夹层；电极带，设置于夹层，电极带包括外露于内表面的若干电极，当采集服穿戴于人体时，若干电极贴合于人体；采集模块，设置于夹层，采集模块与电极带电性连接，采集模块通过若干电极采集电信号；以及第一传输模块，设置于夹层，第一传输模块与采集模块电性连接，第一传输模块与电阻抗成像设备无线通讯连接，第一传输模块用于将从采集模块接收的电信号传输至电阻抗成像设备。此外，本实用新型还提供了一种电阻抗成像设备。本实用新型技术方案有效解决了被测对象在测量的过程中，被电极带与电阻抗成像设备的主机之间的线缆限制的问题。