电阻抗断层成像

摘要： 肺复张广泛应用于急性呼吸窘迫综合征(Acute Respiratory Distress Syndrome,ARDS)的治疗,呼气末正压(Positive End-Expiratory Pressure,PEEP)的应用是保障肺复张效果的关键要素。为患者选择适宜的PEEP能够改善肺复张的治疗效果,并在通气过程中保护肺泡。用传统方法评价肺复张的效果缺乏客观性和准确性,而影像学在观察基础疾病的同时还可进行定量评价,其对肺复张效果的评价最直观。精准医疗需求的加大使得运用影像学评价肺复张效果以帮助临床选择适宜PEEP成为目前研究的热门方向。本文对CT、超声和电阻抗断层成像评价ARDS治疗中呼气末正压通气的PEEP值选择的研究进展进行了综述。

摘要： 癫痫是由于大脑神经元异常放电导致的神经性疾病。对于难治性癫痫患者的治疗关键是癫痫灶的准确定位,若无法定位,手术治疗将无法开展,因此,临床上亟需一种准确定位癫痫灶的成像技术。电阻抗断层成像(electrical impedance tomography,EIT)是一种新兴的医学成像技术,可以准确定位病变部位,同时EIT已经被证实对于癫痫发作前期的脑血流变化具有较高的敏感性,可能实现对癫痫发作的预测。由于癫痫病灶区位于脑部的特殊性,因此,该研究的开展需要选择合适的动物模型。本文综述了目前已经应用于EIT研究的动物癫痫模型,立足于难治性癫痫发作检测及预测的需求,分析每种模型在EIT研究中的优势与局限性,意在寻找一种适用于EIT检测及预测癫痫发作的动物模型。

摘要： 目的通过电阻抗断层扫描(EIT)观察喷射式呼吸机在不同喷射通气(JV)频率下对硬质支气管镜检查患者通气效果的影响。方法选择择期行硬质支气管镜检查患者90例,男42例,女48例,年龄18~60岁,BMI 18.5~27.9 kg/m^(2),ASAⅠ或Ⅱ级。采用随机数字表法将患者分为三组:低频通气组(J20组)采用20次/分的频率进行喷射通气;常频通气组(J60组)采用60次/分的频率进行喷射通气;高频通气组(J150组)采用150次/分的频率进行喷射通气,每组30例。记录麻醉诱导后通气5 min(T_(1))、手术开始5 min(T_(2))、手术结束(T_(3))时喷射通气下的吸气峰压(PIP)、平均吸气压力(MIP)、氧合指数(PaO_(2)/FiO_(2))、PaCO_(2)。并通过EIT记录T_(1)—T_(3)时肺不同区域(ROI_(1)、ROI_(2)、ROI_(3)、ROI_(4))的通气占比及阻抗值(IR)。结果与J20组比较,J60组和J150组PIP、MIP、PaO_(2)/FiO_(2)明显降低,PaCO_(2)明显升高(P<0.05),在ROI_(1)、ROI_(2)、ROI_(3)、ROI_(4)区域通气占比均明显降低(P<0.05),IR明显降低(P<0.05)。与J60组比较,J150组PIP、MIP、PaO_(2)/FiO_(2)明显降低,PaCO_(2)明显升高(P<0.05),在ROI_(1)、ROI_(2)、ROI_(3)、ROI_(4)区域通气占比均明显降低(P<0.05),IR明显降低(P<0.05)。T_(1)—T_(3)时三组肺ROI_(1)、ROI_(2)、ROI_(3)、ROI_(4)区域通气占比变化差异无统计学意义。结论硬质支气管镜检查的患者在不同喷射通气频率下肺内气体分布改变明显,150次/分的高频喷射通气可在满足氧合的前提下明显改善肺内气体分布。

摘要： 电阻抗断层成像技术(Chest electrical impedance tomography, EIT)是近几年来发展起来的一门实现床旁成像的技术,它具有无辐射性、无创性、灵活性、易操作性等优点,实现了呼吸的可视化以及床旁呼吸管理个性化。本文主要阐述了电阻抗断层成像技术的发展、基本原理,就因重症急性胰腺炎、腹部疾患等导致腹内高压患者在机械通气中的应用进行介绍,有助于临床医生掌握该技术应用,从而根据患者的疾病情况适时地采用电阻抗成像技术,对疾病的发生、发展及时做出实时评估,提高临床医生的工作效率,促进医疗水平的进一步的提高。腹腔内高压(Intra-abdominal hypertension, IAH)是指腹腔内压力(Intra-abdominal pressure, IAP)持续≥12 mmHg,其发病率很高,但全世界的重症监护医生仍然没有充分认识到这一点。有相关研究指出约1/4到1/3的患者在入院时会出现IAH,而1/2的患者会在重症监护病房住院的第1周内就出现IAH。IAH与高发病率和死亡率较高。尽管在过去几十年中取得了相当大的进展,但关于IAH患者的最佳通气管理仍存在一些重要问题。在重症监护期间,监测呼吸功能和调整通气设置非常重要,以IAH存在的情况下,肺在较高的闭合压力下在呼气时会塌陷,不合适的PEEP会给患者带来伤害,过低的PEEP并不能阻止肺塌陷,而过高的PEEP会使肺区域过度膨胀造成肺损伤。因此在密切监测氧合和血流动力学反应的同时,PEEP的设置也需要着重关注的目标,为肺内高压患者的肺保护性通气保驾护航。但是近几年的相关研究发现这类患者的最佳PEEP的设置仍然未知。随着EIT技术逐渐发展成熟,在急性呼吸窘迫综合征(Acute distress syndrome, ARDS)最佳PEEP设置中的应用研究越来越多,是否可以将EIT技术应用于腹内高压(IAH)患者中呢?本文就将介绍EIT技术在腹内高压患者中的应用研究。

摘要： 针对机械通气过程中监测肺局部信息的缺失,提出一种基于电阻抗断层成像传感器的机械通气控制系统。首先建立与肺部横截面面积相关且同时包含呼气末信息的肺部模型。接着设计模糊PID控制器,将呼吸过程中的肺部变化作为机械通气仿真平台的输入,相比传统PID算法,模型响应与期望值基本吻合。最后通过试验得出平台压与呼气末正压误差稳定在0.5%,验证了风机能够稳定地跟踪EIT重建图像面积变化参数,表明EIT图像信息作为机械通气过程控制参数的可行性。

摘要： 目的针对动态电阻抗断层成像(EIT)在临床应用过程中容易受到噪声干扰的问题,建立一个EIT数据处理神经网络模型,为EIT在后续临床应用方面的研究奠定基础。方法利用电场仿真建立扰动模型,制作EIT扰动目标数据集,基于多分支网络结构和残差卷积单元,建立多分支一维卷积神经网络(MB-1DCNN)模型;利用数据集进行训练;将训练后的网络模型对传统动态EIT算法重构的电导率数据进行处理。结果在无噪声情况下,MB-1DCNN模型重构图像在结构相似度指标中平均值为0.85,平均绝对误差指标中平均值为4.83,重构图像清晰,扰动目标位置明确。在低信噪比的情况下,MB-1DCNN模型依然能够重构出准确的目标,且重构图像中伪影较少。结论MB-1DCNN模型减少了传统算法重构图像中的伪影,提升了传统算法的抗噪能力,为后续动态EIT临床应用研究提供了新的算法。

摘要： 电阻抗断层成像(electrical impedance tomography,EIT)是一种新兴的断层成像技术,其基于不同组织的导电特性不同,根据身体表面电极的测量结果推算体内组织的阻抗,生成电极所在平面对应的断层影像。医学电阻抗成像技术,最早在1976年由Swanson提出。1984年,Barber和Brown将等电位反投影算法引入EIT图像重建中,以实现断层成像。虽然CT和MRI有着更高的空间分辨率,但胸部EIT能够在床旁呈现肺容积变化、通气分布以及血流灌注的动态,并有实时、无创及无辐射的优点,是其他成像手段尚不具备的。

摘要： 大多数电阻抗断层成像算法需要选择较优正则化参数来克服方程病态性,以获得较好的图像质量.该文提出一种基于差分迭代的电阻抗断层成像算法,利用动态线性逼近在不调整正则化参数的情况下提高成像质量.在近似线性变化区域内建立扰动模型,利用梯度法推导出电导率差值迭代关系进行快速重构成像,并将重构图像与基于几种客观正则化参数选取方法的重构图像在位置误差、分辨率、形状误差、环状伪影等性能指标方面进行比较.仿真结果证明,该文提出的差分迭代算法能与常用重构算法保持相似或更优的效果,该方法具有较好的实际应用前景.

摘要： 急性呼吸窘迫综合征(Acute Respiratory Distress Syndrome,ARDS)是一种肺部急性炎症损伤疾病,死亡率较高.目前,ARDS患者唯一有效的治疗手段仍是机械通气治疗,其中呼气末正压(Positive End Expiratory Pressure,PEEP)在机械通气治疗中占据重要地位.现阶段,评估ARDS机械通气患者PEEP滴定的影像学方法包括电子计算机断层扫描、数字X线摄影、电阻抗断层成像、肺部超声等.本文针对影像学检查在ARDS机械通气患者PEEP滴定中的研究现状进行总结概述,有助于临床医生掌握这一技术发展现状,提高临床决策水平,促进医学技术的进步.

摘要： 电阻抗断层成像是近几年发展起来的一门新兴成像技术,具有无创性、无辐射性、灵活性、低成本、操作简单等突出优势.本文主要阐述了电阻抗断层成像的发展、基本原理以及在呼吸系统疾病的应用进展,针对急性呼吸窘迫综合征、肺栓塞、慢性阻塞性肺疾病、肺动脉高压和肺炎的临床应用进行介绍,有助于临床医生掌握该技术的应用进展,从而根据疾病情况适时地采用电阻抗成像技术,对疾病作出实时评估,提高临床医生的工作效率,促进医疗水平的进一步提高.

摘要： 针对单调信赖域算法在电阻抗断层成像图像重构中存在的不足,本文提出了一种改进信赖域算法.该算法引入了非单调技术,使得目标函数无需在每一步都保持下降;当试探步不被接受时无需重新求解子问题,而是按照新的调节步长寻找下一个迭代点;信赖域半径的调节利用了当前迭代点的梯度和海赛矩阵信息,具有自适应性.数值实验表明:对边界图像重构中LM算法和单调信赖域算法难以精确重构的凹边界、多边界,改进信赖域算法能实现精确重构,且重构图像精度高、重构速度快.本算法为电阻抗断层成像图像重构的研究提供了一种可行且有效的新方法.

摘要： 电阻抗断层成像（EIT）作为一种辅助成像技术，展示了良好的临床应用前景。在改进和完善现有EIT 系统的过程中，需要进行一些测试工作，包括一维电阻抗数据的采集、简单处理、显示和存放。完成这一系列任务的前提是精确的采样时间精度。Windows系统提供了不同精度的定时器，通过Visual C++平台，分别采用多媒体定时器和Timer控件实现了测试软件所要求的任务并进行了比较。结论：采用多媒体定时器可以完成本软件所要求的高精度定时任务。

摘要： 电阻抗断层成像(electrical impedance tomography，EIT) 技术是一种全新的医学成像技术，是根据人体内不同组织具有不同的电阻抗这一物理原理，通过给人体注入小的安全电流,测量体表的电位来重建人体内部的电阻抗分布图像，其无创、便携、廉价、操作简单、功能信息丰富等特点是传统检测手段（X线、CT、MRI）所无法比拟的，此项技术在医学方面的应用有着广阔的空间，同时也是对传统检测手段的补充。目前越来越多的研究工作者试图在将电阻抗技术应用到临床医学方面。

摘要： 电阻抗断层成像(electrical impedance tomography，EIT)是一种通过体表测量检测体内电导和电容率分布的一种医学成像技术。选用适合图像评价的目标函数，建立EIT客观、有效的EIT图像效果评价方法是目前EIT研究和应用中急需解决的问题之一。笔者研究在于评价等位线反投影法、Landweber预迭代法和Tikhonov正则化算法3种EIT图像算法仿真成像及图像效果。仿真研究表明，当成像目标由场域中心向边缘移动时，3种算法的图像重建质量函数D的数值都随着目标的移动而减小，结构偏离度SSIM的值逐渐增大。3种算法中，等位线反投影法的图像重建误差较小，图像重建质量函数D的值较小，图像重建质量较高;Landweber预迭代法和Tikhonov正则化法方法的定位能力强，图像结构偏离度函数SSIM的值相对于等位线反投影算法大，图像的结构质量好，其中Landweber预迭代法稍优于Tikhonov正则化法。而图像重建质量函数D和结构偏离度SSIM是适合EIT图像特征的，客观、有效的EIT图像效果评价工具，能从图像重建的误差和失真角度反映算法的优势和劣势，对于评价EIT图像质量具有重要的意义。

摘要： 电阻抗断层成像(EIT)技术充分利用人体阻抗所携带的丰富的生理和病理信息实现功能成像.EIT图像重建是一个严重病态的非线性的逆问题,属于EIT技术的关键和难点.在简介EIT系统及工作原理的基础上,主要研究EIT重建算法中Jacobi矩阵的计算及仿真.根据有限元模型上电极的位置和编号不同得到的矩阵也不同,从EIT计算量的角度出发,重点分析了EIT反问题中雅克比矩阵的计算方法.从Newton-Raphson导出雅克比的计算公式,利用标准求导法大大降低了计算时间.最后给出了雅克比矩阵的计算仿真和相关比较.

摘要： 磁感应断层成像是是电阻抗断层成像的一个分支。通过线圈施加激励信号和测量响应信号，MIT可以非接触地重构一个断层内的电导率分布。设计了一个MIT数据采集系统，它具有1个激励线圈和15个测量线圈。每次旋转被测对象22.5°，可以得到一组16×15的测量数据。使用Newton-Raphson算法重构电导牢分布图像。对于空气域内的电导率扰动对象，获得了差分MIT图像。图像可以反映被测对象的位置以及区分0．84S/m和1．26S/m的电导率差异。

摘要： 本研究提出基于电阻抗断层成像(Electrical impedance tomography, EIT)的床旁图像监护方法，重点对腹部内出血的无创图像监护技术进行基础研究，建立腹内出血电阻坑图像监护实验平台，以便为腹部出血图像监护设备的研制打下基础。

摘要： 用非均匀电导率分布的颅骨模型进行电阻抗断层成像(EIT)实验,分析颅骨电导率非均匀分布对成像结果的影响.选用石膏材料制作非均匀电导率的颅骨模型,用此模型模拟头颅进行EIT目标成像.相对于均匀电导率模型,且所在位置边界电压绕动量降低.颅骨模型的电导率非均匀分布对成像定位有明显影响,需要在成像算法上作进一步改进。

摘要： 基于数字合成与正交序列数字解调法建立了一个可工作于1k～190kHz之间、采样速度达1帧/秒的高精度数据采集系统。系统的共模抑制比高于75dB，相对满量程精度优于0．01%。对比显示基主要性能优于国外系统，表明该系统具备了用于脑部病变检测所需的精度。

摘要： 基于数字合成与正交序列数字解调法建立了一个可工作于1k～190kHz之间、采样速度达1帧/秒的高精度数据采集系统。系统的共模抑制比高于75dB，相对满量程精度优于0．01%。对比显示基主要性能优于国外系统，表明该系统具备了用于脑部病变检测所需的精度。

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： 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： 本公开提供一种电阻抗断层的成像系统，包括电极带、处理模块、显示模块；电极带配置为设置于目标对象的目标区域以检测目标区域的电信号，电极带包括基带和设置于基带的并连接有导电线的多个电极片，电极片具有与基带接触的第一电极面和与第一电极面相对的第二电极面，第二电极面依次设置有具有粘性的导电胶和呈多层的折叠结构的离型膜，多个电极片中的相邻的电极片的离型膜之间通过连接结构连接；处理模块配置为接收电信号并基于电信号获得电阻抗图像；显示模块配置为显示电阻抗图像。由此，提供一种操作便捷并且能够提高测量稳定性和准确性的电阻抗断层的成像系统。

摘要： 本发明属于电阻抗断层成像领域，具体涉及一种基于阻抗频谱约束的动态多频电阻抗断层成像方法,步骤1：在成像区域内进行有限面元剖分，确定成像域内的组织种类数和每种组织的频谱，建立体积分数和边界电压的关系模型；步骤2：采用不同频率的激励电流对成像区域边界处进行激励，测量每个频率下不同时刻的边界电压数据；步骤3：根据步骤1得到的体积分数变化和边界电压变化的关系构造逆问题目标函数并求解，得到成像区域内体积分数变化值；步骤4：将体积分数变化转化为阻抗变化并利用色阶表示在成像区域内，得到阻抗变化图像。本发明从增加观测数据量的角度提供了一种改善逆问题病态性的新方案，进而提高了重构图像的空间分辨率和抗噪能力。

摘要： 本发明涉及一种融入颅骨电阻率非均匀分布信息的电阻抗断层成像方法，利用被测对象头部CT数据提供的解剖结构信息以及颅骨板障层厚度同颅骨电阻率值的统计参数模型建立包含颅骨电阻率非均匀分布的头部二维有限元模型，并基于此模型实现电阻抗断层图像重建。该方法将颅骨组织电阻率的真实分布信息快速、自动地融入成像算法，修正了图像重构的结果，改善了成像目标的定位精度、图像空间分辨率，提高了头部电阻抗断层成像的图像质量，改进了头部电阻抗成像实际使用中的易用性。

摘要： 一种利用电阻抗断层成像以及其他成像进行放射治疗的方法，包括生成患者的电阻抗断层成像(EIT)图像和生成所述患者的第一图像。所述方法进一步包括确定所述EIT图像和所述第一图像的位置关系。所述方法还包括基于所述位置关系，对所述患者的目标解剖结构进行定位。所述方法进一步包括向所述患者的所述目标解剖结构投递辐射线。

摘要： 本发明公开了一种电阻抗断层成像电极的接触阻抗校准方法，在原有差分算法的基础上，通过一种接触阻抗校准算法，生成带有消除接触阻抗变化对成像数据的影响的新预迭代矩阵，使得在即使接触阻抗发生改变的情况下依旧可以准确成像。本发明通过校准接触阻抗可以很好的解决上述问题，在实际测量过程中无需过多的关注电极与被测物体存在接触阻抗影响成像质量的问题，去除干扰后比如被测物体的一些微小扰动信息，在图像上也可以呈现出来。

摘要： 本发明属于电阻抗断层成像领域，具体涉及一种基于阻抗频谱约束的动态多频电阻抗断层成像方法,步骤1：在成像区域内进行有限面元剖分，确定成像域内的组织种类数和每种组织的频谱，建立体积分数和边界电压的关系模型；步骤2：采用不同频率的激励电流对成像区域边界处进行激励，测量每个频率下不同时刻的边界电压数据；步骤3：根据步骤1得到的体积分数变化和边界电压变化的关系构造逆问题目标函数并求解，得到成像区域内体积分数变化值；步骤4：将体积分数变化转化为阻抗变化并利用色阶表示在成像区域内，得到阻抗变化图像。本发明从增加观测数据量的角度提供了一种改善逆问题病态性的新方案，进而提高了重构图像的空间分辨率和抗噪能力。

摘要： 本发明涉及一种融入颅骨电阻率非均匀分布信息的电阻抗断层成像方法，利用被测对象头部CT数据提供的解剖结构信息以及颅骨板障层厚度同颅骨电阻率值的统计参数模型建立包含颅骨电阻率非均匀分布的头部二维有限元模型，并基于此模型实现电阻抗断层图像重建。该方法将颅骨组织电阻率的真实分布信息快速、自动地融入成像算法，修正了图像重构的结果，改善了成像目标的定位精度、图像空间分辨率，提高了头部电阻抗断层成像的图像质量，改进了头部电阻抗成像实际使用中的易用性。

摘要： 本实用新型公开了一种电阻抗信号采集组件及电阻抗断层成像仪，其组件包括外层基带、采集电路板和内层护带，所述外层基带连接在所述采集电路板的一侧，所述内层护带连接在所述采集电路板的另一侧，所述采集电路板为柔性电路板，所述采集电路板上电连接有采集盘，所述内层护带正对所述采集盘的位置开设有用于填充导电膏的通孔，所述外层基带的两端设置有相互配合的锁止件。本实用新型电阻抗信号采集组件上的采集盘分布固定，无需手工调节和计算间距，通过锁止件完成电阻抗信号采集组件再患者头部的固定，不需要单个调节，提高操作效率和准确性，且内层护带可满足舒适性的要求；采集电路板的一体化，可以减少线路的缠绕，防止出现电极脱落。