VC＋＋与MATLAB混合编程技术在生物电阻抗断层图像重建中的应用

目的：为满足电阻抗断层成像（EIT）过程中数据实时处理要求,开发肺呼吸过程电阻抗图像重建应用软件并阐述实现方法。方法：将MATLAB C＋＋数学库及Mathtools绘图函数库嵌入VC＋＋高级编程语言,实现动态调用图像重建算法、二维绘图函数及矩阵计算函数等,使其满足实时电阻抗断层成像数据处理与图像重构要求。结果：软件成功实现了肺呼吸过程的电阻抗断层动态成像与数据处理。结论：为电阻抗图像重建过程的实时数据处理提供了新方法。     

一种扇形扫描三维超声成像系统三维重建方法

三维超声成像技术恢复了二维超声图像成像过程中丢弃的空间位置信息,提供了比二维超声图像更为丰富的临床诊断信息,已广泛应用于临床诊断领域.本文介绍了基于一维换能器阵列的超声三维重建过程,针对扇形扫描三维超声成像系统提出了一种减少三维重建环节的处理方法.     

基于蒿草切片对比分析激光共聚焦系统的三维重构成像及二维平面成像的应用价值

目的比较激光扫描共聚焦显微镜二维平面成像和三维重构成像在生物组织形态学研究中的运用价值。方法运用我院临床医学研究中心的激光扫描共聚焦显微镜对蒿草切片进行二维平面成像及三维重构成像,实验分为A组：二维平面图像组;B组：垂直叠加三维重构成像组;C组：沿X轴旋转45°三维重构成像组三个组,并对结果比较分析。结果激光扫描共聚焦显微镜不但可以获取的分辨率高和成像清晰的二维平面图像及三维重构图像,还可显示沿着X轴旋转45°的三维重构成像。结果统计显示三维重构图像的荧光值比二维平面图像的荧光值增加,另外三维图像沿X轴旋转45°后,其荧光值也增加。结论与二维平面图像比较,三维重构图像具有三维立体及含图像信息量多的特点,并可沿任意角度显示,更有利于了解对标本的空间结构关系。     

脑脊液变化对脑出血电阻抗成像表征的影响研究

目的:探究脑脊液(CSF)变化对脑出血电阻抗断层扫描(EIT)成像表征影响的基本规律,为成像方法改进奠定实验基础.方法:采用基于COMOSL软件建立含有脑脊液层和脑出血目标的三维颅脑有限元仿真模型,利用阻尼最小二乘算法重建CSF整体减少和局部减少情况下的EIT图像,以重建图像感兴趣区域(ROI)的平均阻抗值作为重建结果...     

电阻抗断层成像脑出血模型的仿真研究

目的：建立脑出血有限元模型,对其进行电阻抗断层成像仿真研究.方法：基于4层同心圆头模型,利用有限元方法和动态NOSER算法重构成像.结果：单病灶脑出血模型的病灶能够被准确重构呈现,而多病灶模型中邻近病灶间的边界重构较为模糊.结论：动态NOSER算法是一种有效检测脑出血的电阻抗断层成像方法.     

三维超声成像技术在胎儿面部结构评价中的价值

为探讨三维超声成像技术在中晚期妊娠胎儿面部结构评价中的应用价值,应用东软数字医疗公司生产的NAS- 2000型多声束三维超声仪,对186例妊娠22-41周胎儿面部结构进行三维重建成像,观察胎儿面部结构。结果: 186例中146例成功获得胎儿面部结构三维图像。成像率中期妊娠80.7-90%,晚期妊娠61.1%,中晚期妊娠78. 9%。其中发现唇腭裂畸形2例,畸形率1.1%。所有三维图像均清晰、直观地识别出胎儿的面部结构及其相互 间的位置关系。结论:三维超声较二维超声能提供更形象、更直观、更丰富的诊断信息,是二维超声的有益补 充,在产前诊断中可发挥重要作用,有广泛的临床应用价值。     

超声眼球图像的计算机三维重建方法

介绍了在二维超声眼球切片中定位信息的提取方法，根据眼球切片间的相关性调整切片间的相对位置，并且采用基于弹性匹配插值算法在切片问进行匹配插值，然后采用基于体数据重建的光线投影算法进行三维重建。     

超声弹性成像在乳腺肿瘤诊断中的应用

目的比较超声弹性成像技术与二维超声技术对乳腺良恶性肿瘤的诊断能力,以探讨超声弹性成像技术对乳腺良恶性肿瘤鉴别诊断的应用价值。方法采用二维超声和弹性成像技术对32例患者（共39个乳腺肿块）乳腺肿瘤患者进行检查,并在弹性成像模式下对所有病灶的软硬度进行半定量分析;分别在二维模式下和弹性成像模式下测量病灶面积,计算二者比值。评价二维超声与超声弹性技术对肿瘤的显示能力,并与病理结果对照分析。结果乳腺恶性肿瘤组病灶平均硬度评级高于乳腺良性肿瘤组（P〈0．01）;乳腺恶性肿瘤组两种成像模式下的病灶面积比大于乳腺良性肿瘤组（（P〈0．01）。结论超声弹性成像技术对乳腺良恶性肿瘤的定性诊断具有重要的临床应用价值。     

三、四维超声在胎儿面部异常中诊断价值分析

目的:探讨三、四维超声成像技术在中晚期胎儿面部结构异常中的诊断价值。方法:应用美国GE公司生产的V-730Pro多功能超声诊断仪对561例妊娠20～41周胎儿面部进行三维、四维成像,观察胎儿面部结构。结果:561例中,500例成功获得胎儿面部结构三、四维成像,其中发现唇腭裂2例,单纯单侧唇裂1例,面部肿瘤1例,口腔肿瘤1例,畸形率9‰。所有三、四维图像清晰、直观地识别胎儿面部结构及其相互间的位置关系。结论:三、四维超声较二维超声能提供更形象、更直观、更丰富的诊断信息,是二维超声的有益补充,在产前超声诊断中可发挥重要作用,有广泛的临床应用价值。     

三维成像技术及应用

1超声三维成像技术超声三维成像从1974年开始研究,采用的是机械臂方法,1976年提出了回声定测法,1986年利用经食道超声探头(1EE)获得静态三维图像,1990年用回抗式1EE探头成功建立了动态心脏三维图像,1997年应用电磁定位法。超声三维成像过程包括4个步骤:1、原始图像的获取;2、三维的准确重建;3、三维图像的分割与理解;4、图像的三维还原。目前有两种方案实现三维成像:一是利用现有二维超声诊断设备结合某种定位机械获得一系列位置已有的二维组织超声图像进而分离的方式重建三维图像,二是利用二维面阵探头发射金字塔形体积超声束进而获得实…     

一种电阻抗断层成像的图像后处理算法

目的：研究电阻抗断层成像的图像处理方法,改善图像显示效果.方法：先利用相邻三角形单元的电导率估计节点的电导率,然后根据三角形单元3个顶点的电导率进行二维线性插值获得单元内任意点的电导率.结果：原始的按三角形单元分块显示的电阻抗断层成像的图像,可转换为光滑的图像.结论：图像显示效果得到很大的改善;此方法适用于所有三角形剖分的电阻抗断层成像的图像处理.     

EIT图像重建算法的进展研究

介绍近年来在EIT图像重建算法方面的一些新进展。包括处理电极位置不确定或移动的影响;测量边界形状变化影响的算法;手持平批面阵列探头3D重建算法;EIT测量电路建模及优化;组织参数动态多频EIT在体重建;减小皮肤层边界效应的EIT算法等。     

开放式电阻抗断层成像测量系统设计与成像试验研究

目的：研制一种基于开放式电阻成像的高精度测量系统，用于物理模型试验研究，为临床试验奠定基础。方法：开放式电阻抗成像（OEIT）采用固定电极阵列，克服了封闭式电阻抗成像（CETT）在应用上电极间隔不等、放置不方便等问题：测量系统采用直接数字频率合成（DDS）产生激励信号，采用FPGA与ADC实现数字相敏检波，检测出电极间的正弦电压幅值与相位．经成像算法得到试验图像。结果：该测量系统的信噪比达104dB，在300mS／m背景电导率情况下．可区分电导率分别为400mS／m和200mS／m的双目标。结论：该测量系统满足开放式电阻抗成像对测量信噪比的要求．水槽和琼脂物理模型的双目标成像试验结果表明，OEIT具有较好的分辨率和定位准确度，可以应用于区分低电导率差异的组织。     

兔脑缺氧对脑阻抗影响的实验研究

目的：研究家兔脑缺氧时脑阻抗的定性变化,并优选最佳的电阻抗测量频率特性。方法：采用第四军医大学医学电子工程教研室研制的阻抗监护仪,将激励电流的幅度设为1．25mA,频率分别设为1、5、10、50、100和150kHZ,对兔短时缺氧和恢复供氧过程的脑部电阻抗变化过程进行监测。结果：兔脑短时缺氧过程中,脑阻抗明显升高,恢复供氧后．阻抗恢复初始状态。相同实验条件、不同激励频率的测量结果表明：在5kHz频率点,这一过程的阻抗值变化率最大（1．7％）,具有显著性差异（P〈0．001）,有统计学意义。结论：采用电阻抗成像技术对脑缺氧进行监测是可行的,同时采用不同的测量频率会得到不同的脑部电阻抗变化量,在所选测量频率点中．5kHZ时可以获得最高的脑缺氧灵敏度。     

胸部真实边界的肺通气电阻抗变化动态仿真研究

目的:利用计算机仿真得到肺部在生理、病理状态下,肺通气、肺气肿和肺部肿瘤发展过程引起的体表电阻抗改变,为胸部的阻抗成像技术提供理论指导.方法:利用COMSOL Multi-physics多物理场计算平台,以胸部CT图像为依据,建立二维真实边界的胸部电阻抗动态变化模型,体表电极16个、激励电流0.5 mA,对向驱动临近测量模式,通过参数动态扫描,仿真获得肺通气、不同面积的单侧肺气肿及不同程度的肺肿瘤发生时,阻抗测量中胸部体表电极上的电位变化情况.结果:肺通气量和肺气肿面积增大时,引起肺整体或局部电导率降低,从而导致体表相邻电极的电势差绝对值增大;肺肿瘤引起局部电导率增大,导致相邻电极的电势差绝对值减小.结论:利用现有的软件平台,基于参数扫描方法,可直观地对胸部及组织生理、病理的参数变化引起的阻抗改变进行动态仿真,为胸部阻抗成像的定性和定量分析打下了基础,也为脑部、腹部阻抗成像的动态仿真研究提供了有效的方法.     

几种发展中的生物电阻抗成像方法和系统

在明确了生物电阻抗成像技术概念和优势的基础上，从多频率电阻抗断层成像、感应电流断层成像、磁感应断层成像等三种发展中的生物阻抗成像方法，对生物电阻抗成像技术研究进展进行了概述，分析了它们与传统生物电阻抗断层成像技术相比所具有的优势，并归纳出它们各自的应用方向。指出：生物阻抗成像技术是当今生物医学工程学的重要研究课题之一，是一种理想的、具有诱人应用前景的医学成像技术。     

用于电阻抗断层成像的真实颅骨物理模型研究

目的：研究制作近似真实形状和电阻率分布的颅骨物理模型的方法,为电阻抗断层成像的相关研究提供更加准确的实验平台。方法：采集颅骨的CT图像,用快速成型机制作出树脂模型,然后将每一块树脂模型翻制成不同电阻率的石膏模型并将其黏合成完整的颅骨模型,最后测量分析模型的精确性。结果：首次制作了近似真实形状和真实电阻率分布的颅骨模型,外形差异平均值为0.20 mm,模型电阻率值与真实值无明显差异（P〉0.05）。结论：所做模型可满足实验需要,有利于开展脑部电阻抗断层成像的深入研究。     

一种穴位探测电路的设计

穴位点的确定是针灸及相关物理治疗的重要环节。根据穴位电阻抗的特异性，利用阻抗测量原理，设计了一种基于单片机的穴位探测电路。包括生物阻抗检测电路、模／数转换、单片机控制及结果显示等部分，并利用该探测电路进行了太阳穴、合谷穴、人中穴等穴位的实验测试。实验结果表明，该电路能较准确地确定穴位的位置。     

基于数字相敏检波的恒流源输出阻抗检测及补偿技术实现

目的：为了提高电阻抗成像系统（EIT）的图像重构精度,研究并实现了恒流源输出阻抗值的检测以及补偿技术。方法：在EIT系统上设计了恒流源输出阻抗检测电路,用高速AD采回检测电路的输出电压值,并在数字信号处理器（DSP）实现数字相敏检波（DPSD）后得到恒流源输出阻抗。之后在恒流源输出端并联负电容补偿恒流源输出电容,以增大恒流源输出阻抗,提高EIT系统图像重构精度。结果：由实验结果发现,负电容补偿技术虽然无法使恒流源输出阻抗值趋于无穷,但是可使其阻抗值明显增大。结论：该阻抗检测方法及补偿电路独立于恒流源设计,是恒流源设计之外的测量和进一步提高其输出阻抗的方法,不仅可以很好地应用于EIT系统,也可以应用于其他对恒流源输出阻抗有较高要求的系统。