生物电阻抗成像技术与仪器

生物电阻抗成像属于功能成像，是继形态、结构成像之后，于最近十余年才出现的新一代更为有效的无损伤成像技术，具有广阔的应用与发展前景。本综述了这一技术的发展概况、图像重建算法、仪器系统和应用探索，并对其存在的主要问题和今后的发展方向进行了评价。     

一个基于物理模型的生物电阻抗断层成像系统的研究

电阻抗断层成像(electrical impedance tomography,EIT)是以目标体内电阻抗的分布或变化为成像对象的一种新型成像技术.它具有简便、无创、造价较低的优势,并具有功能成像及动态图像监护的优点.我们设计了基于物理模型的EIT系统,该系统由硬件系统和软件系统组成.硬件系统由32电极、物理模型、恒流驱动模块、信号检测模块、数据采集模块、驱动及测量模式设置模块、多组电源模块以及计算机等组成.我们主要在图像重构模式和算法方面进行了研究,实现了等位线反投影动态重构算法法并提出了广义逆动态重构算法.应用该系统在物理模型上得到了较好的结果.     

脑阻抗断层成像的图像重构算法

脑部一些疾病和脑功能活动期间常伴随产生脑组织电阻抗的变化，利用电阻抗断层成像技术(EIT)可以对大脑疾病和脑功能活动进行临床诊断和连续监护。本主要讨论了脑EIT成像的计算模型和图像重构算法，并对几类典型算法进行了评价。     

电阻抗断层图像重构算法

人体电阻抗断层成像研究是近年来国际生物医学工程界研究热点之一，阻抗重构算法是这一技术的核心。本在顾了十多年来这一领域的研究成果，集中讨论了几种有代表性的阻抗重构算法，并根据它们各自的理论基础和实验结果，分别对其性能进行了全面的综合评述。     

生物电阻抗脑成像研究

在脑和大脑疾病的临床诊疗过程中，脑功能的连续监测，特别是脑功能的二维图像连续监测，对于人类深入地认识大脑和临床脑疾病患者的及时治疗都是十分重要的。本文主要讨论了脑疾病、脑神经活动ＥＩＴ成像的生理物理基础。脑疾病、脑神经活动的ＥＩＴ成像研究；脑ＥＩＴ成像的测量技术研究；脑ＥＩＴ成像的算法和脑计算模型研究以及目前脑ＥＩＴ成像存在的问题和研究方向。     

阻抗断层成像的应用研究进展

医学影像技术日新月异,阻抗断层成像（ＥＩＴ）是近年来出现的又一新的医学影像技术。本文回顾了ＥＩＴ成像技术芨共在医学领域的研究进展情况。     

脑阻抗断层成像的图像重构算法

脑部一些疾病和脑功能活动期间常伴随产生脑组织电阻抗的变化,利用电阻抗断层成像技术(EIT)可以对大脑疾病和脑功能活动进行临床诊断和连续监护。本文主要讨论了脑EIT成像的计算模型和图像重构算法,并对几类典型算法进行了评价。     

生物电阻抗技术研究进展

本文从生物电阻抗血流图(bioimpedance rheohepatogram)、生物电阻抗测量(bioimpedance measurement)、生物组织阻抗频谱特性(bioimpedance spextroscopy)、生物电阻抗成像(electrical impedance imaging)等方面结合自己的研究工作,较全面地介绍并讨论了生物电阻抗技术的研究进展情况.     

人体肺功能生物电阻抗成像技术

研究的目的在于改进生物电阻抗（EIT）重建图像质量方法。首先,采用自适应多重网格法,依据后验误差的估计,基于自适应网格剖分加速线性方程组的求解,并根据多重网格算法细分相关场域,获得圆形场域的人体呼吸过程图像;然后,研究结合先验知识的图像重建算法,根据肺部组织结构及阻抗特性,采用有限元仿真软件COMSOL求解正问题,获取融合先验知识的灵敏度系数矩阵。人体肺呼吸功能实时成像结果表明,即使采用较少的网格单元,仍可获得较高精度的正问题解,具有较高的图像质量。     

电阻抗断层成像算法应用综述

电阻抗断层成像（EIT）技术是非侵入性、无损伤、低成本的功能成像技术,在生物医学、地质勘探等领域有着广泛的应用,文章重点对EIT的关键技术,即从基础理论出发对EIT正问题和EIT现阶段广泛应用的重构算法进行介绍,同时对EIT与CT融合成像技术的研究方向进行介绍。EIT技术日趋成熟,具有广泛的应有前景,对EIT技术在生物医学应用领域做概述,并对EIT技术发展提出一些建议。     

一维感应式磁共振电阻抗成像重建方法研究

对一维感应式的磁共振电阻抗成像技术进行原理性研究.针对同心圆盘模型推导了正问题的计算方法及逆问题的重建原理公式,通过仿真分析验证重建方法的正确性,并考察了该方法的抗噪性能.将为进一步研究感应式磁共振电阻抗成像技术的原理及实践提供理论基础.     

感应电流电阻抗成像的硬件系统

本文回顾了感应电流电阻抗成像技术的发展历史及现状 ,指出了其研究意义。对感应电流电阻抗成像的硬件系统主要采用的技术进行了介绍 ,并讨论了研究中存在的关键问题。最后总结了今后工作可能的研究方向     

磁共振电阻抗成像方法的研究进展

磁共振电阻抗成像方法是传统电阻抗成像和磁共振成像的结合，是一种新的电阻抗成像方法。按照电阻抗测量激励器与接收器的不同，可将其划分为接触式和非接触式两种。应用磁共振电阻抗成像方法可以获得高分辨率、高精度的电阻抗图像，对临床辅助诊断具有重要意义。对磁共振电阻抗成像方法的两种形式及其发展前景给予综述。     

多频电阻抗成像中的硬件系统

本文回顾了多频电阻抗成像技术的发展历史及现状 ,指出了其研究意义。对现有的多频电阻抗成像的硬件系统主要采用的技术进行了介绍 ,分析了各种技术的优缺点。最后总结了硬件系统可能的研究方向。     

一种基于频谱约束的多频动态电阻抗断层成像算法

本文旨在提出一种基于频谱约束的多频动态电阻抗断层成像(EIT)算法。在已知成像域内各组分电导率频谱的情况下,通过重构独立于频率的参数——体积分数变化,同时利用多个激励频率下的测量电压差重构一帧时差图像,从而大大增加测量数据量以改善逆问题的病态性。数值仿真实验显示,该算法较传统阻尼最小二乘算法具有更小的图像伪影,且在低信噪比情形下具有更小的位置误差和形变误差。本研究有望为动态EIT提供一种有效利用多频信息的方法,并为在已知各组分电导率频谱情况下的动态EIT发展提供一个新思路。     

电流密度成像及其在生物电阻抗成像中的应用

本文首先介绍了生物电阻抗成像(electrical impedance tomography,EIT)的数学模型、系统设计、算法分类及其存在的问题。然后介绍了由加拿大Toronto大学的Joy、Scott等人提出的电流密度成像(current density imaging,CDI)的基本原理及发展现状,提出将CDI应用到EIT可以得到精确度与分辨率都较高的阻抗图像及实现的基本思路。最后讨论了将CDI应用到EIT的发展前景及需要解决的问题。     

Finite-element method in electrical impedance tomography

In electrical impedance tomography (EIT), current patterns are injected into a subject and boundary voltages are measured to reconstruct a cross-sectional image of resistivity distribution. Static EIT image reconstruction requires a computer model of a subject, an efficient data-collection method and robust and fast reconstruction algorithms. The finite-element method is used as the computer model. The paper describes the finite-element analysis software package developed, including an interactive graphical mesh generator and fast algorithms for solving linear systems of equations using sparse-matrix and vector techniques. Various models of irregularly shaped subjects are developed using mesh-design tools, including automatic mesh generation and optimisation using the Delaunay algorithm. Even though the software package is customised for use in electrical impedance tomography, it can be used for other biomedical research areas, such as impedance cardiography, cardiac defibrillation and impedance pneumography.     

电阻抗断层成像临床应用研究进展

电阻抗断层成像(EIT)是继形态、结构成像之后,于近20余年发展起来的新一代无损伤功能成像技术,具有功能成像、无损伤和医学图像监护三大突出优势,应用前景诱人.介绍这一技术在国内外临床应用研究方面的新进展.包括肺密度和含气量测量、加强保护性通气策略、乳腺癌检测、虚拟膀胱活检、急性中风神经成像和腹膜内出血监测等.     

高精度一体化电阻抗断层成像数据采集系统

目的设计一种高精度一体化电阻抗断层成像数据采集系统。方法根据乳腺EIT检测方法的特点，设计了一套16电极高精度一体化实验系统，包括电极、开关阵列、模拟前端、模数转换及数据传送等。系统采用了24位高精度A/D转换和数据采集系统芯片ADuC834，使用了环形电路板，将所有电路集中在该电路板上，以16个压力测试针作为与外部电极的接合点，实现了无长引线的一体化系统。结果使用该系统进行了初步成像实验，取得了较好的成像结果。结论从成像结果看．采用高精度一体化数据采集系统进行EIT成像是可行的，新系统有更高的测量精度。