生物电阻抗脑断层成像正向问题仿真研究

目的：建立大脑的生物电阻抗模型,仿真研究生物电阻抗脑断层成像正向问题。方法,利用大脑的磁共振成像结构构造模型,采用有限元方法计算正向问题。结果极数和剖分方式对内部信息的提取有影响,电阻率变化的位置、面积和大小对边界电压值影响较大。结论为生物电阻抗脑脑断层成像提供可靠的定量分析数据。     

家兔脑组织复电阻抗频率特性及其等效电路模型

目的：研究大脑组织的复电阻抗频率特性,分析缺血对大脑组织复电阻抗频率特性的影响,构建大脑组织的复电阻抗等效电路模型。方法：利用频响分析仪(1255B,英国Solartron公司),二电极测量法,对12只家兔正常、缺血状态大脑组织复电阻抗频率特性进行离体测量,脑缺血方法采用的是颈总动脉结扎法,等效电路模型分析采用阻抗分析软件(Zplot 2．1,英国Solartron公司),还经过脑组织病理学常规染色(HE染色)对脑缺血进行了验证。结果：在缺血脑损伤发生后,脑组织复电阻抗实部、虚部均明显增大,电阻率变化率受频率影响较小,但脑组织复电阻抗虚部频率特性未呈现出单峰走势,经软件分析得到了脑组织的复电阻抗等效电路模型。讨论：脑组织复电阻抗实部、虚部和电阻率变化率均可以作为成像变量;其复电阻抗等效电路模型显示整体脑组织的等效电路模型构成比较复杂,并非传统的生物组织三元件等效电路模型,在进一步的研究中应设法对各组织分别进行测量。     

脑EIT中边界电压随颅内电阻率扰动变化情况的仿真研究

由于脑部高电阻率的颅骨的存在,电阻抗断层成像（EIT）测量时,由颅内电阻率分布的改变导致边界电压的变化量与不含颅骨的目标不同。参照人脑部的解剖图谱,制作了一个由7 300多个电阻构成的脑部电阻率分布仿真模型。基于该模型的仿真结果显示：颅骨和脑脊液的存在使边界电压动态范围由17倍增至28倍。当目标中心占成像区域空间分辨率在0.09、电阻率分辨率在0.25时,归一化的边界电压平均变化量和最大变化量分别比均匀模型小11.4倍和8.3倍。根据这些结果,可以认为脑EIT硬件系统需至少能够识别出相对满量程的0.01%的边界电压变化,才能探测出这种电阻率变化。     

磁感应断层成像硬件系统与实验的研究进展

阐述了磁感应断层成像(MIT)技术的原理和优势;在回顾MIT技术早期研究的基础上,按照主要研究小组分别详细论述了各自的MIT硬件系统和模型实验结果 对目前的研究进展进行分析后可知:MIT技术已经具有完善的理论依据、完整的硬件系统以及良好的物理模型成像结果;部分生物组织的成像研究已经出现,对活体病变的研究将成为未来的发展趋势.     

电阻抗断层成像的驱动模式

本文分析了ＥＩＴ中驱动模式的研究意义，分类介绍了已有的驱动模式，回顾了现有３ＩＴ系统中采用的驱动模式，最后指出了各种驱动模式的优缺点，并提出了可能的改进意见。     

动态感应电流电阻抗断层成像的算法仿真

目的 在仿真模型的基础上，研究一种用感应电流激励的动态电阻抗断层成像算法－牛顿迭代法的特性及其对独立测量数的依赖性。方法 利用有限元法对成像区域进行离散，然后再用牛顿迭代法针对不同的线圈数进行求解、成像、比资比较。结果 对同一目标，分别就不同的线圈数得到了成像结果，表明牛顿迭代法对电导率扰动的定位是基本准确的，成像误差随线圈数的增加而减小。结论 用牛顿迭代法解动态感应电流电阻抗断层成像的逆问题是可行的，但在独立测量数小于剖分单元数的情况下，迭代过程不全准确的收敛于实际的电导率分布，而是一种的近似；在独立测量数大于部分单元数的情况下，迭代过程可以收敛于实际的电导率分布，从而得到高质量的重构图像。     

在体动物组织复阻抗频谱的测量及初步结果

目的 :探索测量在体动物组织复阻抗频谱的方法。方法 :系统采用频率响应测量原理和四电极法。结果 :实现了生物组织复阻抗频谱的测量系统 ,设计了用于在体组织测量的电极 ;利用这一系统进行了部分在体动物组织复阻抗频谱的测量。初步测量结果表明 :在体动物组织在缺血前后 ,阻抗频谱变化显著。结论 :动物组织复阻抗频谱在供血正常状态及缺血后有显著变化 ,且缺血前后的变化与随离体时间的变化性质完全不同。     

离体猪肝组织温度的电阻抗成像监测研究

目的：获得肝组织的EIT图像与温度的关系,为采用电阻抗成像法监测在肝肿瘤热疗时的体内温度奠定基础。方法：将新鲜离体猪肝放入装有盐溶液的物理模型中,测温探头插入肝组织的不同位置用于监测过程中的温度分布,用EIT实时图像监测肝组织的阻抗变化。结果：EIT图像显示组织温度上升时,组织阻抗逐渐下降。随着温度的上升,EIT图像目标区域颜色明显有变红,并呈扩散趋势。用边界电压、感兴趣区域重构值等表征温度时,可以获得较好的拟合效果,边界电压的最大拟合绝对误差在3.6℃左右,感兴趣区域重构值的最大拟合绝对误差在1℃左右。结论：温度变化与图像变化之间存在一定的关系,高温时组织电阻抗特性发生显著改变,在临床热疗中有可能通过EIT来实时监测热疗时的温度。     

几种乳腺疾病的电阻抗扫描的频率特性

利用电阻抗扫描技术,研究人体乳腺在疾病状态下电导参数随激励频率的变化规律,为进一步的乳腺疾病检查打下基础。获得了浸润性导管癌、瘤样增生和乳腺腺病等三种乳腺疾病的电导参数的频率特性曲线,并与病变周围正常组织进行了对比,可以得出病变组织具有与正常组织不同的频率特性,而且上述三种不同种类疾病的频率特性也各有差异。因此提示可以根据频率特性的特征,来辨别病变的种类。     

非接触磁感应脑阻抗断层成像系统激励源设计

目的：设计适合非接触磁感应脑阻抗断层成像系统工作的激励源和感应线圈 ，为进一步了解生物组织电阻抗的行性打下良好的基础。方法：基于高速电子电路设计技术，建立具有差分驱动模式、频率（1MHz-20MHz)和幅值均线性可调的信号源，分析测量结果，得出设计参数。测量并计算感应线圈参数，分析影响其特性的因素。结果：激励源的输出频率在10MHz时，带负载线圈稳定输出最大电压峰峰值12V,最大电流220mA，频率稳定度为0．5％，输出噪声电压有效值6．1mA，信噪比63dB。结论：本信号源性能满足试验要求，受外界电磁幅射干扰影响小，感应线圈设计合理，有利于进行检测试验，这些都为下一步成像打下良好的基础。