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。     

一种新型除颤测试分析仪

心脏除颤器测试分析仪主要用于心脏除颤器各功能参数的检测。阐述了仪器的硬件结构和软件设计，重点分析了信息的采集与处理、D／A输出的精确控制等模块。     

用于肺功能监测的电阻抗成像系统

介绍了一套完整的用于肺功能监测的电阻抗成像系统。该系统以PC作为主控机，进行可视控制、图像重建等操作：DSP实现电极选通、数据采集并与PC进行数据通信。采用直接数字合成（DDS）技术产生高精度激励信号源，用相敏解调方法实现数据获取。同时进行了在体实验，测量了体位发生变化时，重力作用对肺部气体分布的影响，证明了电阻抗成像系统监测肺部呼吸过程、检查肺部组织病变的可行性。     

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。     

医学电阻抗成像系统电极结构优化设计

目的 研究医学电阻抗成像（ＥＩＴ）系统电极结构对敏感场分布的影响。方法 设计一个具有边界强制等热点的有限元模型。通过仿真,分析了复合电极宽度对敏感场分布的影响。并进一步对不同激厉模式,敏感电极的结构尺寸进行了定量的优化设计。结果 当电极覆盖比率为５７.1%时,效果最优。结论 进行电极优化设计时,其场分布的均匀性、敏度与电极覆盖率应综合考虑。     

一种电阻抗图像与CT图像融合方法研究

研究一种电阻抗功能图像与CT结构图像相融合的方法,获得既能反映电阻抗分布又能反映组织结构的医学图像.以人体呼吸过程的电阻抗图像及胸部CT图像的融合为例,首先采用disk算子对CT图像滤波,再用canny算子提取CT图像轮廓,将提取后的结构图像构建EIT正问题模型,并进行正问题求解,更新灵敏度矩阵,且基于共轭梯度算法重建EIT图像,然后用小波算法将EIT图像与CT结构图像进行融合.在融合图像中,电阻抗功能变化信息在结构图像中凸显出来,可实现电阻抗变化区域的初步定位.研究结果表明,电阻抗功能图像与CT结构图像的融合有效、可行.本研究为实现电阻抗成像技术与其他成像技术的信息互补、进一步发挥EIT功能成像技术的优势奠定基础.     

图像识别技术在基因芯片分析系统中的应用及VB实现

在基因芯片应用中 ,由于图像中待分析点的不规则分布 ,使得系统难以有效地对其进行识别 ,本研究用增加对比度、自适应阈值、二值化、稀疏分布模板搜寻等多种图像处理算法对图像进行处理、分析、识别 ,并且通过VB编程实现 ,达到了快速、准确地识别各种基因芯片图像的目的     

基于GMRES和Tikhonov正则化的生物电阻抗图像重建算法

电阻抗层析成像(Electrical impedance tomography,EIT)是利用被测物体场内部电导率分布不均匀性,通过边界注入电流,测量边界电压变化,重构被测场内电导率分布图像。由于EIT测量数据有限,场域存在严重的非线性,导致问题的欠定性。我们介绍了一种新的组合算法,利用GMRES算法生成Krylov子空间,并结合Tik-honov正则化方法进行图像重建。该算法不仅改善了实时性,而且提高了成像质量及鲁棒性。     

基于TwIST-TV正则化算法的肺萎陷电阻抗成像仿真研究

肺部电阻抗成像(EIT)通过配置于人体体表一组阵列电极,利用边界测量信息重建胸腔内部二维断面电导率分布,具有非侵入、无辐射等特点,可用于临床监护.针对EIT逆问题求解的欠定性和病态性,提出一种基于总变差正则化(TV)的两步迭代(TwIST)算法.该算法利用迭代引入TV去噪算子,达到解的双重正则化效果.通过仿真构建不同程度肺痿陷EIT模型,利用该算法进行呼吸状态差分图像再构;同时基于图像提出肺通气总量指数作为客观评价指标.结果表明,与传统Tikhonov正则化算法相比,该算法可达到较好的图像重建质量和鲁棒性,其相应肺通气量指数也更接近于仿真肺痿陷模型变化.从而验证了该算法用于临床肺痿陷EIT通气量监测的可行性.     

人体复阻抗断层成像系统

设计了一种基于DSP的主从式人体复阻抗断层成像系统。系统采用PC机作为主控机,DSP控制电极选通、数据采集并与上位机通讯;采用直接数字合成(DDS)技术构建正弦波发生器,幅值、频率、相位等连续可调;加入反馈环节,有效提高了压控电流源的线性度和稳定性;采用欠采样和数字解调技术,获取人体复阻抗虚实部信息;利用反投影算法进行图像重建。试验测试与成像结果表明,该系统改进了数据采集速度和图像分辨率。