实时电阻抗成像系统及实验研究

介绍了一个32电极实时电阻抗成像系统,描述了该系统的硬件电路设计及图像重建算法,并在盛有盐水的水槽上进行了实时电阻抗成像实验,实验结果表明该系统能够对目标(及多个目标)准确定位,重建图像灰度值的大小可以反映成像区域电导率的相对大小,可以区分成像目标的个数,成像速度可以达到3帧/秒,而且重建图像具有一定的分辨率,能够实时的反映成像区域内部电导率分布的改变。该成像系统非常适合于医学临床应用,如对脑血肿、脑水肿患者的实时图像监护,及时反映患者颅内出血的变化情况,以帮助医生做出正确的诊断,这在医学临床上有着重要的意义。

一种快速电阻抗成像方法及其灵敏度研究

该文介绍了一种基于等位线反投影算法的快速电阻抗断层成像方法,并实现了一种以等位线反投影算法为基础的实用动态电阻抗断层成像方法,分别研究了简单、复杂场域电导率分布下,该重建算法对场域内目标的定位精度及其对场域内部电导率分布变化的灵敏度。研究结果表明:该重建算法可以准确对目标进行定位,而且成像速度快,具有一定的分辨率,对场域内电导率分布的变化具有较好的灵敏度,但该重建算法的图像分辨率仍有待进一步提高。该快速电阻抗成像方法非常适合于对脑血肿、脑水肿患者的实时图像监护,以帮助医生及时做出正确的诊断,这在医学上有着重要的意义。

颅内血肿水肿成像研究-仿真与模拟实验

本文基于电流场“异物扰动”成像方法,对颅内血肿、水肿成像问题进行了数值计算和模拟实验。文中重点考察了颅内血肿、水肿有无及其体积大小、位置发生改变时,通过其边界电位的相对变化量来判断颅内血肿、水肿的变化情况,以达到成像目的。

一种改进的动态电阻抗断层成像反投影算法

介绍了一种改进的动态电阻抗断层成像等位线反投影算法 ,对等位线反投影算法中的反投影矩阵 B的计算方法进行了改进 ,用改进的等位线反投影算法实现了动态图像重建 ,并与传统等位线反投影算法重建图像进行比较。结果表明 ,改进的等位线反投影算法可以更好的对目标进行定位 ,而且速度快 ,重建图像分辨率也有所提高。

颅内出血动态过程的电阻抗成像仿真研究

基于等位线反投影算法的动态电阻抗断层成像技术具有对目标定位准确,成像速度快,有一定的分辨率等优点。将该技术应用于颅内出血疾病的实时监测,及时反映颅内出血的变化情况,这在医学上有着重要意义。作为该技术应用于颅内出血实时监测的基础研究,本研究利用等位线反投影算法,仿真了动态电阻抗断层成像技术应用于颅内出血疾病实时监测过程。研究结果表明,动态电阻抗断层成像等位线反投影算法重建的图像可以反映颅内出血的变化情况,能够应用于颅内出血动态过程监护。

三维颅内血肿动态成像

基于电流场“异物扰动”成像方法,在三维球模型上对颅内血肿动态成像进行了仿真研究。研究了颅内血肿体积大小的改变对头颅表面电位改变的规律,还研究了导电性能差的颅骨的存在对头颅表面电位改变规律的影响。研究结果表明:从头颅表面两个不同的位置注入电流后,从头颅表面电位的变化规律可以反映出颅内血肿体积大小的改变情况,而且电流可以穿透颅骨。这将有助于医务人员根据头颅表面边界电位的变化情况来推测颅内血肿的变化情况。

应用于APT驱动模式的NOSER成像算法

研究将NOSER成像算法应用到电阻抗成像中的APT驱动模式的成像性能。APT模式采用单一电流源,硬件紧凑易于实现。NOSER算法基于最小二乘法,以一个均匀电阻率分布作为初值,取牛顿法迭代算法的第一步。给出在APT系统应用NOSER算法所需各个计算步骤的推导过程和分析,综合形成一种在硬件上易于实现,又在重构图像上有较好分辨率的成像方式。仿真结果表明,在APT系统上应用NOSER算法,获得了优于广泛采用的反投影算法的成像性能。

脑水肿与脑出血的动态阻抗测量和阻抗成像基础研究

利用电阻抗成像技术 ,分别从一维阻抗测量、二维断层成像、三维立体成像等三个方面对颅内脑水肿、脑出血进行仿真研究 ,并对一维电阻抗成像进行了临床实验 ,同时还对电流的透颅效果进行了动物实验和仿真研究。研究结果表明 :低频电流能够穿过颅骨 ;从一维颅表测量的电阻抗变化 ,可以反映颅内出血和水肿的动态过程 ;利用二维电阻抗断层成像可以反映颅内出血的变化情况 ;三维电阻抗重建图像对目标定位准确 ,可以分辨出多个成像目标。以上研究结果为脑水肿与脑出血的图像实时监护奠定了理论基础 ,积累了临床实践经验。

电阻抗成像中有限元后处理的实现

电阻抗成像研究中,每次计算结果都将产生大量的数据(如电导率、电阻率分布),这些数据的规律很不直观,不便理解。怎样直接从图形上直观地看出电导率、电阻率分布,对计算结果的分析、理解有着重要的作用,特别是有助于医务人员的理解。文中主要从等值线及色彩图的绘制两个方面讲述了电阻抗成像中有限元后处理的实现,并用VisualC++.NET及OpenGL编写了有限元后处理软件,很好地解决了有限元后处理中等值线及色彩图的绘制问题。

生物电场分析可视化方法及实现

在生物电场分析过程中 ,每次运算都将产生大量的数据 (如电导率、电阻率分布 ) ,这些数据反映的规律不直观 ,不便于理解。如何将这些计算结果很好的以图形方式显示出来 ,直观地看出电导率、电阻率等参数分布 ,这对计算结果的分析、理解都有着重要的作用。本文主要从等值线及色彩地形图的绘制两个方面讲述了电阻抗成像中有限元后处理的实现 ,并用VisualC + + .NET结合OpenGL编写了有限元后处理软件 ,解决了等值线及色彩地形图的绘制问题。