电阻抗断层成像在评估脑损伤患者中的应用价值

电阻抗断层成像(electrical impedance tomograph,EIT)通过测量体表电极之间的传递阻抗来估计组织电特性的空间分布。EIT在医学成像,特别是在脑损伤患者的评估中,展现出了巨大的应用潜力。本篇综述介绍EIT在脑损伤患者评估中的应用进展,包括脑卒中、脑水肿和癫痫灶的诊断和监测,在脑卒中研究中,连续实时EIT监测可早期发现颅内病变,区分脑卒中类型,改善患者预后。对于脑水肿,EIT可实时监测颅内压和评价脱水治疗效果。在癫痫方面,可用于癫痫病灶定位以及癫痫发作监测。本文还对EIT目前存在的问题进行了总结,探讨其技术挑战与未来发展方向。

基于电阻抗断层成像的亚健康人群经络原穴电特性监测技术

电阻抗断层成像(EIT)技术在无损伤、装置简单等方面有着巨大优势,但其存在重构结果质量不理想问题。鉴于此,利用深度学习方法建立基于电阻抗断层成像的映射网络模型并进行比较分析。结果显示,在结构相似性上,所提算法高于0.8,而比较算法均低于0.6,表明所提模型在图像重构质量具有优势,具备一定投用价值。

电阻抗断层成像应用基础与临床应用的一些研究进展

综述电阻抗断层成像(EIT)在应用基础和临床应用方面的一些研究进展。有针对性地深入研究生物组织的电特性,提取在细胞层次上发生的、与人体生理和病理状态相联系的功能性信息。介绍用于脑、腹部渗血检测与监护,区域性肺功能成像,胃动力检测与评价,以及乳腺肿瘤早期发现等实用化的EIT方法。对未来进行展望,提出在EIT方法学研究不断深入和发展的基础上,进行有确定目标的应用基础研究和临床应用研究。

电阻抗断层成像系统及重构算法

对电阻抗断层成像系统（EIT）的算法及硬件系统进行了全面的研究，建立了一个基于物理模型的EIT系统．系统主要包括模拟人体躯干的物理模型、32电极及其信号测量系统、PC个人计算机．并提出了一种新的图像重构算法．通过对物理模型的测量，用图像重构算法得到了较好的成像结果．

电阻抗与EIT测量微系统设计

以微系统结构、高稳定性为设计目标,构建一套基于ATmega16单片机和AD5933的电阻抗与EIT测量微系统。AD5933芯片内部集成了DDS部分、滤波放大部分、12位A/D转换部分和片上的DSP离散傅里叶变换解调部分,避免了各个模块时序不一致造成的误差,提高了系统的稳定性和抗干扰性。基于Matlab平台开发图形用户界面(GUI),实现了数据无线通讯、阻抗图谱绘制、特征参数计算、EIT图像重建。对均匀场进行100次数据采集,系统信噪比达70 dB。对高精度电阻、离体猪肉分别进行阻抗测试,根据Cole-Cole理论,绘制了阻抗圆图,测量结果与最小二乘算法拟合效果相符。针对16电极实验槽中不同位置和不同数量的有机玻璃棒分布,采用高斯牛顿重建算法进行电阻抗图像重建,成像效果良好,验证了系统的有效性与可行性。

高精度人体电阻抗断层成像系统

本文设计了一种基于DSP的主从式人体电阻抗断层成像系统,频率范围从10kHz到1MHz。系统采用PC机作为主控机,DSP控制激励信号、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,加入反馈环节,有效提高了压控电流源的线性度和稳定性;采用低导通电阻的多路开关;基于测量有效值和相位差实现相敏解调,获取人体复阻抗信息;采用16位AD转换器,提高测量信号的分辨率。试验测试与成像结果表明,该系统能够在较宽的频带范围保证测量精度和图像分辨率。

电阻抗断层成像技术进展

电阻抗断层成像技术分为:静态EIT(以电阻抗分布的绝对值为成像目标)和动态EIT(以电阻抗分布的相对值为成像目标),它是近年来国内外生物医学工程研究的比较热门的一种成像技术。因为与已有的X射线成像、计算机断层扫描成像(CT)、核磁共振成像(MRI)及超声成像相比,这种新的成像技术不仅具有解剖学的特征信息,还有功能性成像的性质。又因为它的无创、简单、便宜、容易应用等特点,在临床有着很好的应用前景。本文通过数学、物理以及应用上的论述并结合了最新的国内外科研动态。介绍了电阻抗断层成像技术的数学计算(包括算法和算法分析),物理基础(激励方式,激励频率,驱动模式),揭示了电阻抗断层成像技术的基本原理,并展示了此项技术的临床应用情况。

在体兔脑组织电阻抗频率特性测量及EIT初步成像

通过频响分析仪 ,二电极法 ,对 10只家兔大脑缺血前后的脑阻抗频率特性进行在体测量 ,再尝试利用16电极 EIT成像系统 ,对兔脑阻抗的这一变化进行初步的动态成像实验。缺血模型采用的是颈总动脉结扎法 ,并经过单侧颈总动脉大脑供血区域染色实验 ,对缺血进行了验证。结果显示 ,在缺血脑损伤发生后 ,脑阻抗明显增大 ,在 10 Hz以下脑阻抗变化率可达 75 % ,在 1KHz～ 1MHz频率范围脑阻抗变化率约为 15 %且比较稳定 ,理论上完全满足成像要求 ,而且脑阻抗变化率可以作为一个成像变量 ;初步的动态成像结果显示 ,脑组织供血变化一侧与其电阻率变化位置相一致 ,从而进一步证明利用 EIT技术对脑功能变化进行检测。

电阻抗断层成像硬件系统

本文主要回顾了目前已报道的电阻抗断层成像（ＥｌｅｃｔｒｉｃａｌＩｍｐｅｄａｎｃｅＴｏ－ｍｏｇｒａｐｈｙ，ＥＩＴ）硬件系统性能及参数，给出了ＥＩＴ硬件系统的基本结构框图，对激励电路。

电阻抗断层图象新技术

电阻抗断层图象技术(EIT:ElectricalImpedance Tomography)是当今生物医学工程学重大研究课题之一.它是继形态、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功能成像技术.EIT通过配置于人体体表的电极阵,提取与人体生理、病理状态相关的组织或器官的电特性信息,不但反映了解剖学结构,更重要的是可望给出功能性图象结果.因此CT、超声等其他成像技术无法与之相比的.EIT不使用核素或射线,对人体无害,可以多次测量,重复使用,可以成为对病人进行长期、连续监护而不会给病人造成损伤或带来不适的医院监护设备.加之其成本低廉,不要求特殊的工作环境等,因而是一种理想的和具有诱人应用前景的无损伤医学成像技术.

电阻抗断层成象

介绍电阻抗断层成像的原理。

电阻抗层析成象(EIT)系统的研究

本文提出一种新的获取图象重建数据的系统,该系统通过在模型边界的32个电极上注入多种组合方式的自适应电流,然后测量相应电极上的电压值,再经过特定的算法处理,得到重构图象。本文同时介绍了系统的数学模型及算法原理。

电阻抗成像技术在急性呼吸窘迫综合征病情监测中的应用与发展

急性呼吸窘迫综合征是以急性低氧性呼吸衰竭为特征,胸部影像学显示双侧肺组织浸润渗出,不能完全用心力衰竭或体液超载来解释。目前,CT扫描常用于急性呼吸窘迫综合征的分类和预后,但受限于危重患者转运不便等情况,此项检查无法满足实时监测肺组织通气与灌注的需求。电阻抗断层扫描的出现很好的解决了这一问题。电阻抗断层扫描作为一项新兴的功能性成像技术,能够无创、实时地评估肺部通气和灌注情况,从而协助急性呼吸窘迫综合征诊断、评估危重程度、优化患者机械通气参数以及疗效评估。本文主要对电阻抗成像技术在急性呼吸窘迫综合征患者病情监测中的研究进展进行讨论。

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。

肺部电阻抗断层成像技术评估不同肌松拮抗剂对术后肺局部通气恢复的影响

目的 利用肺部电阻抗断层成像(electrical impedance tomography,EIT)技术比较腹腔镜下根治性前列腺切除术患者术后使用肌松拮抗药舒更葡糖钠和新斯的明后肺局部通气的恢复情况。方法 选择2020年9月—2021年9月在复旦大学附属肿瘤医院全麻下行腹腔镜下根治性前列腺切除术的患者75例,采用随机数字表法将患者分为舒更葡糖钠组(S组)和新斯的明组(X组)。使用EIT监测肺局部通气,四个成串刺激(train-of-four stimulation,TOF)监测肌松。术毕TOF恢复至2个计数时,S组静脉给予舒更葡糖钠2 mg/kg,X组静脉给予新斯的明40μg/kg联合阿托品20μg/kg,比较两组患者术前及拔管后10、20、30 min的EIT潮气阻抗差值(tidal impedance variation,TIV)、呼气末肺阻抗差值(changes of end-expiratory lung impedance,ΔEELI),感兴趣区域(region of interest,ROI)阻抗比例,并记录两组患者的肌松恢复时间(TOF恢复至90%)和术前及拔管后10、20、30 min的心率、血压、动脉氧分压(PaO_(2))、动脉二氧化碳分压(PaCO_(2))、动脉氧饱和度(SaO_(2))、肺泡动脉氧分压差(PA-aO_(2))和氧合指数(PaO_(2)/FiO_(2))。结果 两组患者拔管后30 min的TIV(P=0.932)、ΔEELI(P=0.822)、ROI 1比例(P=0.529)、ROI 2比例(P=0.693)、ROI 3比例(P=0.868)和ROI 4比例(P=0.185)的差异均无统计学意义;S组的肌松恢复时间(3.4 min)明显短于X组(11.3 min,P<0.001)。与术前相比,S组拔管后30 min的PaO_(2)(P=0.007)、SaO_(2)(P<0.001)和PaO_(2)/FiO_(2)(P=0.007)均显著降低。与术前相比,X组拔管后30 min的PaO_(2)(P=0.018)、SaO_(2)(P=0.002)和PaO_(2)/FiO_(2)(P=0.018)均显著降低。结论使用新斯的明或舒更葡糖钠术毕拮抗肌松,对腹腔镜下根治性前列腺切除术患者术后肺局部通气分布可能无影响,即使肌松完全恢复,肺呼吸功能在术后30 min也不能完全恢复至术前基础水平。

电阻抗成像系统中采样信号电路的设计与实验验证

深入探讨了电阻抗成像(EIT)中的一个关键技术——采样信号电子电路的实现。详细阐述了电路的基本原理和技术要求,采用先进的电路设计理念和技术,基于高性能的FPGA双驱动系统设计一套肺通气可视化电阻抗成像设备的硬件电路,主要包括采样控制单元、压控恒流源模块、分时复用模块、差分放大电路和安全耐压隔离模块单元。讨论了采用控制单元和分时复用模块实现信号采集的方法。通过实验测试,验证了所设计的EIT硬件电路在信号采集过程中具有高精度和高稳定性的优点,能够满足临床肺通气成像的需求。

电阻抗技术在银杏树干健康评估中的应用研究

为评估银杏行道树树干健康程度,降低树干断折倒伏风险,本研究采用PiCUS Tree Tronic树木电阻抗断层成像仪分别对健康、干旱、腐烂银杏树干进行检测,并与树干的目测结果进行比较.树干的断层扫描结果显示,健康树干的电阻率为中间高四周低,中部电阻率达1000Ω·m,四周电阻率约300Ω·m;干旱的银杏树干整体呈现高电阻率,平均电阻率达1000Ω·m以上;腐烂树干的电阻率差异与腐烂区域相关,腐烂面积占比普遍高于目测结果,说明电阻抗技术能够更准确地探测树干内部的健康状况,该结果可为银杏树干健康评估提供指导.

电阻抗断层扫描指导急性呼吸窘迫综合征机械通气

急性呼吸窘迫综合征(ARDS)是临床常见的急危重症,以弥漫性肺间质、肺泡损伤和肺血管通透性增加为特征。CT可用于对ARDS影像学特征、严重程度的评估和预测,但需要转运患者到CT室且仅为静态检查。电阻抗断层扫描(EIT)是近年来在临床应用日益广泛的监测工具,可实现床边连续实时肺通气分布的评估,在优化危重病患者的机械通气参数方面有较高的临床价值。本文介绍EIT基本原理及如何更好地使用EIT技术指导ARDS患者的机械通气治疗。

人颅骨电阻抗频率特性及其与解剖结构关系研究

在电阻抗断层成像 (EIT)技术应用于脑部成像的研究中 ,颅骨的电阻抗对驱动电流的屏蔽效应非常严重 ,严重影响了成像效果 (特别是中心区域 )。本研究采用离体人颅骨 ,二电极法 ,用频响分析仪 (Solartron12 5 5B)经电阻抗接口 (Solartron 12 94 ) ,在 0 .1Hz～ 1MHz频率范围内进行测量 ,描记出颅骨电阻抗频响特性曲线 ,初步观察了颅骨电阻抗随时间变化的趋势 ,研究了颅骨解剖结构同其电阻抗之间的关系。结果表明 :颅骨电阻抗幅值随时间明显增大 ;其特征频率应在 10KHz附近 ,颅骨组织的解剖结构对颅骨电阻抗有重要的影响 ,含有板障层的厚颅骨由于颅骨内、外板中富含毛细血管的原因 ,其电阻抗较不含板障层的薄颅骨电阻抗小。本研究结果为解决颅骨高阻抗的屏蔽效应问题提供了可能的参考和依据。

基于混合正则化算法的颅内异物电阻抗成像仿真研究

为提高电阻抗静态重构图像的质量,研究将离散变差函数引入到重构算法中,形成混合正则化重构算法,并对计及颅骨的颅内异物进行了重构成像。与常用的Tikhonov正则化算法相比,混合正则化重构算法对重构信息的分辨能力显著提高,能有效克服低电导率颅骨对颅内信息的屏蔽效应,显著改善所得重构图像质量,与设定病例的医学图像相符。这一成果提高了电阻抗静态成像技术在颅内异物定位方面的质量,为电阻抗静态成像技术的实用化打下了基础。