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电阻抗成像技术国内外研究现状

时间:2021-04-01 20:36来源:毕业论文
EIT技术是近二十几年来出现的新型功能成像技术,以其无损伤,低成本,操作简单和信息丰富等独特优势吸引了全世界越来越多的研究者。分布在世界各地的电阻抗成像技术研究小组己

EIT技术是近二十几年来出现的新型功能成像技术,以其无损伤,低成本,操作简单和信息丰富等独特优势吸引了全世界越来越多的研究者。分布在世界各地的电阻抗成像技术研究小组己超过30个,其中,以英国Sheffield大学的Brown研究小组工作最为突出,已开始从实验室研究向临床应用过渡。在我国,约有10多个研究小组从事EIT模型成像算法和硬件系统设计等方面的基础研究。 64917

电阻抗断层成像的起源可以追溯到上个世纪20年代,地球物理学研究者提出了线性电极阵列的电阻率成像(Resistivity Imaging)技术。70年代,生物医学研究者提出圆形电极阵列的断层电阻率测(Tomographic Resistivity Measurement Technique)。

1978  Henderson和Webster做出了第一幅电阻抗图像。他们使用固定于胸部上的由一个大电极和与之相对的若干小电极组成的电极系统,通过测量从各小电极流向大电极的电流所形成的等位差,获得了可以显示人体肺,心脏位置的阻抗图像,但这只是透射图像,而不是断层图像[3]。

1982年由英国Sheffield大学Brown和Barber利用等位线反投影法实现了人体手臂的阻抗层析图像,推动了电阻抗断层成像(EIT)技术的发展[4]。他们所用的等位线反投影法属于动态电阻抗成像算法中的一种。论文网

80年代末开始,EIT技术进入了迅速发展的时期。相继出现了一些高速高精度的EIT成像系统,如英国Sheffield大学的在成像系统MK1的基础上研制了实时成像系统MK2以及复频谱阻抗成像(EITs)系统MK3a和MK3b;英国OXFORD大学OXBACT系统,现己经发展到第四代,可实现三维成像。

近几年, ETI技术研究发展的趋势是由单一频率激励到多频激励,由二维成像到三维成像,电极数目不断增多,从实验室开始向临床应用过渡。尤其是三维成像方面,1990年Ider等提出了一种三维测量数据得到二维图像的方法,采用的是有限元和迭代等位线的投影算法重建二维图像;1995年,Mocrci等提出了一种用于快速三维EIT成像的直接灵敏度矩阵方法[5];1999年,Vanhknen等人将全电极模型应用到三维图像重建中得到同一实验装置的静态成像结果与动态图像扫描结果相当;1999年宫莲等用三维有限元法解多向异性EIT的正问题,用广义线性增量函数理论和奇异值分解法解逆问题,并做出了计算机模拟成像[6]。

根据成像目标的区别,EIT技术可分为两种:一种以人体电阻抗分布的绝对值为成像目标,称为静态成像;另一种是以电阻抗分布的相对值(差值)为成像目标,被称为动态成像。动态成像方法使用测量值的差值成像,减少了测量的系统误差。电阻抗成像技术又可以按测量方式分为接触式和非接触式两类。生物阻抗成像研究的分类如图1.2所示[7]:

生物阻抗成像研究分类

图 1.2 生物阻抗成像研究分类

电阻抗成像技术国内外研究现状:http://www.youerw.com/yanjiu/lunwen_72331.html
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