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eit电阻抗成像
eit电阻抗成像
EIT（Electric Impedance Tomography）电阻抗成像是一种无损检测技术，用于测量物体内部的电阻抗分布。
它基于在物体表面施加电流，并通过测量电流与电压之间的关系来推断物体内部的电阻抗分布。
EIT电阻抗成像的原理类似于医学影像学中的CT（Computed Tomography）成像技术。
但是，与CT不同的是，EIT技术使用电流替代了X射线，而且没有辐射危险。
EIT技术可以应用于许多领域，如医学、工业、环境和生物科学等领域。
在EIT电阻抗成像中，电极阵列被放置在物体表面，并通过电源施加电流。
电流在物体内部传播时，由于物体内部的电阻性质不同，电流的流动受到阻碍，导致电势差的变化。
这些电势差可以通过电极阵列上的电压传感器测量得到。
通过测量电压和电流之间的关系，可以推断出物体内部的电阻抗分布。
EIT电阻抗成像有许多应用，如医学成像、工业检测、环境监测等。
在医学领域中，EIT被广泛应用于肺部成像、脑部成像等领域。
在工业领域中，EIT可以用于检测管道中的流体、材料内部的裂纹等。
在环境监测中，EIT可以用于监测土壤的含水量、地下水的流动情况等。
总之，EIT电阻抗成像是一种非侵入式的无损检测技术，可以应用于许多领域，
具有广泛的应用前景。
2D-EIT和3D-EIT仿真结果比较
2D-EIT和3D-EIT仿真结果比较周旭胜【摘要】电阻抗断层成像(Electrical Impedance Tomography,简称EIT)的原理是给人体施加微小的电流(电压),在电极上获得相应的测量电压(电流),从而根据一定的算法来实现电导率的重构.因电流在体内的传播是三维的、立体的,所以在研究二维EIT的基础上,通过仿真实验来验证三维EIT的可行性.仿真结果表明:相比2D-EIT,3D-EIT技术可以获得更为丰富的阻抗信息,重构出的图像分布更为接近真实情况.【期刊名称】《石家庄学院学报》【年(卷),期】2016(018)003【总页数】6页(P32-37)【关键词】成像;重构;3D-EIT【作者】周旭胜【作者单位】铜陵学院电气工程学院,安徽铜陵 244061【正文语种】中文【中图分类】TM7271.1 EIT技术生物电阻抗断层成像（Electrical Impedance Tomography，EIT）技术是一种新兴的功能成像技术.它的原理是在生物体表设置一定数量的电极，选定其中两个施加微弱电流后，通过测量其他电极上的电压来计算出生物体内电导率的分布［1］.模型图如图1所示：EIT有着其他医学成像技术无法比拟的优点，主要体现在：1）成像过程中没有使用核素和射线，对人体无害，可以多次重复测量来获取最佳成像效果.2）功能性成像，成像速度快.3）系统成本低，携带方便，且不要求特殊的工作环境.因此，该技术有着非常诱人的应用前景.目前的临床研究主要集中在肠胃与食管功能成像、肺功能成像、脑部功能成像和心脏功能成像等方面［2］.1.2 发展历程EIT技术早在上世纪20年代就有所涉及，当时有地质学家给地层注入电流，通过观察不同地层的阻抗特性不同，来确定地下矿藏的分布情况.但直至1976年才由美国学家Swanson首次提出电阻抗成像的原理；1982年，英国Sheffield大学Brown和Barber首次获得了阻抗成像，并在1983年公开了他们构建的16电极EIT系统，并给出了成像结果.1995年，希腊Demokritos大学C.S.Koukourlis和Thessaloniki大学的J.N.Sahalos做出了一个32电极数据采集系统；此后，国内也出现了许多EIT研究小组和机构，尤其是第四军医大学及中国医学科学院等著名大学，对EIT的发展起到了很大的推动作用［3-5］.2.1 硬件系统EIT硬件系统的主要功能包括：电流的注入、电压的采集和处理以及图像的生成，其原理框图如下图2所示.系统工作时，首先由数字电子合成技术（DDS）在DSP的控制下获得正弦信号，经压控电流源（VCCS）转化成幅度稳定的电流.然后由开关阵列选择电流输入到指定电极，同时测量其它电极上的电压.最后将采集到的数据经过解调、放大和A/D 转换，再输入到DSP进行预处理，由计算机完成图像的重构［2］.2.2 EIT软件实现EIT软件实现过程主要包括两个方面，正问题求解和逆问题研究［6］.前者的实质是电磁场边值问题的求解，即根据已知电导率求出边界电压；后者是前者的逆过程，即根据边界电压求出电导率分布情况，完成图像的重构.2.2.1 正问题EIT正问题求解主要有解析法和数值计算法两大类.前者适用于均匀固定的场域，后者则可用于对非均匀场域的求解，因EIT正问题研究的场域是未知的，不均匀的，所以常用数值计算法来进行求解［2］.有限元方法求解正问题是从Laplace方程▽·（σ▽φ）=0，出发，在对对象场域进行单元剖分的基础上，对其进行变分和单元插值，进而得到有限元方程因此，若施加边界条件，即可计算出场域中各点电势.2.2.2逆问题EIT逆问题是指以测量电压为基础，通过各种算法得到电导率分布的过程.该过程具有不适定性，也即建立的方程没有真正意义上的解，因此，不能通过一般解方程的方法来求解，只能通过设置一些初始值来进行多次迭代，寻求最佳近似解.这种得到近似解的方法通常称为正则化技术，其过程为：首先建立最小化泛函然后运用合适的迭代公式，如牛顿—拉夫逊迭代算法公式来找到电阻抗z的最优解.2.2.3 仿真实验本次实验是以MATLAB软件作为平台编程实现的，因该软件中不同的数字可以表示不同的颜色，所以以下的电阻和电导率等参数没设单位，仅用不同大小的数字就足以区分开来.设置场域为一圆域，半径为14，场域的初始电导率为0.025，有限元剖分节点数为279，单元数为1049，如下图3所示.在圆域下方设置成像目标，电导率为0.5，如图4所示.运用牛顿-拉夫逊算法对其进行图像重构，结果如下图5所示.可见，通过一定的算法，得到的重构图像能够很清楚的反映场域模型中电导率的分布.目前，国内外研究小组对2D-EIT技术的研究已趋于成熟，研究成果很多，但由于注入的电流在人体内部并不是以平面方式扩散，而是立体传播，2D-EIT仅能获取的阻抗的平面信息，因此，为获取更为丰富的电阻抗信息，3D-EIT技术的研究就显得日益重要［6］.相比二维EIT而言，3D-EIT技术的优点主要体现在两个方面：获取的阻抗信息更为丰富和测量系统更接近模型［7］.三维EIT的实现过程和原理基本与二维EIT相同，分为正问题求解和逆问题研究两个过程.3.1 正问题正问题研究的关键是场域的数学模型分析.3D-EIT的数学模型种类很多，如连续模型CM（Continuous Model）、间隙模型GP（Gap Model）、分流模型SM （Shunting Model）和全电极模型CEM（Complete Electrode Model），其中，全电极模型被认为是最合理、最为贴近真实情况的模型［8］.全电极模型的特点是考虑了电极与场域间的接触阻抗.因此，每个电极上的电势为式中，φ为目标区域表面的电位，为接触阻抗上的压降，L为电极数.施加第二类边值条件或Neumann边值条件，应用有限元方法，即可对正问题进行求解.3.2 逆问题逆问题研究的实质是重构出电导率的分布，与二维EIT相似，3D-EIT的图像重构算法一般也是基于正则化技术来实现的.首先构建目标函数：然后通过迭代重构算法，找出使z（σ）最小时对应的σ值就是所要求的最佳解. 3.3 仿真实验本次实验假设场域为一四面体联通的圆柱体模型，有限元剖分结果为376个三角形，共252个节点，模型周围有两层共32个电极.设置场域的原始电导率为1.25，成像目标的电导率为25，电极与场域的基础阻抗为50，分别如图6、图7、图8所示.选用一定的算法对其进行图像重构，得到重构结果如图9所示.图9中，（a）图为圆域模型的6个界面图，选取的位置分别为z=2.63，z=2.10，z=1.72，z=1.10，z=0.83，z=0.10；（b）图为目标图像的重构图像.对比图5和图9可以看出，无论是2D-EIT还是3D-EIT，其成像结果均能够清楚的反映场域模型中电导率的分布情况，但不同的是，3D-EIT可以获得多个截面的电导率信息，这就相当于是对2D-EIT进行了多次测量.因此，3D-EIT成像结果所包含的信息量要丰富很多，比后者要更为接近真实的显现电导率分布情况，可见在临床实践中，对3D-EIT的研究具有非常的现实意义和应用前景.【相关文献】［1］任超世，邓娟，王姘.电阻抗断层成像应用技术研究［J］.中国医疗器械杂志，2007，31（4）：1-4.［2］周舟，胡晓明.EIT技术的研究进展［J］.计算机与信息技术，2010，143（10）：95-96. ［3］周旭胜.基于matlab的EIT图像重构算法研究［D］.南京：南京理工大学，2010.［4］BARBERD.C，BROWNB.H.Applied Potential Tomography［J］.Phy.Eand Sci.Instru，1984，（17）：723-733.［5］王妍，任超世.3D-EIT图像重建的研究进展［J］.国外医学生物医学工程分册，2003，26（6）：265-268.［6］王戬.电阻抗成像算法的研究［D］.济南：山东大学，2006.［7］DAVIDMS，DOUGLASLM，THOMASEH.Three-DimensionalMillimeter-wave Imaging forConcealedWeaponDetection［J］.IEEE TransMicrowaveTheory Tech，2001，（49）：1581-1592.［8］黄薏宸.三维电阻抗成像模型与算法研究［D］.重庆：重庆大学，2013.。
电阻抗成像胃动力功能检测的初步研究
电阻抗成像胃动力功能检测的初步研究王磊;赵舒;田云杰;邓娟;王妍;沙洪【摘要】目的:在电阻抗断层成像(electrical impedance tomography,EIT)胃排空检测的同时,提取图像数据信息计算胃动节律,完善EIT胃动力功能检测的方法研究.方法:选择无胃动力异常的青年男性作为被试对象,测试前空腹10h,以第1s空腹图像数据作为参考图像,饮用250 ml纯净水后依次进行每3min 1次的图像信息采集.根据图像结果,选取胃部电特性变化兴趣区域,连续记录该区域的相对阻抗变化率信息,描记胃排空曲线,进行小波变化,提取胃动节律.结果:根据图像处理结果计算半排空时间约为6 min,全排空时间约为22 min,提取2 min的相对阻抗变化率原始信号进行功率谱分析可提取出频率为0.31 Hz的呼吸节律和频率为0.052 Hz的胃动节律,对原始信号进行小波变化处理后呼吸干扰消失,只剩下频率为0.052 Hz的胃动节律信号.结论:采用EIT方法根据消化过程中的胃阻抗特性及其变化,可以有效地提取反映胃容积(胃排空)和胃运动(胃的收缩和蠕动)状况的信息,其变化规律与胃动力学状况相对应,相关性强.【期刊名称】《医疗卫生装备》【年(卷),期】2016(037)005【总页数】4页(P1-4)【关键词】电阻抗成像;胃动力;胃排空;胃动节律;小波变化【作者】王磊;赵舒;田云杰;邓娟;王妍;沙洪【作者单位】300192 天津,中国医学科学院生物医学工程研究所生物信息检测与处理实验室;300192 天津,中国医学科学院生物医学工程研究所生物信息检测与处理实验室;300192 天津,中国医学科学院生物医学工程研究所生物信息检测与处理实验室;300192 天津,中国医学科学院生物医学工程研究所生物信息检测与处理实验室;300192 天津,中国医学科学院生物医学工程研究所生物信息检测与处理实验室;300192 天津,中国医学科学院生物医学工程研究所生物信息检测与处理实验室【正文语种】中文【中图分类】R318;R573胃肠疾病在我国常见、多发，且发病率呈逐年增长趋势，年轻患者比例越来越高，已经严重影响了人们的正常工作和生活。
电阻抗层析成像
电阻抗层析成像1 什么是电阻抗层析成像电阻抗层析成像（Electrical impedance tomography，简称EIT）是一种成像技术，它利用交流电流通过不同材料的阻抗差异来描述物体内部结构。
通过测量电流在物体内部的流动情况，EIT可以生成一个二维或三维图像，反映物质的内部结构和分布。
2 EIT的历史和应用EIT技术最早由美国斯坦福大学的David Isaac Barber和British Medical Research Council的John G. Webster于1970年代初发明。
最初的应用是在医学领域，用于监测气管内和胃肠内的气体和液体流动，随后逐渐应用于其他领域，如流体力学、化学过程、材料研究等。
随着电子技术的进步和计算机算法的优化，EIT技术越来越成熟，已经成为一种非常有前途的成像技术。
3 EIT的工作原理EIT的工作原理基于物体内的电阻抗差异。
当物体受到高频交流电流的作用时，不同材料的导电性能会产生不同的响应。
在EIT设备中，通过电极在物体表面施加电流后，传感器能够检测到电流在物体内部的分布情况。
通过反复测量并处理这些数据，可以生成一张反映物质内部结构和分布的图像。
4 EIT的特点与优势相比其他成像技术，EIT具有非常好的特点和优势。
首先，EIT技术不需要进行放射性注射或使用X射线等有害辐射，对被检测物质和人体的安全性非常高。
其次，EIT设备非常便携，操作简单，可以在现场快速实现成像，具有非常高的实用性。
此外，EIT技术成本低廉，可以广泛应用于医疗、工业等多个领域。
5 EIT技术的展望随着人们对健康和生产安全的要求越来越高，成像技术的需求也越来越大，EIT技术在此背景下将有着广泛的应用和市场前景。
目前，EIT技术已经开始应用于医疗、生产等多个领域。
据预测，随着技术的不断创新和完善，EIT技术的应用范围将会越来越广，成为一种非常有前途的成像技术。
电阻抗成像技术
第25 卷第2 期2006 年 4 月北京生物医学工程Beijing Biomedical EngineeringV ol125 N o12Apr. 2006电阻抗成像技术王晖高建波骆剑平摘要介绍了一种新的医学图像重建技术———电阻抗成像技术( EIT) 。
EIT 依据生物组织不同部位的导电参数(电阻率、介电常数Π电容率) 以及同一部位在正常和病变时导电参数的变化来判断疾病的源。
EIT 设备通过对体组织表面电流、电压的施加及测量来获知体组织内部导电参数的分布, 并重建出反映体组织内部的图像。
详细分析了EIT 成像中遇到的关键问题以及现有的主要应对方法, 列举了EIT 技术在临床医学上的应用现状, 同时对EIT 在技术和临床上的发展趋势进行了展望。
关键词电阻抗成像图像重建反问题不适定性正则化中图分类号T M938184 文献标识码A 文章编号100223208 (2006) 022*******R evie w of E lectrical Imped ance Tomogra p hy WANG Hui , G AO Jianbo , LUO Jianping Faculty o f Inf o rmation Engineering , S h enzhen Univer sity , S h enzhen , Guangdong Province 518060【Abstract】 A new image reconstruction technology —E lectrical Im pedance T om ography ( EIT) is presented. EIT can find the diseased tissue in accordance w ith the fact that different tissues have different electrical properties ( e lectrical conductivity and permittivity) and the same tissue has different electrical properties based on whether it is in normal state or pathological changes. Facilities based on EIT technology obtain the distribution of electrical properties through the placement and measurement of the currents and v oltages on the surface of the tissue , and reconstruct the images of the tissue by related reconstruction alg orithm. A fter that the main questions of EIT and corresponding solutions is analy zed. F inally , the ty pical applications of EIT in medicine and the trend of EIT are dem onstrated.【K ey w ords】electrical im pedance tom ography ( EIT) image reconstruction inverse problem ill-posed regularization1 电阻抗成像的概念及分类对体内组织电特性的研究有利于医学诊断。
电阻抗成像_最大电极数_概述说明以及解释
电阻抗成像最大电极数概述说明以及解释1. 引言1.1 概述：本文将探讨电阻抗成像技术及其在最大电极数方面的应用。
电阻抗成像是一种非侵入式的成像技术，通过测量物体内部的电阻抗变化来获取图像信息。
该技术在医学、工业和环境领域具有广泛的应用前景。
1.2 文章结构：本文将按照以下结构展开对电阻抗成像最大电极数的概述说明和解释。
首先，我们将介绍电阻抗成像的定义和原理，并探讨其在不同领域中的应用情况以及其优势和限制。
接下来，我们将着重讨论最大电极数这一概念的解释，并分析影响最大电极数的因素以及相关研究进展。
最后，我们将进行总结要点并展望未来关于最大电极数方面研究的方向。
1.3 目的：本文旨在向读者介绍并解释电阻抗成像技术中涉及到的最大电极数问题。
通过系统地梳理目前关于最大电极数的知识和研究进展，希望能够加深对该问题的理解，为未来的电阻抗成像研究提供参考和启示。
（以上内容为1. 引言部分的详细清晰内容）2. 电阻抗成像：2.1 定义和原理：电阻抗成像是一种医学成像技术，通过测量生物体内部的电阻抗变化来对组织结构进行成像。
它基于组织的电导率差异，利用电极附加于皮肤表面，通过注入低强度交流电频率，在不同位置上测量到的电阻抗变化来描绘人体内部组织的分布情况。
该成像技术基于以下原理：- 不同类型的组织具有不同的电导率。
例如，正常肌肉和脂肪组织对电流具有不同的导电能力。
- 电极附加在皮肤上时，注入的低强度交流电会在人体内部产生电场。
- 这个电场经过各种组织时，会受到组织导电能力的影响而发生改变。
- 测量这些改变可以提供关于人体各个部位组织分布及其性质的信息。
2.2 应用领域：电阻抗成像在医学领域有广泛的应用，包括但不限于以下几个方面：- 乳房健康：乳腺癌筛查和检测中的乳房成像。
- 脑科学：用于非侵入性地监测脑血流、脑激活及异常检测。
- 呼吸系统疾病：用于监测肺部情况、诊断呼吸系统疾病并进行康复评估。
- 心脏健康：心电图改良技术，可监测心肌缺血和心肌损伤。
人体组织电特性磁共振断层成像(MR EPT)技术进展
人体组织电特性磁共振断层成像(MR EPT)技术进展辛学刚【摘要】科学研究早已证实,人体组织的电特性参数(包括电导率和电容率)在正常组织与肿瘤组织之间差异较大,因此测量人体活体组织的电特性参数变化有可能成为肿瘤早期诊断的有效手段.磁共振成像(MRI)本质上是非电离电磁场,即强的静磁场、梯度磁场和射频电磁场与人体组织的相互作用,因此MRI影像信息中必然包含人体组织的电特性信息.MRI领域近年来新兴的研究热点之一人体组织电特性磁共振断层成像(MR EPT)技术,其就是研究如何从MRI影像信息中有效提取人体组织电特性信息.本文概述MR EPT技术的产生背景,从反映电磁场基本运动规律的麦克斯韦方程组出发,解析给出MR射频场与人体组织电特性参数之间的量化关系,深入剖析了3T和7T不同场强下MR EPT成像方法的国际研究进展以及潜在的技术突破口.同时,还介绍目前运用MR EPT技术开展的动物实验和前期临床人体测试等情况,展示这一新兴技术的诱人前景.【期刊名称】《中国生物医学工程学报》【年(卷),期】2015(034)001【总页数】8页(P83-90)【关键词】生物组织电特性;人体组织电特性磁共振断层成像;磁共振射频;癌症早期检测【作者】辛学刚【作者单位】南方医科大学生物医学工程学院,广州510515;纽约大学医学院Bernard and Irene Schwartz生物医学成像中心,纽约10016,美国【正文语种】中文【中图分类】R318引言人体组织电特性磁共振断层成像(magnetic resonance electrical properties，MR EPT)技术是在传统质子磁共振成像(magnetic resonance imaging，MRI)技术的基础上，通过检测能够反映人体组织非均匀电特性(electrical properties，EPs)分布的磁共振射频场(radiofrequency field，RF field)，来计算得到人体组织各处的EPs分布的新兴的MR成像是近年来MR领域备受瞩目的研究热点之一。
德尔格胸阻抗断层成像仪参数
德尔格胸阻抗断层成像仪参数德尔格胸阻抗断层成像仪是一种用于检测胸部疾病的医疗设备，其参数对于设备的性能和成像效果起着重要的作用。
下面将介绍一些关键参数及其影响。
1. 电流大小：德尔格胸阻抗断层成像仪在成像时需要通过胸部施加微弱的电流，电流的大小直接影响到成像的清晰度和准确度。
一般来说，电流过小会导致图像噪声较大，影响诊断结果；而电流过大则可能对患者造成不必要的伤害。
因此，合适的电流大小是保证成像质量和患者安全的关键。
2. 电极布局：德尔格胸阻抗断层成像仪通过电极与患者的胸部接触，电极的布局对成像结果有着重要的影响。
电极的数量和位置应该能够充分覆盖胸部区域，并保持稳定的接触。
合理的电极布局可以提高成像的分辨率和准确度，同时减少伪影的产生。
3. 采样频率：德尔格胸阻抗断层成像仪在成像时需要对电阻进行多次采样，采样频率的选择直接关系到成像的时间和空间分辨率。
较高的采样频率可以提高成像的细节展示能力，但也会增加成像所需的时间。
因此，采样频率的选择需要在时间和精度之间进行权衡。
4. 图像处理算法：德尔格胸阻抗断层成像仪通过对采集到的数据进行图像处理，得到最终的成像结果。
图像处理算法的优劣直接影响到成像的质量和准确度。
合理的图像处理算法可以去除噪声、增强图像对比度，并提高边缘检测的准确性。
5. 图像显示参数：德尔格胸阻抗断层成像仪得到的成像结果需要通过显示器进行展示。
显示器的亮度、对比度和分辨率等参数对于成像结果的观察和分析起着重要的作用。
合适的显示参数可以提高图像的清晰度和细节展示能力，进一步辅助医生进行准确的诊断。
总结起来，德尔格胸阻抗断层成像仪的参数对于成像质量和诊断结果具有重要影响。
通过合理选择和调整这些参数，可以提高成像的清晰度、准确度和可操作性，帮助医生更好地进行疾病诊断和治疗。
同时，不断的技术创新和研发也将进一步完善德尔格胸阻抗断层成像仪的参数，提高其应用范围和临床价值。