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开放式电阻抗成像的灵敏度和病态性问题
开放式电阻抗成像(OEIT)系统能对局部浅层的生物组织给出有价值的电阻抗分布信息.研究OEIT系统的灵敏度,并绘制其分布图.采用奇异值分解技术分析开放式电阻抗成像的病态性,Jacobian矩阵的条件数是2.27×107,体现出很强的病态性.仿真结果表明:当单个目标位于体表下高灵敏度区域时,成像具有较好的分辨率和定位准确度,随着设定目标逐渐偏离高灵敏度区域,其重构图像逐渐发散,终重构图像失败.由于OEIT的病态性,表层高阻抗目标起到了类似屏障的作用,导致图像重构失败.
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开放式电阻抗成像基本原理和仿真实验研究
电阻抗成像技术作为一种新兴的功能性医学成像技术具有广阔的应用前景.除了成像的空间分辨率不高之外,当前研究中普遍针对封闭场域成像的模式也是电阻抗成像技术推广到临床应用的一个不可忽视的障碍.在分析封闭式电阻抗成像临床应用局限性的基础上,提出了开放式电阻抗成像的思想,依据这一思想构建的开放式电阻抗成像系统能对局部浅层的生物组织给出有价值的电阻抗分布信息.给出了开放式电阻抗成像电磁场边值问题的数学模型,提出了边界约束问题的处理方法,并进行了初步的仿真和实验研究.结果表明,当目标位于体表下较浅部位时,成像具有较好的分辨率和定位准确度.
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开放式电阻抗断层成像测量系统设计与成像试验研究
目的:研制一种基于开放式电阻成像的高精度测量系统,用于物理模型试验研究.为临床试验奠定基础.方法:开放式电阻抗成像(OEIT)采用固定电极阵列,克服了封闭式电阻抗成像(CElT)在应用上电极间隔不等、放置不方便等问题;测量系统采用直接数字频率合成(DDS)产生激励信号,采用FPGA与ADC实现数字相敏检波.检测出电极问的正弦电压幅值与相位,经成像算法得到试验图像.结果:该测量系统的信噪比达104 dB.在300mS/m背景电导率情况下,可区分电导率分别为400mS/m和200mS/m的双目标.结论:该测量系统满足开放式电阻抗成像对测量信噪比的要求,水槽和琼脂物理模型的双目标成像试验结果表明,OEIT具有较好的分辨率和定位准确度.可以应用于区分低电导率差异的组织.
