專利名稱：一種準(zhǔn)靜態(tài)電阻抗成像中的圖像重構(gòu)方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于電阻抗斷層成像技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種準(zhǔn)靜態(tài)電阻抗成像中的圖像重構(gòu)方法。
背景技術(shù)：
電阻抗斷層成像技術(shù)(electrical impedance tomography, EIT)是一種新型的醫(yī)學(xué)成像技術(shù)，通過向人體施加安全的激勵電流(電壓)，同時測量體表電壓(電流)信號，經(jīng)重構(gòu)方法獲得人體某一斷層內(nèi)部的阻抗或阻抗變化分布。電阻抗斷層成像可分為靜態(tài)成像(以阻抗的絕對值分布為成像目標(biāo))和動態(tài)成像(以阻抗的變化為成像目標(biāo))。由于靜態(tài)成像對數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)要求苛刻，在實際應(yīng)用中受到了限制，目前仍然處于實驗室研究階段。動態(tài)成像通過對不同時刻的測量數(shù)據(jù)進行差分成像，一定程度上減少了接觸阻抗等系統(tǒng)誤差對圖像重構(gòu)的干擾，所以可用于對某些疾病的發(fā)展過程進行實時圖像監(jiān)測。但是對于病灶已形成、在短時間內(nèi)不會發(fā)生阻抗動態(tài)變化的疾病而言，采用動態(tài)EIT成像的方法不能快速檢測，因此有必要發(fā)展一種新的EIT成像方法。準(zhǔn)靜態(tài)電阻抗成像技術(shù)是一種新穎的電阻抗成像模式，通過在同一時刻向被測體施加兩種或多種頻率的激勵電流，利用不同頻率下的測量數(shù)據(jù)進行差分成像，重建出反應(yīng)被測體內(nèi)部阻抗分布，達(dá)到對疾病檢測的目的。人體各組織都具有一定的阻抗頻譜特性，所以不同激勵頻率下的測量數(shù)據(jù)中不僅包含了病變信息而且具有正常組 織的信息，因而不同頻率下的數(shù)據(jù)的差分結(jié)果中包含了大量的非病變組織阻抗的信息，因此，會導(dǎo)致重構(gòu)圖像中存在大量的偽影，甚至無法分辨出病變。但是，在臨床應(yīng)用中，醫(yī)務(wù)工作者通常更加關(guān)注圖像中病變的信息(例如，位置和大小)而不是正常組織。因此，為了消除非病變組織對成像結(jié)果的影響，凸顯病變組織，以滿足臨床實際需求，需要一種更加合理、有效的準(zhǔn)靜態(tài)電阻抗成像方法。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明解決的問題在于提供一種準(zhǔn)靜態(tài)電阻抗成像中的圖像重構(gòu)方法，該方法能夠在成像結(jié)果中凸顯病變組織(擾動目標(biāo))，減少或消除正常組織(非目標(biāo)區(qū)域)的影響。本發(fā)明是通過以下技術(shù)方案來實現(xiàn)一種準(zhǔn)靜態(tài)電阻抗成像中的圖像重構(gòu)方法，包括以下步驟I)采用電阻抗成像方法，對待測目標(biāo)分別在頻率為和的電流激勵下進行激
勵，采集兩次電流激勵下的邊界電壓^和匕，然后對所采集的數(shù)據(jù)進行加權(quán)求差處理，得到不同頻率激勵下的目標(biāo)區(qū)域阻抗變化差異所引起的邊界電壓變化AV :toon] AF = a-FJt1-1
其中，a為兩種不同頻率下成像區(qū)域內(nèi)阻抗的變化比例系數(shù)，
權(quán)利要求
1.一種準(zhǔn)靜態(tài)電阻抗成像中的圖像重構(gòu)方法，其特征在于，包括以下步驟 1)采用電阻抗成像方法，對待測目標(biāo)分別在頻率為的電流激勵下進行激勵，采集兩次電流激勵下的邊界電壓匕和，然后對所采集的數(shù)據(jù)進行加權(quán)求差處理，得到不同頻率激勵下的目標(biāo)區(qū)域阻抗變化差異所引起的邊界電壓變化AV
2.如權(quán)利要求1所述的準(zhǔn)靜態(tài)電阻抗成像中的圖像重構(gòu)方法，其特征在于，根據(jù)檢測對象估計其場域內(nèi)阻抗分布為P α，則Λ P為
3.如權(quán)利要求2所述的準(zhǔn)靜態(tài)電阻抗成像中的圖像重構(gòu)方法，其特征在于，所述的Pα的值與實際檢測對象的阻抗分布值成比例，使+為實常數(shù)，或是虛部與實部相比較很小， 不影響成像結(jié)果。
4.如權(quán)利要求2所述的準(zhǔn)靜態(tài)電阻抗成像中的圖像重構(gòu)方法，其特征在于，在利用Δ P重建出EIT圖像時，還需采用正則化方法加以修正。
5.如權(quán)利要求4所述的準(zhǔn)靜態(tài)電阻抗成像中的圖像重構(gòu)方法，其特征在于，采用的Tikhonov正則化方法加以修正
6.如權(quán)利要求1所述的準(zhǔn)靜態(tài)電阻抗成像中的圖像重構(gòu)方法，其特征在于，所述的低于/，/小于IOKHz /大于ΙΟΚΗζ。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種準(zhǔn)靜態(tài)電阻抗成像中的圖像重構(gòu)方法，采用電阻抗成像方法，對待測目標(biāo)分別在頻率為和的電流激勵下進行激勵，采集兩次電流激勵下的邊界電壓和然后對所采集的數(shù)據(jù)進行加權(quán)求差處理，得到不同頻率激勵下的目標(biāo)區(qū)域阻抗變化差異所引起的邊界電壓變化ΔV；然后計算不同頻率激勵下的目標(biāo)區(qū)域阻抗分布變化Δρ，利用不同頻率激勵下的目標(biāo)區(qū)域阻抗分布變化Δρ重建出EIT圖像。本發(fā)明在利用兩組不同頻率的測量數(shù)據(jù)成像前，考慮到成像區(qū)域內(nèi)非目標(biāo)信息對重構(gòu)結(jié)果的影響，提出采用加權(quán)求差的數(shù)據(jù)處理方式，可以有效消除非目標(biāo)信息在重構(gòu)圖像中產(chǎn)生的偽影，提高目標(biāo)辨識度，提高重建圖像質(zhì)量。
文檔編號G06T5/00GK103065286SQ201310006208
公開日2013年4月24日 申請日期2013年1月8日 優(yōu)先權(quán)日2013年1月8日
發(fā)明者董秀珍, 楊琳, 付峰, 尤富生, 漆家學(xué), 史學(xué)濤, 劉銳崗, 季振宇, 徐燦華, 楊濱, 代萌 申請人:中國人民解放軍第四軍醫(yī)大學(xué)