生物電阻抗成像技術(shù)省公開(kāi)課一等獎(jiǎng)全國(guó)示范課微課金獎(jiǎng)?wù)n件

生物電阻抗成像技術(shù)

學(xué)術(shù)匯報(bào)

主講人：陳睿小組組員：蔡宏劍陳睿劉思晨沈鑫徐香連楊威張頂革（名字按字母次序，并無(wú)先后）Ppt制作：張頂革參加制作：楊威1/13目錄生物電阻抗成像技術(shù)簡(jiǎn)述生物電阻抗成像技術(shù)分類與原理生物電阻抗成像技術(shù)難點(diǎn)生物電阻抗成像技術(shù)現(xiàn)實(shí)發(fā)展與未來(lái)展望2/13生物電阻抗成像技術(shù)簡(jiǎn)述

電阻抗成像（ElectricalImpedanceTomography,EIT）是一個(gè)無(wú)創(chuàng)以人體內(nèi)部電阻率分布為目標(biāo)重建體內(nèi)組織圖象技術(shù)。人體是一個(gè)大生物電導(dǎo)體，各組織、器官都有一定阻抗，當(dāng)人體局部器官發(fā)生病變時(shí)，局部部位阻抗必定與其它部位不一樣，因而能夠經(jīng)過(guò)阻抗測(cè)量來(lái)對(duì)人體器官病變進(jìn)行診療。

Ze=E/I=Re+JXeR=U/I3/13生物電阻抗成像技術(shù)簡(jiǎn)述

4/13生物電阻抗成像技術(shù)簡(jiǎn)述5/13生物電阻抗成像技術(shù)分類與原理注入式電阻抗成像感應(yīng)電流電阻抗成像多頻電阻抗成像生物電阻抗成像技術(shù)分類與原理6/13生物電阻抗成像技術(shù)分類與原理

這是傳統(tǒng)電阻抗成像方法，通常采取電流輸入測(cè)量電壓輸出或者采取電壓輸入測(cè)量電流輸出方式。

EIT系統(tǒng)大致由三部分組成：信號(hào)注入于提取、A/D轉(zhuǎn)換和計(jì)算機(jī)接口、圖象重建與顯示。7/13生物電阻抗成像技術(shù)分類與原理感應(yīng)電流電阻抗成像（inducedcurrentelectricalimpedancetomography,ICEIT）是一個(gè)新EIT技術(shù)，它在被測(cè)目標(biāo)周?chē)鈬胖萌舾蓚€(gè)激勵(lì)線圈，對(duì)其施加時(shí)變電流，在空間產(chǎn)生交變磁場(chǎng)，從而在被測(cè)目標(biāo)內(nèi)產(chǎn)生出感應(yīng)電流。測(cè)量目標(biāo)表面相鄰電極電壓差，并用此數(shù)據(jù)進(jìn)行目標(biāo)區(qū)域電導(dǎo)率圖象重建。8/13生物電阻抗成像技術(shù)分類與原理多頻電阻抗成像（Multi-frequencyElectricalImpedanceTomography,MFEIT）是在EIT技術(shù)基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)一個(gè)新型成像技術(shù)，它在多個(gè)頻率激勵(lì)下測(cè)量人體組織內(nèi)阻抗信息，對(duì)這些信息進(jìn)行處理，以到達(dá)更加好區(qū)分不一樣組織或組織所處不一樣狀態(tài)目標(biāo)。因?yàn)镸FEIT提取了人體組織在多個(gè)頻率下復(fù)阻抗信息，可經(jīng)過(guò)有目標(biāo)選擇頻率以突出感興趣組織，甚至還能夠經(jīng)過(guò)多個(gè)頻率下阻抗信息來(lái)估算組織阻抗模型參數(shù)，從而使最終圖象含有較多信息量，取得較高成像質(zhì)量。9/13生物電阻抗成像技術(shù)分類與原理

磁感應(yīng)斷層成像（Magnet-icInductionTo-mography，MIT）是一個(gè)有別于傳統(tǒng)EIT和ECT電磁成像技術(shù)。MIT基本原理是：將容積導(dǎo)體置于線圈（EXC）產(chǎn)生激勵(lì)磁場(chǎng)B中，容積導(dǎo)體內(nèi)因電磁感應(yīng)作用而產(chǎn)生渦流，該渦流同時(shí)會(huì)感生出擾動(dòng)磁場(chǎng)△B，改變了原激勵(lì)磁場(chǎng)B空間分布，在測(cè)量線圈上能夠檢測(cè)到△B+B。當(dāng)容積導(dǎo)體內(nèi)部電導(dǎo)率σ分布發(fā)生改變時(shí)，渦流強(qiáng)度和分布也會(huì)對(duì)應(yīng)發(fā)生改變，進(jìn)而使得測(cè)量線圈（REC）電壓和電流也發(fā)生改變，這種電壓和電流改變間接地反應(yīng)了導(dǎo)體電導(dǎo)率分布及其改變，可用于進(jìn)行容積導(dǎo)體電導(dǎo)率分布圖像重構(gòu)。10/13生物電阻抗成像技術(shù)難點(diǎn)

EIT技術(shù)困難在于反問(wèn)題非適定性（即：由電參數(shù)確定阻抗參數(shù)），即：邊界電壓微小擾動(dòng)可能引發(fā)解巨大改變，這就要求EIT系統(tǒng)要含有很高精度。另一困難在于它信息量小，即使能夠用增加電極個(gè)數(shù)方法來(lái)增加測(cè)量數(shù)據(jù)量，但就現(xiàn)在算法而言，數(shù)據(jù)量增加將使計(jì)算量快速增大。另外，當(dāng)前最大可實(shí)現(xiàn)生理阻抗改變只引發(fā)測(cè)量電壓10%變動(dòng)，所以通常認(rèn)為EIT測(cè)量硬件必須有最少0.1%精度。怎樣實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)高精度、高分辨率和算法快速收斂是EIT技術(shù)主要難點(diǎn)。生物電阻抗成像技術(shù)難點(diǎn)11/13生物電阻抗成像技術(shù)現(xiàn)實(shí)發(fā)展與未來(lái)展望

任何生物醫(yī)學(xué)工程研究都應(yīng)該是以生物醫(yī)學(xué)為出發(fā)點(diǎn)，以生物醫(yī)學(xué)應(yīng)用為最終目標(biāo)?，F(xiàn)實(shí)發(fā)展與未來(lái)展望

EIT作為一個(gè)對(duì)人體檢測(cè)與監(jiān)測(cè)技術(shù)有許多優(yōu)勢(shì)，其最主要一點(diǎn)是能夠?qū)θ梭w進(jìn)行連續(xù)監(jiān)控，這點(diǎn)是能填補(bǔ)現(xiàn)在很多成像技術(shù)所不含有，而其所含有無(wú)創(chuàng)，無(wú)輻射，低成本與重復(fù)使用功效則是其另幾大亮點(diǎn)。深化生物阻抗檢測(cè)技術(shù)，提升檢測(cè)精度和信噪比，采取全信息復(fù)阻抗檢測(cè)方法，改進(jìn)理論模型，從細(xì)胞水平上提取與人體生理、病理狀態(tài)相聯(lián)絡(luò)豐富阻抗全信息。研究和改進(jìn)成像算法，提升圖象分辨率；另外，還要利用EI