【摘 要】
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电阻抗成像技术(Electrical Impedance Tomography, EIT)是一种近年来兴起的新型功能性成像技术，它依据人体内不同组织具有不同的电导率这一原理来判别人体内组织或器官的病变
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电阻抗成像技术(Electrical Impedance Tomography, EIT)是一种近年来兴起的新型功能性成像技术，它依据人体内不同组织具有不同的电导率这一原理来判别人体内组织或器官的病变，将微小的安全电流注入人体，并测量体表电位来重构人体内的电导率分布，得到电导率变化及分布图像。电阻抗成像以其无创、对人体无辐射危害、设备简单、成本低廉、功能性成像等特点广泛地应用在临床医学、无损检测、地质研究及考古等方面，应用前景十分广阔。 本论文主要研究内容如下： (1)研究了电阻抗成像二维正问题和三维正问题的有限元求解方法。给出了二维正问题和三维正问题的有限元模型和求解过程，并在Co mso l中建立圆和半球模型，进行剖分，在Matlab环境下编写程序实现有限元的求解，并用电磁场分析软件Co mso l对同一模型进行了仿真计算，将两者的结果对比可知，本文给出的有限元求解算法求解的结果与Co mso l仿真计算结果一致，从而验证了本文中算法的正确性和有效性，为后续的逆问题的求解打下基础。 (2)利用等位线反投影算法对电阻抗成像进行二维重构，并在此基础上针对半球形模型提出了弧面反投影算法。利用等位线反投影算法重构出来的图像表明等位线反投影算法对目标定位准确而且重构速度快。针对半球形模型，提出的弧面反投影重建算法可以对目标物体进行定位，而且可以准确得知电导率变化区域的深度信息，不会造成电极平面投影所形成的假图像。 (3)对二维电阻抗重构图像进行三维插值重建，采用匹配点插值算法插值出了断层图像中新的图像层，从重建结果看出这一方法可以结合二维和三维重构算法的特点，适合临床应用。 (4)在Visual C++6.0的环境下搭建了电阻抗成像系统的软件平台，实现电阻抗数据的实时采集、存储和重构图像的显示。并进行了半球琼脂模型实验和初步的临床实验，半球模型实验验证了本文的逆问题求解算法及插值算法的正确性，初步的临床试验表明本文研发的电阻抗成像系统可以准确定位脑出血和脑水肿，但是对具体的病灶大小的判别还需进一步改进。
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