[发明专利]一种基于电极抽样校验的动态电阻抗成像方法

说明书

本发明公开了一种基于电极抽样校验的动态电阻抗成像方法，该方法先将EIT测量电极进行顺序编号分为全部电极、奇数编号电极和偶数编号电极三组；再分别获取三组电极的边界测量电位，分别计算三组电极边界电位变化；根据三组电极边界电位变化分别计算三组电极测量数据下的重建结果，并绘制重建结果分别对应的EIT重建图像；据步三组电极测量数据下的重建结果分别计算重建结果之间的相关系数；根据相关系数来判断重建结果的可信性以及三个重建结果分别对应的EIT重建图像的可信性。本发明提出的方法针对EIT在噪声、干扰存在的测量环境下，提供额外的有效成像判断标准，提升成像可信性。

技术领域

本发明属于电阻抗断层成像(Electrical Impedance Tomography，EIT)领域，特别涉及一种提升动态EIT成像稳定性和可靠性的方法，具体是一种基于电极抽样校验的动态电阻抗成像方法。

背景技术

在电阻抗断层成像技术(Electrical Impedance Tomography，EIT)中，16个电极均匀地安放于人体体表，安全电流按照一定的规律通过电极对注入人体，其余电极可测量激励后的响应电位。基于电极测得的边界电位数据，选取两个时刻的数据进行差分，然后结合相应算法可以重建出这段时间内阻抗变化的图像，进而推测人体内部发生的生理、病理变化。

电阻抗具有无创、低成本、功能成像的优势，在肺通气监测、脑功能成像、胃动力监测等领域有良好的应用前景。然而，EIT图像重构存在病态性，对噪声和干扰较为敏感。而在实际EIT动态监护中，很难时刻保持测量稳定和成像稳定。随机噪声，病人体动、皮肤出汗等多种因素会影响成像。因此，提升噪声环境下EIT成像的稳定性和可靠性是亟需研究的问题。针对该问题，过去许多研究使用数据预处理技术提高测量数据质量，优化成像算法提高成像的鲁棒性。然而，未有研究考虑增加校验机制来判断有效成像并提高有效成像标准。

发明内容

针对提升噪声、干扰环境下EIT成像稳定性和可靠性的问题，本发明目的在于提供一种基于电极抽样校验的动态电阻抗成像方法，来提高有效成像标准并判断有效成像。

为了实现上述目的，本发明采取如下技术解决方案：

一种基于电极抽样校验的动态电阻抗成像方法，包括如下步骤：

步骤一，对EIT测量电极进行顺序编号并将EIT测量电极分为三组，分别记为：全部电极、奇数编号电极和偶数编号电极；

步骤二，获取全部电极的边界测量电位U_all，奇数编号电极的边界测量电位U_odd和偶数编号电极的边界测量电位U_even；根据U_all、U_odd和U_even，选取两个时刻的边界电位数据进行差分，获得全部电极的边界电位变化ΔU_all、奇数编号电极的边界电位变化ΔU_odd和偶数编号电极的边界电位变化ΔU_even；

步骤三，根据步骤二获得的ΔU_all、ΔU_odd和ΔU_even，计算全部电极测量数据下的重建结果Δσ_all、奇数电极测量数据下的重建结果Δσ_odd和偶数电极测量数据下的重建结果Δσ_even，并绘制Δσ_all对应的EIT重建图像、Δσ_odd对应的EIT重建图像和Δσ_even对应的EIT重建图像；