[发明专利]一种优化边缘灵敏度的EIT传感器设计方法

权利要求书

1.一种优化边缘灵敏度的EIT传感器设计方法，其特征在于具体步骤如下：

步骤一、在患者距双眉往上3cm的水平面上，在颅脑前额外围中心与后枕外围中心各放置一个电极作为固定电极，将其余n-2个电极以电极中心间隔弧长为放置，其中c为患者颅脑在该水平面的周长，n为电极数；

步骤二、采用相对激励模式，相邻测量模式采集边界电压，计算灵敏度矩阵并进行初始图像重建；

步骤三、根据初始图像判断脑出血患者病变位置，若病变位置处于θ1区域，即前额至两侧太阳穴所围区域，或处于θ2区域，即两侧耳后至后枕所围区域时，分别对电极进行优化，同时计算并保留病变所处区域的相对灵敏度RS和模糊半径BR：

式中，S_θi表示θi区域内的像素点灵敏度值，S表示整个脑部区域的像素点灵敏度值，其中i的取值范围为1或2；

式中，R_t表示病变部位半径，A_t表示病变部位面积，R表示整个区域半径，A表示整个区域面积，BR值越小，表示成像目标越精确，伪影更少；

电极优化具体步骤如下：

(3.1)若病变区域位于θ1范围内进行如下步骤：

步骤3.11、将前额至双耳范围内的电极定为电极组一，其余电极定为电极组二；

步骤3.12、前额固定电极的位置不动，将电极组一中电极中心的间隔弧长均从逐次同时缩短，每次缩短步长为其中e为单个电极的长度，同时计算并保留每次缩短后相对灵敏度RS和模糊半径BR，电极中心间隔弧长缩短的约束条件为任意电极边缘之间的间距不能小于e；

步骤3.13、筛选出所有间隔弧长位置所保存的RS数据中的最大值，并判断此时模糊半径BR数值是否比初始图像的BR值更小，若是，则将该位置定为电极组一的最优位置，结束该电极组优化，若否则去除该位置数据，重复本步骤，筛选新的RS最大值位置，直到获得最优的电极位置；

步骤3.14、将电极组一固定到最优位置，后枕固定电极的位置不动，将电极组二中电极的电极中心间隔弧长均从逐次同时加长，每次加长步长为同时计算并保留每次加长后相对灵敏度RS和模糊半径BR，电极中心间隔弧长加长的约束条件为任意电极边缘之间的间距不能小于e；

步骤3.15、去除所有双耳至后枕范围内电极数小于的位置数据后，再筛选出所有间隔弧长位置所保存的RS数据中的最大值，并判断此时模糊半径BR数值是否比初始图像BR值更小，若是，则将该位置定为电极组二的最优位置，结束该电极组优化，若否则去除该位置数据，重复本步骤，筛选新的RS最大值位置，直到获得最优的电极位置；

步骤3.16、固定电极组二到最优位置，结束本区域优化；

(3.2)若病变区域位于θ2范围内进行如下步骤：

步骤3.21、将前额至双耳范围内的电极定为电极组一，其余电极定为电极组二；

步骤3.22、后枕固定电极的位置不动，将电极组二中电极中心的间隔弧长均从逐次同步缩短，每次缩短步长为其中e为单个电极的长度，同时计算并保留每次缩短后相对灵敏度RS和模糊半径BR，电极中心间隔弧长缩短的约束条件为任意电极边缘之间的间距不能小于e；

步骤3.23、筛选出所有间隔弧长位置所保存的RS数据中的最大值，并判断此时模糊半径BR数值是否比初始图像BR值更小，若是，则将该位置定为电极组二的最优位置，结束该电极组优化，若否则去除该位置数据，重复本步骤，筛选新的RS最大值位置，直到获得最优的电极位置；

步骤3.24、将电极组二固定到最优位置，前额固定电极的位置不动，将电极组一中电极中心的间隔弧长均从逐次同时加长，每次加长步长为同时计算并保留每次加长后相对灵敏度RS和模糊半径BR，电极中心间隔弧长加长的约束条件为任意电极边缘之间的间距不能小于e；

步骤3.25、去除所有双耳至后枕范围内电极数小于的位置数据后，再筛选出所有间隔弧长位置所保存的RS数据中的最大值，并判断此时模糊半径BR数值是否比初始图像BR值更小，若是，则将该位置定为电极组一的最优位置，结束该电极组优化，若否则去除该位置数据，重复本步骤，筛选新的RS最大值位置，直到获得最优的电极位置；

步骤3.26、固定电极组一到最优位置，结束本区域优化。

2.根据权利要求1所述的优化边缘灵敏度的EIT传感器设计方法，其特征在于：电极数n的取值范围为8、10、12、14、16或18。