[發明專利]一種自構造背景幀的電阻抗斷層成像方法

有效

• 申請號: 201210426035.2
• 申請日: 2012-10-30
• 公開（公告）號: CN102894961A
• 公開（公告）日: 2013-01-30
• 發明（設計）人: 董秀珍;馬結實;付峰;尤富生;史學濤;劉銳崗;季振宇;徐燦華;代萌
• 申請（專利權）人: 中國人民解放軍第四軍醫大學
• 主分類號: A61B5/00
• 分類號: A61B5/00;A61B5/053
• 代理公司: 西安恒泰知識產權代理事務所 61216
• 代理人: 李鄭建

技術領域

本發明屬于電阻抗斷層成像（Electrical?Impedance?Tomography，EIT）領域，特別涉及一種自構造背景幀的電阻抗斷層成像方法。

背景技術

電阻抗斷層成像通過在被測目標某一斷層表面施加一定的交流電流，并測量相應檢測電極上的邊界電壓，然后根據一定的重建算法重構出目標內部電阻率分布圖像或電阻率變化的分布圖像，前者稱為靜態EIT，后者稱為動態EIT。靜態EIT依據一幀數據重構被測目標內部電阻率的分布圖像，是一種病態性較嚴重的成像方法，易受噪聲的影響而難以獲得質量較好的圖像，因而實用性差。但實踐對于基于一幀數據獲得被測目標內部電阻率分布圖像的需求一直存在。動態EIT采用差分成像方法，將兩幀實測數據做差后進行圖像重建，可以降低噪聲的影響，因而能實時動態地反映被測目標內部電阻率的變化。中國專利申請（專利號：ZL?03134598.0），公開了名稱為一種用于床旁圖像監護的電阻抗斷層成像方法及裝置，對動態EIT技術方案進行了詳細披露。但動態EIT必須對兩幀數據進行差分才能成像，不能用一幀數據反映目標內部電阻率的分布。因此，需要一種自構造背景幀的電阻抗斷層成像方法，以實現用一幀原始數據重建目標內部電阻率分布的圖像。

發明內容

針對使用一幀實測數據進行電阻抗斷層成像的實踐需求，本發明的目的在于，提供一種自構造背景幀的電阻抗斷層成像方法，該方法可以重構目標內部電阻率分布的圖像。

為了實現上述任務，本發明采取如下技術解決方案：

一種自構造背景幀的電阻抗斷層成像方法，其特征在于，該方法將來自目標上均勻分布的電極采集的一幀EIT原始數據導入背景幀構造系統中，在背景幀構造系統中基于EIT原始數據對稱性映射過程構造并輸出一幀背景幀，通過差分EIT成像將EIT原始數據和基于該數據構造的背景幀的差值作為已知量，通過求解推算目標內部電阻率的分布，最后輸出EIT圖像；

所述的背景幀構造系統是一個軟件系統，它包括EIT原始數據導入、原始數據對稱性映射矩陣的構建、原始數據對稱性映射、背景幀的構造和背景幀的輸出；其中：

所述的EIT原始數據的導入是將EIT硬件系統采集的一幀原始數據導入到背景幀構造系統，并對EIT原始數據進行編號和存儲；

所述的原始數據對稱性映射矩陣是存儲一幀EIT原始數據測量位置的矩陣，具有2行和N列元素，第一行存放測量位置在具有對稱結構的目標右側的原始數據的編號，第二行存放測量位置在具有對稱結構的目標左側的原始數據的編號，同一列兩個元素是具有對稱測量位置的EIT原始數據的編號；

所述的EIT原始數據對稱性映射過程是，將一幀EIT原始數據的所有元素按照原始數據對稱性映射矩陣排列成2×N的矩陣，并將第一行或第二行的元素復制到另外一行；

所述的背景幀的構造是將經過對稱性映射后的數據按照對稱性映射矩陣中原始數據的編號構造一幀完整的原始數據作為背景幀；

所述的背景幀的輸出是將構造出的背景幀以EIT差分成像所需要的文件格式輸出。

所述的對稱測量位置是目標左右側對稱的測量位置。

所述的測量位置是獲得一個原始數據的兩個電極的位置。

本發明的方法可以實現用一幀EIT原始數據重構目標內部電阻率分布圖像。

附圖說明

圖1是本發明的方法流程圖。

圖2是實施例的流程圖。

圖3是實施例的目標及電極分布示意圖。

圖4是實施例的部分對稱測量位置示意圖。

圖5是實施例重建出的近似橢圓目標的電阻率分布圖。

具體實施方式

首先需要說明的是，以下的實施例僅用于本領域的技術人員進一步理解本發明，本發明并不限于該實施例，凡是由本領域技術人員根據發明的技術方案做出的等效替換和增加，同樣屬于本發明保護的范圍。

參見圖1，本實施例給出一種自構造背景幀的電阻抗斷層成像方法，將來自目標上均勻分布的電極采集的一幀EIT原始數據導入背景幀構造系統中，在背景幀構造系統中基于EIT原始數據對稱性映射過程構造并輸出一幀背景幀，通過差分EIT成像將EIT原始數據和基于該數據構造的背景幀的差值作為已知量，通過求解推算目標內部電阻率的分布，最后輸出EIT圖像；