人體肺部癌變組織電阻抗成像算法研究.pdf

1、電學(xué)層析成像技術(shù)（ET）是一種先進(jìn)的過(guò)程層析成像技術(shù)。與現(xiàn)有的CT等可視化技術(shù)相比，ET技術(shù)具有無(wú)輻射、非侵入、低成本等優(yōu)勢(shì)，在工業(yè)檢測(cè)和醫(yī)學(xué)床旁實(shí)時(shí)監(jiān)護(hù)等關(guān)鍵領(lǐng)域具有廣泛的應(yīng)用前景和巨大的發(fā)展?jié)摿Α?br>　　然而，目前電學(xué)層析成像技術(shù)在空間分辨率以及穩(wěn)定性等諸多方面還遠(yuǎn)不能達(dá)到工業(yè)和生物醫(yī)學(xué)影像領(lǐng)域的要求。限制電學(xué)層析成像技術(shù)應(yīng)用的因素有很多，特別是欠定性和“軟場(chǎng)”效應(yīng)極大限制了ET技術(shù)的成像質(zhì)量。本研究針對(duì)上述問(wèn)題，完成以下工作：

2、
　　1)本文按照ET技術(shù)中主流的“一階近似的多次迭代”思路進(jìn)行分析，利用反投影和多種迭代算法成像。研究發(fā)現(xiàn)，在“一階近似的多次迭代”框架內(nèi)修正得到的成像結(jié)果遠(yuǎn)不能達(dá)到我們對(duì)圖像質(zhì)量的要求，該思路并不能顯著提高ET技術(shù)的成像質(zhì)量。
　　2)針對(duì)于ET技術(shù)中數(shù)據(jù)可用性低的問(wèn)題，本研究分析了16電極模型下測(cè)量電學(xué)數(shù)據(jù)的分布情況，研究發(fā)現(xiàn)在U型曲線中有效數(shù)據(jù)之間的差異性很低，有效信息被淹沒，進(jìn)而指出通過(guò)數(shù)據(jù)預(yù)處理提高數(shù)據(jù)價(jià)值的必要

3、性；基于上述分析，本文提出一種對(duì)測(cè)量數(shù)據(jù)進(jìn)行開方的數(shù)據(jù)預(yù)處理方法，實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)進(jìn)行開五次方時(shí)成像效果最佳，并通過(guò)多種模型驗(yàn)證該方法的有效性。
　　3)針對(duì)目前靈敏度系數(shù)定義不夠直觀的問(wèn)題，本研究分析了16電極模型下空?qǐng)鲮`敏度系數(shù)的分布情況，提出一種基于電場(chǎng)極化效應(yīng)的靈敏度系數(shù)求解方法，該方法拋開了積分的復(fù)雜形式，利用待測(cè)單元位置信息定義靈敏度系數(shù)，從而使得靈敏度系數(shù)求解方式更加直觀，并且按照該方法定義的靈敏度系數(shù)與場(chǎng)域中的電導(dǎo)率分布無(wú)