研究室论文《Elimination of Breath Interference for Conductivity-Contrast Pulmonary Perfusion Process with High-Frequency Electrical Impedance Tomography》被期刊《IEEE Transactions on Instrumentation & Measurement》录用。
本文提出了一种消除呼吸干扰的高频电阻抗断层扫描（EIT）方法，以解决盐水造影成像过程中呼吸阻抗变化对EIT肺灌注成像的动态干扰。成像误差（Ei）、通气灵敏度（Sv）和灌注灵敏度（Sp）用于评估所提出方法的性能。首先，从呼气末和吸气末的阻抗谱曲线中提取两种状态阻抗差最小的频率作为EIT方法的激励频率。其次，应用基于运动雅可比矩阵的Tikhonov正则化算法对图像进行重建。在数值模拟中，双模拟肺在16电极胸部传感器模型下成像。数值模拟结果表明，提高激励电流频率可以有效地减少呼吸阻抗变化的干扰，从而使灌注区域的成像更加明显。随着频率的增加，成像误差（Ei）和通气灵敏度（Sv）随着灌注灵敏度（Sp）的增加而逐渐减小。最后，通过模拟肺灌注实验验证了所提出的方法。实验结果与模拟结果一致，随着激励频率的增加，肺通气区域（深蓝色）的颜色逐渐变浅，面积逐渐减小。相比之下，肺灌注区的颜色（红色）逐渐加深，面积逐渐增大。在场景7中，随着频率从100 kHz增加到2.5 MHz，成像误差（Ei）降低了29.22%，通气灵敏度（Sv）下降了68.86%，灌注灵敏度（Sp）增加了1.5倍；对于情景8，Ei下降了18.20%，Sv下降了59.59%，Sp增加了0.5倍。这些结果表明，所提出的高频EIT方法有效地提高了成像精度。
图 盐水造影成像期间时间阻抗曲线和相应通气/灌注成像的示意图