肺部電阻抗三維成像方法研究.pdf

1、體外循環(huán)術是治療心血管疾病的有效方法和重要手段。在實施體外循環(huán)術后，肺損傷是常見的臨床問題，它會引發(fā)肺水腫、肺不張乃至急性呼吸衰竭等癥狀。因此，在術中及術后需要對病人的肺部進行監(jiān)測。電阻抗層析成像(ElectricalImpedance Tomography, EIT)技術是新一代無損傷功能成像技術，具有無輻射、實時性強及便攜性等優(yōu)點，在對肺損傷病人早期診斷和床旁實時監(jiān)測方面具有不可比擬的優(yōu)勢。
　　EIT技術應用于肺部功能監(jiān)測還

2、存在以下問題:(1)由于肺部幾何結構比較復雜，難以建立精確的正問題模型。(2)逆問題求解的數據量大，導致重建的速度較慢，尤其在三維成像中無法滿足實時動態(tài)成像的需要。本課題針對這些問題，從重建算法和系統(tǒng)設計兩方面進行深入研究，主要工作包括以下三部分:
　　一、人體胸部模型的建立
　　基于CT影像的先驗結構信息，建立精確的二維和三維人體胸部模型。同時，提出基于模型幾何結構的逆問題網格剖分方法。該方法可以實現不同形狀、不同分辨率的

3、有限元網格剖分。
　　二、EIT圖像重建算法的研究
　　針對求解EIT逆問題時由于計算量大導致重建速度慢的問題，本文提出一種基于小波分解的WALSQR算法。該方法將圖像重建過程投影到低維尺度空間進行，通過提取有效信息減少數據計算量，在保證成像質量的前提下提高成像速度。本文將該方法用于EIT二維和三維成像實驗，通過與常用算法的成像效果及運算速度進行比較證明其有效性，在此基礎上進一步將該方法應用于肺部成像實驗。
　　三、E