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题名基于电阻抗断层成像的慢性阻塞性肺疾病诊断方法研究
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作者
李芳
陈柏
吴阳
刘凯
周童
姚佳烽
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机构
南京航空航天大学机电学院
三江学院机械与电气工程学院
南京林业大学机械电子工程学院
苏州大学附属第二医院呼吸与危重症医学科
暨南大学物理与光电工程学院
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出处
《生物化学与生物物理进展》
北大核心
2025年第7期1866-1877,共12页
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基金
国家自然科学基金(62271251,62471225)资助项目。
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文摘
目的基于电阻抗断层成像(EIT)技术提出了一种新型床旁肺通气实时监测方法应用于慢性阻塞性肺疾病(COPD)诊断。计算通气中心(CoV)、整体不均匀性(GI)、区域通气延迟不均匀性(RVDI)和一秒率(FEV1/FVC)四个指标,来实现COPD时空诊断。方法首先对COPD患者呼吸周期进行仿真,确认患者与正常人在某些指标存在明显差异后,再通过实验验证上述指标的差异性;实验共纳入93名受试者,对其进行了多次肺功能检查(PFT)和EIT同步测量,并比较了不同呼吸模式(包括用力呼气、用力吸气和平静潮气呼吸)下的通气异质性,通过分析EIT图像与指标,以区分不同年龄段健康人和COPD患者。结果仿真结果表明,COPD患者与正常人在CoV、GI、FEV1/FVC和RVDI四个指标上存在明显差异。实验结果表明,在空间异质性方面,COPD患者的GI值显著高于其他两组,但健康人群之间无明显差异。在时间异质性方面,无论是平静吸气还是用力吸气,COPD患者的RVDI值均显著高于其他组别。此外,在强制呼气过程中,FEV1/FVC的频率分布进一步揭示了COPD患者区域肺功能的时间延迟异质性,区别于不同年龄段健康人。结论EIT技术揭示了区域肺功能的时空通气异质性,对于COPD患者的诊断和治疗具有重要意义。
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关键词
电阻抗断层成像
通气均匀性
阻塞性肺疾病
肺功能成像
区域肺功能
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Keywords
electrical impedance tomography(EIT)
ventilation homogeneity
obstructive lung disease
pulmonary function imaging
regional lung function
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分类号
TH772
[机械工程—精密仪器及机械]
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