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基于数字处理的频差电阻抗成像系统设计
被引量：
16
1
作者
冉鹏
何为
+2 位作者
徐征
李冰
鞠康
《仪器仪表学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2013年第2期448-454,共7页
电阻抗成像(EIT)作为一种功能医学影像技术,可以反映组织功能的变化。在已有研究的基础上,开发一种体积小、功耗低、高速、频带宽、具有扫频和混频2种激励方式的电阻抗成像系统,应用于人体胸腹部疾病的早期筛查。该系统采用8×8电...
电阻抗成像(EIT)作为一种功能医学影像技术,可以反映组织功能的变化。在已有研究的基础上,开发一种体积小、功耗低、高速、频带宽、具有扫频和混频2种激励方式的电阻抗成像系统,应用于人体胸腹部疾病的早期筛查。该系统采用8×8电极阵列,用高性能FPGA为核心,使得激励源控制、数字频率合成、信号预处理、高速相敏检波、快速傅里叶变换解调测量信号等功能集成在单一的芯片中,减小了系统的复杂性,提高了可靠性和可移植性。在图像重构中,使用可靠性较高的正则化算法抑制电阻抗成像逆问题解的振荡,从而重建过程趋于稳定,提高了目标空间分辨率和成像深度。
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关键词
电阻抗
成像
频差成像
混
频
数字信号处理
单片集成
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职称材料
基于径向基函数神经网络的肺部加权频差电阻抗成像方法
被引量：
4
2
作者
白世展
李文胜
+3 位作者
林海军
李建闽
张甫
杨宇祥
《生物化学与生物物理进展》
SCIE
CAS
CSCD
北大核心
2023年第7期1755-1766,共12页
目的对肺通气过程进行床旁实时连续图像监控,是机械通气患者和临床医生的迫切需求。肺部电阻抗成像(EIT)可反映呼吸引起的胸腔电特性变化分布,在肺通气监测方面具有天然的优势。本文目的在于建立基于径向基函数神经网络(RBFNN)的肺部加...
目的对肺通气过程进行床旁实时连续图像监控,是机械通气患者和临床医生的迫切需求。肺部电阻抗成像(EIT)可反映呼吸引起的胸腔电特性变化分布,在肺通气监测方面具有天然的优势。本文目的在于建立基于径向基函数神经网络(RBFNN)的肺部加权频差电阻抗成像(wfd-EIT)方法,实现对肺通气的高空间分辨率成像。方法利用肺部wfd-EIT成像方法实时描绘胸腔电导率分布状况,再通过RBFNN将目标区域可视化并精准识别其边界信息。首先通过数值分析模拟,在各个激励频率利用COMSOL与MATLAB软件建立2028个仿真样本,分为训练样本集和测试样本集,验证所提出成像方法的可行性和有效性。其次,为了验证仿真结果,建立肺部物理模型,选用具有低电导特性的生物组织模拟肺部通气区域,对其进行成像实验,并采用图像相关系数(ICC)和肺区域比(LRR)定量数据衡量成像方法的准确性。结果wfd-EIT方法可以在任意时刻进行图像重建,并能够准确反映出目标区域的电特性分布;利用基于RBFNN的算法能够增强目标区域的成像精度,ICC可达0.94以上,更好地凸显其边界轮廓信息。结论通过wfd-EIT成像方法,利用多频阻抗谱同步测量实现目标区域的快速可视化,并结合RBFNN网络逼近任意非线性函数的优点,实现对目标区域电特性变化的精准识别,为下一步进行临床肺通气的EIT图像监测奠定了理论和技术基础。
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关键词
电阻抗
成像
加权
频
差
电阻抗
成像
径向基函数神经网络
肺通气监测
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职称材料
题名
基于数字处理的频差电阻抗成像系统设计
被引量：
16
1
作者
冉鹏
何为
徐征
李冰
鞠康
机构
重庆大学电气工程学院输配电装备及系统安全与新技术国家重点实验室
出处
《仪器仪表学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2013年第2期448-454,共7页
基金
国家自然科学基金青年项目(51107150)
重庆市自然科学基金(CSTC2009BB5204)
中央高校基本科研业务经费(CDJZR10150021)资助项目
文摘
电阻抗成像(EIT)作为一种功能医学影像技术,可以反映组织功能的变化。在已有研究的基础上,开发一种体积小、功耗低、高速、频带宽、具有扫频和混频2种激励方式的电阻抗成像系统,应用于人体胸腹部疾病的早期筛查。该系统采用8×8电极阵列,用高性能FPGA为核心,使得激励源控制、数字频率合成、信号预处理、高速相敏检波、快速傅里叶变换解调测量信号等功能集成在单一的芯片中,减小了系统的复杂性,提高了可靠性和可移植性。在图像重构中,使用可靠性较高的正则化算法抑制电阻抗成像逆问题解的振荡,从而重建过程趋于稳定,提高了目标空间分辨率和成像深度。
关键词
电阻抗
成像
频差成像
混
频
数字信号处理
单片集成
Keywords
electrical impedance tomography （FIT）
frequency difference imaging
mixing frequency
digital signal processing
monolithic integration
分类号
TP274.2 [自动化与计算机技术—检测技术与自动化装置]
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职称材料
题名
基于径向基函数神经网络的肺部加权频差电阻抗成像方法
被引量：
4
2
作者
白世展
李文胜
林海军
李建闽
张甫
杨宇祥
机构
湖南师范大学工程与设计学院
出处
《生物化学与生物物理进展》
SCIE
CAS
CSCD
北大核心
2023年第7期1755-1766,共12页
基金
国家自然科学基金(32201134,32171366,31671002)
湖南省自然科学基金(2021JJ30014,2021JJ40359)
湖南省研究生科研创新项目(CX20210494)资助。
文摘
目的对肺通气过程进行床旁实时连续图像监控,是机械通气患者和临床医生的迫切需求。肺部电阻抗成像(EIT)可反映呼吸引起的胸腔电特性变化分布,在肺通气监测方面具有天然的优势。本文目的在于建立基于径向基函数神经网络(RBFNN)的肺部加权频差电阻抗成像(wfd-EIT)方法,实现对肺通气的高空间分辨率成像。方法利用肺部wfd-EIT成像方法实时描绘胸腔电导率分布状况,再通过RBFNN将目标区域可视化并精准识别其边界信息。首先通过数值分析模拟,在各个激励频率利用COMSOL与MATLAB软件建立2028个仿真样本,分为训练样本集和测试样本集,验证所提出成像方法的可行性和有效性。其次,为了验证仿真结果,建立肺部物理模型,选用具有低电导特性的生物组织模拟肺部通气区域,对其进行成像实验,并采用图像相关系数(ICC)和肺区域比(LRR)定量数据衡量成像方法的准确性。结果wfd-EIT方法可以在任意时刻进行图像重建,并能够准确反映出目标区域的电特性分布;利用基于RBFNN的算法能够增强目标区域的成像精度,ICC可达0.94以上,更好地凸显其边界轮廓信息。结论通过wfd-EIT成像方法,利用多频阻抗谱同步测量实现目标区域的快速可视化,并结合RBFNN网络逼近任意非线性函数的优点,实现对目标区域电特性变化的精准识别,为下一步进行临床肺通气的EIT图像监测奠定了理论和技术基础。
关键词
电阻抗
成像
加权
频
差
电阻抗
成像
径向基函数神经网络
肺通气监测
Keywords
electrical impedance tomography(EIT)
the weighted frequency difference EIT(wfd-EIT)
radial basis function neural network(RBFNN)
pulmonary ventilation monitoring
分类号
R332.1 [医药卫生—人体生理学]
TH77 [机械工程—精密仪器及机械]
Q64 [生物学—生物物理学]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
基于数字处理的频差电阻抗成像系统设计
冉鹏
何为
徐征
李冰
鞠康
《仪器仪表学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2013
16
在线阅读
下载PDF
职称材料
2
基于径向基函数神经网络的肺部加权频差电阻抗成像方法
白世展
李文胜
林海军
李建闽
张甫
杨宇祥
《生物化学与生物物理进展》
SCIE
CAS
CSCD
北大核心
2023
4
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