基于改進(jìn)粒子群優(yōu)化算法和改進(jìn)剖分方法的電阻抗成像研究
發(fā)布時(shí)間:2021-08-14 22:35
電阻抗斷層成像技術(shù)(Electrical Impedance Tomography, EIT)是近年發(fā)展起來(lái)的一種新型醫(yī)學(xué)成像技術(shù)。EIT技術(shù)不但能檢測(cè)人體組織的器質(zhì)性變化,而且可以檢測(cè)人體組織的功能性變化,更重要的是與其他醫(yī)療成像技術(shù)相比,它的無(wú)損檢測(cè)特性越來(lái)越受到臨床醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的重視。現(xiàn)已成為當(dāng)代電工新技術(shù)、生物醫(yī)學(xué)工程等交叉學(xué)科共同關(guān)注的重大研究課題之一,具有廣泛的應(yīng)用前景。本文分析了電阻抗成像的概念、意義、基本原理和數(shù)學(xué)模型,重點(diǎn)研究了電阻抗成像的正問(wèn)題和逆問(wèn)題技術(shù)。在電阻抗成像正問(wèn)題的研究中,基于有限元方法,對(duì)電流的注入方式、電極的數(shù)目選擇、非均勻剖分、同一區(qū)域不同電導(dǎo)率、電導(dǎo)率相同研究區(qū)域不同、電導(dǎo)率相同區(qū)域面積不同等問(wèn)題進(jìn)行了重點(diǎn)研究。在常用均勻剖分的基礎(chǔ)上,改進(jìn)了剖分方法,給出了一種有選擇的非均勻剖分和細(xì)化剖分方法。有選擇地對(duì)重點(diǎn)關(guān)注區(qū)域進(jìn)行非均勻剖分和細(xì)化剖分,將已經(jīng)剖分好的三角形再次進(jìn)行二次剖分,提高了成像的精度和定位的準(zhǔn)確性。在逆問(wèn)題的研究中,深入研究了逆問(wèn)題的成像算法。粒子群優(yōu)化算法是近年來(lái)提出的智能優(yōu)化算法,本文提出了基于改進(jìn)粒子群優(yōu)化算法的圖像重構(gòu)算法,采用改...
【文章來(lái)源】:東北大學(xué)遼寧省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁(yè)數(shù)】:92 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
電阻抗成像系統(tǒng)框圖
阻抗成像技術(shù)的發(fā)展及現(xiàn)狀抗成像本身就是一門(mén)相對(duì)比較新穎的醫(yī)學(xué)圖像方法,并且在許多領(lǐng)域注,包括數(shù)學(xué)家對(duì)證明的不唯一性和逆問(wèn)題的解決、物理學(xué)家對(duì)生物師們和臨床醫(yī)師上在低功耗和安全性等各個(gè)方面的興趣。年,美國(guó)WiseonsinMadison大學(xué)的swansonD.K.率先提出電阻抗成士論文“胸部電阻抗改變的測(cè)量誤差及其原因”中首次提出了這一新
它是繼形態(tài)、結(jié)構(gòu)成像之后最近二十年才出現(xiàn)的新一代無(wú)損傷成像技術(shù)。在2009年全國(guó)電工理論與新技術(shù)學(xué)術(shù)年會(huì)上,大會(huì)邀報(bào)告分析了電工學(xué)科的內(nèi)涵,電科學(xué)與工程內(nèi)涵如圖1.4所示。生物組織電特性測(cè)量與分析、生物電信息分析與建模、新型電磁生物成像技術(shù)等是生物電工學(xué)科的重要內(nèi)容。電阻抗成像技術(shù)通過(guò)配置于人體體表的電極陣,提取與人體生理,病理狀態(tài)相關(guān)的組織或器官的電特性信息,不但反映了解剖學(xué)結(jié)構(gòu),更重要的是可望給出功能性圖像結(jié)果,這是X一CT、核磁共振等其它成像技術(shù)欠缺的。電阻抗成像技術(shù)不使用核素或射線,對(duì)人體無(wú)害,可以多次測(cè)量,重復(fù)使用,是對(duì)病人進(jìn)行長(zhǎng)期、連續(xù)監(jiān)護(hù)而不給病人造成損傷或帶來(lái)不適的醫(yī)院監(jiān)護(hù)設(shè)備研制基礎(chǔ),其成本低廉,不要求特殊的工作環(huán)境等,因而是一種理想、具有廣泛應(yīng)用前景的無(wú)損傷醫(yī)學(xué)成像技術(shù)。電電科學(xué)與工程 程
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]電阻抗測(cè)量在腦水腫檢測(cè)中的應(yīng)用[J]. 羅辭勇,張占龍,王建,何為. 重慶大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2005(02)
[2]一種觀察腦水腫的新方法:腦電阻抗地形圖——原理和臨床研究[J]. 何為,羅辭勇,張占龍,王建. 醫(yī)療衛(wèi)生裝備. 2004(11)
[3]監(jiān)測(cè)缺血性腦水腫的新方法——腦電阻抗地形圖法[J]. 張占龍,羅辭勇,王平,何為. 重慶大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2004(08)
[4]電阻抗斷層成像技術(shù)綜述[J]. 徐桂芝,楊碩,李穎,顏威利. 河北工業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào). 2004(02)
[5]生物電阻抗測(cè)量技術(shù)[J]. 任超世. 中國(guó)醫(yī)療器械信息. 2004(01)
[6]對(duì)多尺度邊緣檢測(cè)中邊緣位移的研究[J]. 陳付華,劉純平,夏德深. 中國(guó)圖象圖形學(xué)報(bào). 2003(11)
[7]電阻抗成像系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)[J]. 林磊,莫玉龍,侯衛(wèi)東. 計(jì)算機(jī)工程. 2002(07)
博士論文
[1]電阻抗成像技術(shù)理論及應(yīng)用研究[D]. 徐管鑫.重慶大學(xué) 2004
本文編號(hào):3343295
【文章來(lái)源】:東北大學(xué)遼寧省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁(yè)數(shù)】:92 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
電阻抗成像系統(tǒng)框圖
阻抗成像技術(shù)的發(fā)展及現(xiàn)狀抗成像本身就是一門(mén)相對(duì)比較新穎的醫(yī)學(xué)圖像方法,并且在許多領(lǐng)域注,包括數(shù)學(xué)家對(duì)證明的不唯一性和逆問(wèn)題的解決、物理學(xué)家對(duì)生物師們和臨床醫(yī)師上在低功耗和安全性等各個(gè)方面的興趣。年,美國(guó)WiseonsinMadison大學(xué)的swansonD.K.率先提出電阻抗成士論文“胸部電阻抗改變的測(cè)量誤差及其原因”中首次提出了這一新
它是繼形態(tài)、結(jié)構(gòu)成像之后最近二十年才出現(xiàn)的新一代無(wú)損傷成像技術(shù)。在2009年全國(guó)電工理論與新技術(shù)學(xué)術(shù)年會(huì)上,大會(huì)邀報(bào)告分析了電工學(xué)科的內(nèi)涵,電科學(xué)與工程內(nèi)涵如圖1.4所示。生物組織電特性測(cè)量與分析、生物電信息分析與建模、新型電磁生物成像技術(shù)等是生物電工學(xué)科的重要內(nèi)容。電阻抗成像技術(shù)通過(guò)配置于人體體表的電極陣,提取與人體生理,病理狀態(tài)相關(guān)的組織或器官的電特性信息,不但反映了解剖學(xué)結(jié)構(gòu),更重要的是可望給出功能性圖像結(jié)果,這是X一CT、核磁共振等其它成像技術(shù)欠缺的。電阻抗成像技術(shù)不使用核素或射線,對(duì)人體無(wú)害,可以多次測(cè)量,重復(fù)使用,是對(duì)病人進(jìn)行長(zhǎng)期、連續(xù)監(jiān)護(hù)而不給病人造成損傷或帶來(lái)不適的醫(yī)院監(jiān)護(hù)設(shè)備研制基礎(chǔ),其成本低廉,不要求特殊的工作環(huán)境等,因而是一種理想、具有廣泛應(yīng)用前景的無(wú)損傷醫(yī)學(xué)成像技術(shù)。電電科學(xué)與工程 程
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]電阻抗測(cè)量在腦水腫檢測(cè)中的應(yīng)用[J]. 羅辭勇,張占龍,王建,何為. 重慶大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2005(02)
[2]一種觀察腦水腫的新方法:腦電阻抗地形圖——原理和臨床研究[J]. 何為,羅辭勇,張占龍,王建. 醫(yī)療衛(wèi)生裝備. 2004(11)
[3]監(jiān)測(cè)缺血性腦水腫的新方法——腦電阻抗地形圖法[J]. 張占龍,羅辭勇,王平,何為. 重慶大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2004(08)
[4]電阻抗斷層成像技術(shù)綜述[J]. 徐桂芝,楊碩,李穎,顏威利. 河北工業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào). 2004(02)
[5]生物電阻抗測(cè)量技術(shù)[J]. 任超世. 中國(guó)醫(yī)療器械信息. 2004(01)
[6]對(duì)多尺度邊緣檢測(cè)中邊緣位移的研究[J]. 陳付華,劉純平,夏德深. 中國(guó)圖象圖形學(xué)報(bào). 2003(11)
[7]電阻抗成像系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)[J]. 林磊,莫玉龍,侯衛(wèi)東. 計(jì)算機(jī)工程. 2002(07)
博士論文
[1]電阻抗成像技術(shù)理論及應(yīng)用研究[D]. 徐管鑫.重慶大學(xué) 2004
本文編號(hào):3343295
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