导读:本文包含了阻抗成像论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献，主要关键词:电阻抗断层成像,急性呼吸窘迫综合征,机械通气
阻抗成像论文文献综述
陈亮,陈翀,张鞠成[1]（2019）在《电阻抗断层成像技术在急性呼吸窘迫综合征患者机械通气监测中的应用研究进展》一文中研究指出急性呼吸窘迫综合征(ARDS)是一种急性、弥漫性炎症性肺损伤,机械通气是救治该病患者的关键医疗措施,临床上常使用CT进行该病的分型和预后评估。但是CT检查需要转运患者,而且有电离辐射,不适用于机械通气治疗效果的实时连续监测。电阻抗断层成像(EIT)作为一种无创监测方法,适用于ARDS患者机械通气治疗的床旁实时监测。现综述EIT技术在ARDS患者机械通气监测中的应用研究进展。(本文来源于《医疗装备》期刊2019年19期）
苗立[2]（2019）在《离心机粒子分布检测的无线阻抗层析成像系统开发及实验验证》一文中研究指出离心机是分离不同性质颗粒的一种分离机器,为了提高分离效率,那么一种能够对离心机内粒子分布成像的技术是很有必要的。通过对比,本文选用电阻抗层析成像(EIT)技术,其特点是设备成本低,具有实时性、非侵入性、可视化、分辨率较高。EIT成像技术最初是应用在生物组织的检测中,但是应用于工业中,则要求成像硬件系统具有小型化、便携化、无线传输数据的特点。基于以上考虑,开发了一种基于Red Pitaya STEMlab的EIT成像系统,最终达到识别物质的位置和识别两种不同物质的目的。EIT系统的设计包括两部分,即硬件部分和软件部分。硬件部分的目的是测量物理场域内电极的电压。硬件采用模块化设计,包括Red Pitaya STEMlab开发板、电压控制电流源模块、模拟多路复用器模块、8电极传感器水槽和个人电脑。软件部分主要解决了EIT系统的正问题和逆问题。正问题就是求解灵敏度矩阵的问题,逆问题是根据灵敏度矩阵和硬件部分测量的电压数据进行计算物理场域内电导率的分布,从而根据计算的电导率分布进行图像重建。本文选用图像相关Ic和电压误差UE作为图像重建质量评价标准。图像重建算法采用广义矢量模式匹配法(GVSPM)和Tikhonov正则化这两种图像重建算法,通过仿真和实验验证,Tikhonov正则化算法的图像重建质量更高。本文首先通过单组分分布成像的实验,验证了本系统可以在200KHz的频率范围内进行清晰成像出物质的位置,满足EIT系统对工业中的测量要求。然后,通过研究电化学阻抗谱(EIS)分析方法结合EIT仿真,仿真结果表明寻找各物质之间最大差异频率为其对应物质的图像重建频率,然后进行多频图像迭加,得到最终的双组分分布图像。最后,通过实验验证,从双组分分布实验的图像重建结果来看,此分析方法是可行的,可用于多组分分布成像检测。(本文来源于《西安理工大学》期刊2019-06-30）
李森[3]（2019）在《基于电阻抗成像的肺功能数据采集系统》一文中研究指出电阻抗成像(Electrical Impedance Tomography,EIT)是医学影像领域中的一种新技术,其基本原理是通过电极向生物体施加一定频率的安全电流,测得目标区域的边界电压,借助相应的图像重构算法得到生物体的阻抗分布。EIT将生物体组织或器官的阻抗分布作为成像目标,提取与生理和病理相关的生物医学信息,具有无侵入、无辐射、成本低廉等优势。目前,EIT技术在医学上主要用于脑、心脏、呼吸系统的疾病诊断和研究。本课题作为预研性的课题,主要围绕电阻抗成像技术在肺部阻抗发生变化的情况进行研究,主要研究工作和结果如下:(1)对生物医学电阻抗成像技术进行了理论研究,包括生物体组织的电特性及物理模型的建立,EIT数据采集系统的构成,图像重构中的正问题和逆问题研究;(2)完成了应用于肺功能成像的EIT数据采集系统的设计,包括电路设计与仿真、硬件电路搭建与测试;搭建16电极的圆形盐水槽实验模型以及基于MATLAB的正问题和逆问题分析与求解;(3)针对EIT系统设计中存在的问题,设计了基于ARM和DDS(直接数字频率合成)技术的高精度信号发生器,采用第二代电流反馈放大器设计压控电流源,提高了激励信号的精度和稳定性,应用正交序列解调提取与阻抗相关的信息;(4)采用Tikhonov正则化和先验Laplace两种算法实现了图像重构,得到了阻抗分布图像,验证了系统方案的可行性。(本文来源于《西安理工大学》期刊2019-06-30）
范文茹,王勃,李靓瑶,周琛[4]（2019）在《基于电阻抗层析成像的CFRP结构损伤检测》一文中研究指出电阻抗层析成像(EIT)是一种新兴的碳纤维增强复合材料(CFRP)结构状态评估方法。通过将EIT技术应用于一种商用各向异性CFRP层合板,初步研究了EIT的结构损伤检测能力。利用COMSOL软件建立CFRP多种损伤模型,有限元分析获取叁维场空间电势分布信息。为改进EIT技术对各向异性CFRP结构损伤的图像重构效果,采用嵌入式电极有效采集材料内部电信号;同时,提出一种改进的基于L1稀疏正则化的图像重建算法。另外建立一套基于数字万用表的嵌入式16电极的EIT硬件系统,利用EIT系统检测平台对简单CFRP损伤进行检测,结果显示损伤材料图像重建效果良好,证明EIT方法在CFRP结构损伤检测中的可行性。(本文来源于《北京航空航天大学学报》期刊2019年11期）
国磊[5]（2019）在《电阻抗成像系统的研究与设计》一文中研究指出电阻抗断层成像技术(Electrical Impedance Tomography,简称EIT)是一种对人体内部组织器官电阻抗/电导率分布进行成像的新兴医学应用技术。人体内部组织器官在不同的生理、病理状况下的阻抗变化较大,通过电极向人体施加微小的安全激励电流,在人体内部产生电场,同时测量体表的电压信号,按照一定的图像重建算法,可以对人体内部电阻抗分布进行图像重构。EIT技术与X-ray、CT等传统医学成像技术相比,具有无创伤、成像快、成本低、可连续性检测等明显的优势,可以为临床医学诊断和监护提供技术支持,具有很好的未来应用前景。本文针对现有系统存在的电路复杂、电压信息量少、反演成像计算量大等问题,结合EIT系统高精度、实时性的要求,开发了一套具有自主知识产权的16电极EIT系统。对EIT系统的模块进行了功能分析,针对EIT系统的数据采集模块、控制模块和图像重建模块等开展了深入研究,确定了硬件系统的设计方案,包括电源与测量仪器的选择、传感器模型的设计、开关选通电路的设计与制作,搭建了16电极EIT硬件系统测试装置。研制了基于单片机的数据采集系统控制电路板,研发了数据采集模块控制软件,该控制软件主要包括电流激励与电压测量的开关选通程序和高性能数字万用表34410A的电压测量程序,实现了开关选通电路的高速切换和电极电压的自动读取与保存,保证了EIT系统的数据采集速度。对EIT的正问题进行了详细的理论推导,建立了EIT正问题的有限元仿真模型,对模型网格剖分和系数矩阵求解进行了研究,最后在有限元仿真软件中给定了模型的初始电导率,求解获得场域内的电势分布,得到了边界电压数据。建立了EIT图像重建程序,利用正问题得到的电压数据完成了仿真模型内部电导率分布的图像重建。对线性反投影算法(LBP)、高斯牛顿误差法(GN)等图像重建算法进行了数学分析和成像比对,选用成像效果好,且只需要一次迭代的GN法作为本文设计的EIT系统的重建算法。利用MATLAB与LABVIEW混合编程,在MATLAB中直接调用LABVIEW控制测量程序完成了电压数据采集,使整个系统的数据采集与成像一体化,提高了系统的工作效率。搭建了16电极EIT系统测试平台,对传感器装置的通道一致性进行了测试,设计加工了不同形状的尼龙试件,开展了基础研究实验,实现了图像重建,验证了本文设计的EIT系统的基本功能,为后续研究奠定了理论基础。(本文来源于《吉林大学》期刊2019-06-01）
池熠,何怀武,袁思依,招展奇,隆云[6]（2019）在《电阻抗成像技术监测急性呼吸窘迫综合征患者呼气末正压滴定时局部机械能的临床应用》一文中研究指出目的观察急性呼吸窘迫综合征(ARDS)患者呼气末正压(PEEP)滴定过程中的潮气分布和局部机械能。方法对2018年11月至2019年2月北京协和医院收入的10例接受有创机械通气的ARDS患者进行PEEP滴定(15～0 cmH2O,1 cmH2O=0.098 kPa),该过程中使用电阻抗成像(EIT)技术监测肺内从腹侧到背侧人为划分的4个"感兴趣区(ROI)"(ROI 1～2区代表非重力依赖区,ROI 3～4区代表重力依赖区)的局部潮气比例,并计算局部机械能大小。采用单因素方差分析比较不同PEEP水平下ROI 1～4区通气分布及机械能的差异。结果 (1)随着PEEP从15 cmH2O递减至0 cmH2O,重力依赖区潮气比例下降,非重力依赖区潮气比例增加,且差异均有统计学意义(F=5.611、5.587,P均<0.001),潮气由重力依赖区向非重力依赖区分布。(2)随着PEEP从15 cmH2O递减至0 cmH2O,总机械能降低,且差异有统计学意义(F=19.601,P <0.001);而局部机械能在ROI2～4区降低,且差异均有统计学意义(F=4.130,P=0.003;F=30.690,P <0.001;F=16.744,P <0.005),但在ROI 1区差异无统计学意义(F=0.460,P=0.804)。结论借助EIT技术能够监测ARDS患者PEEP滴定过程中的局部机械能。PEEP递减过程中,总体机械能降低,但局部机械能存在增加的可能性。局部机械能在PEEP设置中可能提供有用的信息。(本文来源于《中华重症医学电子杂志(网络版)》期刊2019年02期）
邓其龙[7]（2019）在《二维电阻抗断层成像系统研究》一文中研究指出电阻抗断层成像(Electrical Impedance Tomography,EIT)技术是根据不同生物组织、器官电阻抗不同,组织、器官进行生理活动或发生病变时阻抗会变化这一特点,通过在体表安置一圈电极并施加激励电流,测量其它电极上的电压数据。计算机利用这些数据通过成像软件可视化体内的电阻抗分布,进而得到反应组织、器官生理或病理的功能图像,达到无损检测的目的,为健康状况的评估或疾病的诊断提供依据。针对目前电阻抗断层成像系统一般成本较高、体积较大的缺点,本文设计并构建了低成本、便携式的二维电阻抗断层成像系统。系统由上位机和下位机组成。下位机通过布置在被测对象体表的16个电极施加激励电流并测量电压信号,基于MATLAB平台有限元方法设计的上位机成像软件则利用下位机测量的数据实现对被测对象内阻抗分布断层图像的重建。系统在保证一定测量精度的前提下,牺牲了部分测量速度而换取系统的低成本和小体积。下位机的核心是激励电流产生电路和电压信号测量电路,本文设计了以直接数字频率合成器(DDS)为核心高度集成化的激励电流源和以ARM微控制器内置模数转换器(A/D)为核心的低成本电压信号测量电路。激励电流源采用增强型Howland架构电压控制电流源。电压信号测量电路通过两级可编程增益放大器级联实现了对高动态范围的电压信号进行程控放大,A/D利用过采样技术有效地提高了电压信号测量的分辨率和信噪比。由于本系统目前还没有达到可以直接用于人体测量的水平,因此本文将16个电极安装在水桶上作为实验环境,16个电极均匀布置在水桶内侧同一平面上。为了模拟人体环境,水桶内盛有生理盐水。然后在水桶内放置不同阻抗、不同形状的物体进行成像实验。上位机成像软件利用测量的数据重构出被测对象内阻抗分布的图像,实现无损检测。实验结果表明本系统能够区分不同物体的基本位置和基本形状,可满足一般非实时无损检测应用的需求。本文最后对实验结果进行了分析,并提出了改进的思路。(本文来源于《长江大学》期刊2019-05-01）
刘宸汁[8]（2019）在《电阻抗成像技术中Tikhonov正则化方法应用与改进的研究》一文中研究指出本文介绍了一种新型的功能成像技术——电阻抗成像技术(Electrical Impedance Tomography,简称EIT技术).在近几十年来,EIT技术由于设备轻便、速度快、无伤害等被国内外学者广泛研究,这项技术的主要原理是利用不同组织电导率不同的特点,采用“电流激励-电压测量”的方式,通过测量边界电压获得目标体内部的电导率(电阻抗)分布或者变化的图像,具有很强的生物学、医学意义.但这种技术也有较大的局限性,成像质量不高、不稳定、数据误差较大等是制约其发展的主要原因.在数学上,电阻抗成像技术反问题可以看作是一类二阶椭圆型偏微分方程参数识别问题,所以常常带有反问题的不适定性等特点,因此本文针对电阻抗成像正问题和反问题进行了研究:第一章为绪论,主要介绍了电阻抗成像技术的基本原理和国内外研究现状,并对其研究的理论和实际意义、技术难点进行了说明,然后介绍了反问题和不适定性的相关概念,引出本文的研究结构.第二章研究了电阻抗成像技术的正问题,首先介绍了电阻抗成像技术的工作模式(电流的注入和电压的测量方式),并通过麦克斯韦方程组和相关边界条件推导了正问题的数理模型,选择了全电极模型并采用有限元方法对其求解.在有限元剖分时,得出了稀疏和加密两种剖分方式.第叁章讨论了电阻抗成像技术的反问题,是本文的重点.在这一章中,首先采用常用的最小二乘法求解,发现解不稳定或失去实际意义,所以引入了正则化方法.对正则化方法的定义和原理进行说明后引出了本文主要研究的Tikhonov正则化方法,对其基本思想、求解过程进行了推导说明,并分析了解的相关性质.针对Tikhonov正则化方法的缺陷,对罚函数项进行改进,引入了变差函数,得到全变差正则化方法,并推导了牛顿迭代法的迭代格式.通过EIDORS 2D软件对两种正则化方法的成像质量进行简单比较后,引出本文的组合正则化方法,推导了罚函数项构造方式和迭代求解过程,随后介绍了选择正则化参数的高阶迭代收敛算法,并设计了相关算法.最后通过Matlab进行了仿真研究.第四章得出了研究结论,并分析了本文存在的不足和未来继续研究的方向。(本文来源于《山东大学》期刊2019-04-20）
郝志良[9]（2019）在《基于电阻抗成像的柔性传感器设计与实现》一文中研究指出随着机器人技术的发展,人机交互场景中柔性传感器的需求越来越多。针对大面积的机器人皮肤设计,传统阵列式传感器内部刚性元件和导线的分布导致传感器柔软性和伸展性降低,非侵入式电阻抗成像技术设计的柔性传感器能够避免这些缺点。电阻抗成像技术通过安装在传感区域边界的电极采集数据重建传感区域内部的阻抗图像,从阻抗图像就可以识别出传感区域的接触位置,但电阻抗成像存在成像分辨率较低和计算时间较长等问题。本文提出基于支持向量机的柔性传感器位置检测方案,通过支持向量机方法建立传感区域边界的阻抗数据与接触位置间的映射关系;离线训练的分类模型能够在毫秒内计算出接触位置标签,明显提高柔性传感器的时间分辨率和准确率。本文主要研究内容如下:1.阐述柔性传感器应用背景和研究意义,介绍柔性传感器的研究现状和电阻抗成像技术的历史渊源,重点介绍柔性传感器的发展过程。针对课题组前期设计的柔性传感器检测准确率较低和实时性较差的问题,提出本文的总体研究框架。2.提出柔性传感器检测模型,并详细介绍柔性传感器检测原理,包括电阻抗成像算法和支持向量机算法。电阻抗成像算法包括正问题和逆问题;支持向量机通过拉格朗日优化方法得到最优分类超平面,可以有效提高柔性传感器的准确率。3.以高精度阻抗采集芯片AD5933为核心设计数据采集平台,结合软件设计搭建实时成像系统。为了验证实时成像系统的有效性,进行了典型的水槽实验。实验结果表明,数据采集平台稳定,数据波动范围在±0.06%内,并且由成像结果能够直观显示物体位置以及区分物体的材料和大小。4.以碳纳米管和聚氨酯泡沫为原料制备柔性导电材料,设计柔性传感器物理模型。为了测试柔性传感器的实际性能,进行了位置检测实验。实验结果表明,柔性传感器能够有效检测目标物体位置,平均位置误差为0.72cm,准确率达到88.75%,时间分辨率为2.01s,证明了柔性传感器设计方案的有效性。5.为了提高柔性传感器的时间分辨率和检测准确率,将支持向量机引入柔性传感器的设计中。在柔性传感区域内划分网格,以阻抗数据作为特征,训练分类模型,并进行位置检测实验。实验结果表明,柔性传感器的位置检测准确率达到93.81%,时间分辨率为1.20s。支持向量机方法能够有效提升柔性传感器的检测性能,为柔性传感器设计方案提供了新的思路。(本文来源于《重庆邮电大学》期刊2019-04-01）
徐梓菲[10]（2019）在《便携式电阻抗层析成像系统设计及应用》一文中研究指出电阻抗层析成像(EIT)是用于生物组织功能性成像的新兴技术,具有设备成本低、检测费用低、无创无害、非侵入、动态成像等优点。针对现有的电阻抗层析成像系统结构复杂、难以携带且不适合在家庭中普及的问题,本文开发了一种便携式、低成本的电阻抗层析成像系统。首先,介绍了电阻抗层析成像原理,对电阻抗层析成像模型做出假设和简化,建立了图像重构的数学模型,并利用该数学模型将成像问题从求解对象上分成正问题和逆问题,提出正问题和逆问题的求解方法。其次,设计了电阻抗层析成像硬件系统,该系统包括Red Pitaya STEMlab开发板模块、电压控制电流源模块和模拟多路复用器模块。针对不同的检测对象设计了两类电极传感器:水槽电极传感器和手环电极传感器,其中手环传感器的设计上着重考虑了接触阻抗的影响。为了提高系统的便携性,设计了一款实验箱。并且通过电阻抗层析成像系统和高精度阻抗分析仪的对比,验证了开发的电阻抗层析成像硬件系统的便携性。接下来,提出了电阻抗层析成像的数值分析方法。采用基于敏感矩阵的Tikhonov正则化算法和广义矢量模式匹配法(GVSPM)求解电阻抗层析成像的逆问题。不仅分析了两种图像重构算法的特点,而且根据算法的特点确定了两种算法各自的应用场合。为了评价重构图像的质量,引入了两种评价指标:图像相关性和电压误差。根据评价指标研究了GVSPM算法的最优迭代次数,提高了重构图像的分辨率。最后,搭建了电阻抗层析成像的实验平台,对已开发的系统进行了实验验证与应用。利用验证后的系统对骨骼和肌肉以及结构性变化程度不同的鸡蛋进行图像重构实验,并充分利用该系统的便携性,面向人体手势识别的应用展开了实验,实验结果表明,本文开发的便携式电阻抗层析成像系统可以广泛用于生物组织检测。(本文来源于《南京航空航天大学》期刊2019-03-01）
阻抗成像论文开题报告
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
离心机是分离不同性质颗粒的一种分离机器,为了提高分离效率,那么一种能够对离心机内粒子分布成像的技术是很有必要的。通过对比,本文选用电阻抗层析成像(EIT)技术,其特点是设备成本低,具有实时性、非侵入性、可视化、分辨率较高。EIT成像技术最初是应用在生物组织的检测中,但是应用于工业中,则要求成像硬件系统具有小型化、便携化、无线传输数据的特点。基于以上考虑,开发了一种基于Red Pitaya STEMlab的EIT成像系统,最终达到识别物质的位置和识别两种不同物质的目的。EIT系统的设计包括两部分,即硬件部分和软件部分。硬件部分的目的是测量物理场域内电极的电压。硬件采用模块化设计,包括Red Pitaya STEMlab开发板、电压控制电流源模块、模拟多路复用器模块、8电极传感器水槽和个人电脑。软件部分主要解决了EIT系统的正问题和逆问题。正问题就是求解灵敏度矩阵的问题,逆问题是根据灵敏度矩阵和硬件部分测量的电压数据进行计算物理场域内电导率的分布,从而根据计算的电导率分布进行图像重建。本文选用图像相关Ic和电压误差UE作为图像重建质量评价标准。图像重建算法采用广义矢量模式匹配法(GVSPM)和Tikhonov正则化这两种图像重建算法,通过仿真和实验验证,Tikhonov正则化算法的图像重建质量更高。本文首先通过单组分分布成像的实验,验证了本系统可以在200KHz的频率范围内进行清晰成像出物质的位置,满足EIT系统对工业中的测量要求。然后,通过研究电化学阻抗谱(EIS)分析方法结合EIT仿真,仿真结果表明寻找各物质之间最大差异频率为其对应物质的图像重建频率,然后进行多频图像迭加,得到最终的双组分分布图像。最后,通过实验验证,从双组分分布实验的图像重建结果来看,此分析方法是可行的,可用于多组分分布成像检测。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
阻抗成像论文参考文献
[1].陈亮,陈翀,张鞠成.电阻抗断层成像技术在急性呼吸窘迫综合征患者机械通气监测中的应用研究进展[J].医疗装备.2019
[2].苗立.离心机粒子分布检测的无线阻抗层析成像系统开发及实验验证[D].西安理工大学.2019
[3].李森.基于电阻抗成像的肺功能数据采集系统[D].西安理工大学.2019
[4].范文茹,王勃,李靓瑶,周琛.基于电阻抗层析成像的CFRP结构损伤检测[J].北京航空航天大学学报.2019
[5].国磊.电阻抗成像系统的研究与设计[D].吉林大学.2019
[6].池熠,何怀武,袁思依,招展奇,隆云.电阻抗成像技术监测急性呼吸窘迫综合征患者呼气末正压滴定时局部机械能的临床应用[J].中华重症医学电子杂志(网络版).2019
[7].邓其龙.二维电阻抗断层成像系统研究[D].长江大学.2019
[8].刘宸汁.电阻抗成像技术中Tikhonov正则化方法应用与改进的研究[D].山东大学.2019
[9].郝志良.基于电阻抗成像的柔性传感器设计与实现[D].重庆邮电大学.2019
[10].徐梓菲.便携式电阻抗层析成像系统设计及应用[D].南京航空航天大学.2019