中国科大开发出医学电阻抗成像新方法

(记者杨)近日，中国科学院微磁共振重点实验室在中国科学技术大学院士的带领下，在医学电阻抗成像领域取得了新的突破，开发了一种准确、高效、稳定的动态医学电阻抗图像重建方法，成功获得了动物血胸和气胸状态下的高分辨率电阻抗图像。相关研究结果最近发表在《美国电气和电子工程师学会医学影像杂志》上。

电阻抗断层成像(EIT)是一种利用生物组织和器官的电学特性及其变化规律来提取与人体生理和病理状态相关的生物医学信息的成像技术。该技术的基本测量方法是通过体表电极阵列对检测对象施加安全的电激励(电流或电压)，测量体表的响应电信号，并由测量信号重建人体的内部结构和功能电特性图像。由于人体不同组织和器官的电特性不同，该电特性图像不仅包含丰富的解剖信息，而且能够反映与组织和器官的电特性相对应的生理、病理状态和功能信息。对研究人体组织器官的功能变化和疾病诊断具有重要的临床价值。

电阻抗成像技术具有无损、无创、无辐射、成本低、操作简单、功能信息丰富等优点。然而，电阻抗图像重建本身是一个严重的病态非线性逆问题，传统方法重建的图像空间分辨率和对比度较差。在硬件采集系统满足一定测量精度的前提下，引入有效的图像重建算法对于研究高精度、高分辨率的电阻抗断层成像非常重要。因此，如何提高重建图像的分辨率，提高重建算法的稳定性，加快重建速度，实现实时成像，已经成为当前电阻抗技术研究中一个极具挑战性的问题。

杜江峰团队开发了基于形状先验信息的高分辨率、高对比度动态电阻抗图像重建算法，成功实现了动物血胸和气胸的准确、高效、稳定的电阻抗图像重建。该算法具有失真小、速度快、对比度高、鲁棒性强和稳定性好的特点。据介绍，该成果为临床医学发展准确、高效、稳定的动态电阻抗成像奠定了坚实的基础，有望促进电阻抗成像技术的临床应用发展。

相关论文信息:https://ieeexplore.ieee.org/document/8416750

中国科学杂志(2019-01-22第4版综合)