测量分辨率对不同EIT算法影响的仿真研究

作者：邓娟; 陶凌; 沙洪; 赵舒; 任超世; 李福生

来源：军事医学, 2013, 37(05): 385-389.

• EIT
• 测量分辨率
• 算法
• 评价

目的探索电阻抗断层成像(electrical impedance tomography,EIT)中检测系统测量分辨率(measurement resolution,MR)对图像重建算法应用效果发挥的影响。方法基于对EIT均匀场理想边界电压数据结构的分析,仿真模拟MR为0.1、0.01和0.001 mV的实用化EIT系统,探索其对等位线反投影(LBP),Landweber二阶迭代和Tikhonov-Noser组合正则化算法的影响,引入重建误差ER和结构相似度SSIM定量评价成像效果。结果相同条件下Tikhonov-Noser算法以最小ER和最大SSIM成像质量最高,LBP最低。0.1 mV的MR下Landweber无法对A成像。0.01和0.001 mV的MR下,LBP和Landweber算法对单目标成像质量与目标和场域边界的距离成反比,Tikhonov-Noser对B的成像质量最低。3种算法ER随目标个数增加(B、D,C、E、F两组)都呈现出增大的趋势。结论不同MR对3种EIT算法应用效果的影响不同,各算法对不同目标成像时要求的MR也不一致。系统构建时MR应根据应用对象和算法设计。Tikhonov-Noser在0.1 mV的MR系统中可工作,0.01 mV时可获取高质量图像。Landweber算法建议根据应用目标位置选择0.01或0.001 mV的系统;LBP在0.1 mV的MR系统中可工作,MR足够时因成像质量低不建议选择。

• 单位
  中国医学科学院; 北京协和医学院; 南昌大学信息工程学院; 军事医学科学院