作者：楊保國發(fā)布日期：2019-01-23
本報訊（記者楊保國）近日，中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)杜江峰院士領(lǐng)導(dǎo)的中科院微觀磁共振重點實驗室在醫(yī)學(xué)電阻抗成像領(lǐng)域取得新突破，開發(fā)出一種精準(zhǔn)、高效且穩(wěn)定的動態(tài)醫(yī)學(xué)電阻抗圖像重構(gòu)方法，成功獲得動物血胸、氣胸狀態(tài)下高分辨電阻抗圖像。相關(guān)研究成果近日發(fā)表于《IEEE 醫(yī)學(xué)影像會刊》。
電阻抗成像技術(shù)是利用生物組織與器官的電特性及其變化規(guī)律提取與人體生理、病理狀態(tài)相關(guān)的生物醫(yī)學(xué)信息的成像技術(shù)。該技術(shù)的基本測量方式是通過體表電極陣列向檢測對象施加安全的電激勵（電流或電壓），在體表測量響應(yīng)電學(xué)信號，由所測信號重構(gòu)出人體內(nèi)部結(jié)構(gòu)與功能電特性圖像。由于人體不同組織和器官的電特性不同，這種電特性圖像不僅包含了豐富的解剖學(xué)信息，而且能夠反映出組織和器官電特性相應(yīng)的生理、病理狀態(tài)和功能信息，在研究人體組織與器官功能變化和疾病診斷方面有重要的臨床價值。
電阻抗成像技術(shù)具有無損、無創(chuàng)、無輻射、低成本、操作簡單、功能信息豐富等優(yōu)點，但電阻抗圖像重構(gòu)本身是一個嚴重病態(tài)的非線性逆問題，傳統(tǒng)方法重構(gòu)出來的圖像空間分辨率和對比度較差。在硬件采集系統(tǒng)滿足一定測量精度的前提下，引入有效的圖像重構(gòu)算法對于高精度、高分辨率的電阻抗成像研究至關(guān)重要。因此，如何提高重構(gòu)圖像的分辨率，改進重構(gòu)算法的穩(wěn)定性，以及加快重構(gòu)速度實現(xiàn)實時成像成為當(dāng)前電阻抗技術(shù)研究極具挑戰(zhàn)性的問題。
杜江峰團隊基于形狀先驗信開發(fā)出一種高分辨、高對比度的動態(tài)電阻抗圖像重建算法，成功實現(xiàn)了精準(zhǔn)、高效且穩(wěn)定的動物血胸、氣胸狀態(tài)下電阻抗圖像重建。該算法具有失真小、速度快、對比度高、魯棒性強、穩(wěn)定性好的特點。據(jù)介紹，該成果為開展臨床醫(yī)學(xué)精準(zhǔn)、高效且穩(wěn)定的動態(tài)電阻抗成像奠定了堅實的基礎(chǔ)，有望加速推進電阻抗成像技術(shù)的臨床應(yīng)用發(fā)展。
來源：中國科學(xué)報
