周旭胜（铜陵学院电气工程学院，安徽铜陵244061）

ZHOU Xu-sheng（School of Electrical Engineering，Tongling University，Tongling，Anhui 244061，China）



2D-EIT和3D-EIT仿真结果比较

周旭胜
（铜陵学院电气工程学院，安徽铜陵244061）

电阻抗断层成像（Electrical Impedance Tomography，简称EIT）的原理是给人体施加微小的电流（电压），在电极上获得相应的测量电压（电流），从而根据一定的算法来实现电导率的重构.因电流在体内的传播是三维的、立体的，所以在研究二维EIT的基础上，通过仿真实验来验证三维EIT的可行性.仿真结果表明：相比2D-EIT，3D-EIT技术可以获得更为丰富的阻抗信息，重构出的图像分布更为接近真实情况.

成像；重构；3D-EIT

1概述

1.1 EIT技术

生物电阻抗断层成像（Electrical Impedance Tomography，EIT）技术是一种新兴的功能成像技术.它的原理是在生物体表设置一定数量的电极，选定其中两个施加微弱电流后，通过测量其他电极上的电压来计算出生物体内电导率的分布［1］.模型图如图1所示：

图1　 EIT电流注入与电压测量和场域示意图

EIT有着其他医学成像技术无法比拟的优点，主要体现在：

1）成像过程中没有使用核素和射线，对人体无害，可以多次重复测量来获取最佳成像效果.

2）功能性成像，成像速度快.

3）系统成本低，携带方便，且不要求特殊的工作环境.

因此，该技术有着非常诱人的应用前景.目前的临床研究主要集中在肠胃与食管功能成像、肺功能成像、脑部功能成像和心脏功能成像等方面［2］.

1.2发展历程

EIT技术早在上世纪20年代就有所涉及，当时有地质学家给地层注入电流，通过观察不同地层的阻抗特性不同，来确定地下矿藏的分布情况.但直至1976年才由美国学家Swanson首次提出电阻抗成像的原理；……