郑皓楠

（西北工业大学，陕西 西安 710100）

0 引言

电阻阻抗成像（EIT）是基于生物体组织在不同的生理、病理状况下的电阻抗（电导率、电阻率）分布差别较大的特点，并通过电极在生物体表面施加微小的激励电流，从而使生物体的组织内部产生微弱的电场，利用在体表测得的电压信号配合一定的成像算法以实现组织内部电阻抗分布图像的重构。电阻抗成像具有用途广泛、健康环保安全、经济可循环使用以及快速便捷易用等优点。

1 EIT技术简介

EIT系统的基本原理是通过多路开关向安装在被测生物体组织表面的电极注入安全激励信号，同时通过测量目标区域表面能够反映阻抗信息的电压信号，该信号经过高精度的放大电路处理后，通过相敏解调电路和A/D转换器进行信号恢复和数字化处理，最后计算机通过图像重构算法得到能够反映被测区域生物体组织电阻抗变化的图像。电阻抗数据检测系统的功能是采集生物体组织的电阻抗及其变化信息，图像重建根据电阻抗数据检测系统提供的生物体组织的电阻抗及其变化信息，采用相应的重建算法对生物体组织的电阻抗及其变化信息实现图像重建与显示的功能[1]，如图1所示。

图1 EIT成像系统

EIT成像的难点是在对其场域数学模型的合理构建上，由于生物体内的电磁场为非线性分布，因此，在实际测量中会受到接触电阻抗的影响，而建模过程又会忽略这些因素（例如生物组织电阻抗信息虚部和生物体接触电极后产生的电阻等），在模型构建中将高阶项以有限元离散化的形式产生计算误差，该计算误差在迭代过程中不断累积，导致EIT图像重构后的分辨率较差；……