[发明专利]一种用于动态电阻抗成像的图像接触阻抗伪影抑制方法及装置

说明书

本发明属于动态电阻抗成像技术领域，公开一种用于动态电阻抗成像的图像接触阻抗伪影抑制方法及装置，用于抑制动态电阻抗成像临床连续监护过程中由于头皮‑电极接触阻抗变化导致的图像伪影，该方法基于具有N个电极的数据采集系统，利用(N‑1)个电极进行成像，排除第M号电极对图像的贡献和不利影响，通过差分N个电极数据获取的图像和排除第M号电极数据后获取的图像，获取第M号电极导致的接触阻抗图像伪影，重复以上步骤获得全部电极可能对应的伪影图像，再将伪影图像与原图像差分，获取抑制了电极接触阻抗伪影的阻抗图像。本发明能有效抑制电阻抗图像上由于电极接触阻抗发生变化导致的图像伪影。

技术领域

本发明属于动态电阻抗成像技术领域，尤其涉及一种用于动态电阻抗成像的图像接触阻抗伪影抑制方法及装置。

背景技术

动态电阻抗断层成像技术是一种时差电阻抗功能成像技术，通过均匀环贴在体表的电极，实时连续地向人体施加安全激励电流并测量边界电压，利用不同时刻的数据，以其中较早时刻的数据为参考帧，另外一个时刻的数据为前景帧，两帧数据差分后，结合一定的成像方法，重建出体内在这两个不同时刻的阻抗变化。因此，在数据采集过程中，需要保证数据采集质量，即参考帧和背景帧的数据差别尽量只来自于体内场域的电导率变化。

在电阻抗成像临床实际使用过程中，由于电极-皮肤的接触受导电介质的电化学变化，皮肤温度的变化，以及受试者体动的影响，接触阻抗并不是稳定不变的，而是随时间会产生变化，影响电极端的电压测量，从而在阻抗图像上产生电极-皮肤接触阻抗变化导致的接触阻抗伪影。在视觉上影响对正常成像目标的识别，干扰对受试者体内与阻抗变化相关的病理或生理变化的辨别，在后续分析中影响图像后处理过程中对图像的各类指标的计算，影响指标的准确性。

文献(Efficient Simultaneous Reconstruction of Time-Varying Images andElectrode Contact Impedances in Electrical Impedance Tomography.)公布了一种应用于动态阻抗成像的接触阻抗伪影抑制技术方法。该方法基于全电极模型，将电极纳入场域的一部分，对电极的电导率进行重建，从而将电极的接触阻抗改变引入的图像伪影从重建图像上分离出来。但是由于非线性问题的严重病态性，该方法仅能分离一部分伪影，且重构图像有较为严重的信息丢失，无法还原正常的成像目标。因此，该方法不能实用于实际的阻抗数据采集与图像重构过程。

因此，为了减轻电极-皮肤接触阻抗变化对图像的影响，需要对数据进行处理，从而抑制图像上的接触阻抗伪影。

发明内容

本发明针对动态电阻抗成像技术在连续监护过程中电极-皮肤接触阻抗变化会导致图像上产生接触阻抗伪影的问题，提供一种用于动态电阻抗成像的图像接触阻抗伪影抑制方法及装置。

为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种用于动态电阻抗成像的图像接触阻抗伪影抑制方法，包括：

步骤1：对于具有N个电极的电阻抗数据采集系统，利用全部采集数据进行成像获得原始电阻抗图像；

步骤2：针对产生了接触阻抗伪影的第M号电极，排除第M号电极对应的数据，利用剩余的(N-1)个电极对应的数据进行成像获得新电阻抗图像；

步骤3：将原始电阻抗图像和新电阻抗图像差分获得第M号电极对应的接触阻抗伪影图像；

步骤4：将原始图像和所有导致接触阻抗伪影的电极的接触阻抗伪影图像差分获得抑制了电极接触阻抗伪影的电阻抗图像。

进一步地，所述步骤1包括：

利用高斯-牛顿成像公式对全部采集数据进行成像：