电阻抗成像技术(EIT)是一种新兴的功能性成像技术,具有成像速度快、无损、非侵入的特点,非常适用于临床的持续监测。本文中针对心室辅助装置(VAD)等体外循环设备中血栓在线检测问题开发了一套便携式EIT实时成像设备,主要工作如下:首先,开发电阻抗实时成像系统实验平台。通过使用双通道信号采集进行半并行测量、多进程与多线程方式实现了并行处理,提高成像速度。最终设备在线成像速度可达40 fps,满足实时性要求。文中对传感器尺寸、接触阻抗、待测物频率特性与EIT设备检测精度之间的关系进行了研究。该设备的系统信噪比(SNR)可达77.2 d B,图像相关系数(ICC)可达0.78以上,能够满足血栓在线检测的精度需求。其次,针对广义矢量模式匹配法(GVSPM)算法无法分辨传感器内是否存在待测物的缺点引入了原始数据欧氏距离计算,并设定阈值判断传感器内是否有待测目标出现,有效弥补其不足。同时将L1范数正则化引入算法,提升成像质量。文中还提出使用待测物与传感器面积(AR)比作为EIT成像质量评估的辅助参数,客观评价待测物大小对成像质量影响。最后,对所开发的EIT设备进行了血栓检测实验验证。静止血栓检测实验中,设备检测误差均小于10%,最小检测误差小于2%,具有良好的精度。在流动血栓检测实验中,该设备能够以可视化的方式清晰地检测出的运动血栓形状位置信息,可检测到血栓最小直径可达3 mm以下,并且能清晰地从图像上区分不同大小的血栓,成功实现了EIT血栓在线检测。
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