一种基于多频电阻抗断层成像系统的校准方法研究

电阻抗成像胃动力功能检测的初步研究王磊;赵舒;田云杰;邓娟;王妍;沙洪【摘要】目的:在电阻抗断层成像(electrical impedance tomography,EIT)胃排空检测的同时,提取图像数据信息计算胃动节律,完善EIT胃动力功能检测的方法研究.方法:选择无胃动力异常的青年男性作为被试对象,测试前空腹10h,以第1s空腹图像数据作为参考图像,饮用250 ml纯净水后依次进行每3min 1次的图像信息采集.根据图像结果,选取胃部电特性变化兴趣区域,连续记录该区域的相对阻抗变化率信息,描记胃排空曲线,进行小波变化,提取胃动节律.结果:根据图像处理结果计算半排空时间约为6 min,全排空时间约为22 min,提取2 min的相对阻抗变化率原始信号进行功率谱分析可提取出频率为0.31 Hz的呼吸节律和频率为0.052 Hz的胃动节律,对原始信号进行小波变化处理后呼吸干扰消失,只剩下频率为0.052 Hz的胃动节律信号.结论:采用EIT方法根据消化过程中的胃阻抗特性及其变化,可以有效地提取反映胃容积(胃排空)和胃运动(胃的收缩和蠕动)状况的信息,其变化规律与胃动力学状况相对应,相关性强.【期刊名称】《医疗卫生装备》【年(卷),期】2016(037)005【总页数】4页(P1-4)【关键词】电阻抗成像;胃动力;胃排空;胃动节律;小波变化【作者】王磊;赵舒;田云杰;邓娟;王妍;沙洪【作者单位】300192 天津,中国医学科学院生物医学工程研究所生物信息检测与处理实验室;300192 天津,中国医学科学院生物医学工程研究所生物信息检测与处理实验室;300192 天津,中国医学科学院生物医学工程研究所生物信息检测与处理实验室;300192 天津,中国医学科学院生物医学工程研究所生物信息检测与处理实验室;300192 天津,中国医学科学院生物医学工程研究所生物信息检测与处理实验室;300192 天津,中国医学科学院生物医学工程研究所生物信息检测与处理实验室【正文语种】中文【中图分类】R318;R573胃肠疾病在我国常见、多发，且发病率呈逐年增长趋势，年轻患者比例越来越高，已经严重影响了人们的正常工作和生活。

㊃综述㊃电阻抗断层成像技术指导个体化呼气末正压通气的研究进展徐佳世㊀罗艳㊀㊀ＤＯＩ：１０．１２０８９／ｊｃａ．２０２０．１２．０２０作者单位：２０００２５㊀上海交通大学医学院附属瑞金医院麻醉科通信作者：罗艳，Ｅｍａｉｌ：ｌｙ１１０８７＠ｒｊｈ．ｃｏｍ㊀㊀呼气末正压通气（ｐｏｓｉｔｉｖｅｅｎｄｅｘｐｉｒａｔｏｒｙｐｒｅｓｓｕｒｅ，ＰＥＥＰ）是常用的机械通气参数之一㊂联合ＰＥＥＰ通气可以使塌陷的肺泡及支气管扩张，改善肺通气和弥散功能，但过高的ＰＥＥＰ可能导致肺损害及血流动力学改变㊂目前关于ＰＥＥＰ的设置仍存在争论㊂电阻抗断层成像技术（ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌｉｍｐｅｄａｎｃｅｔｏｍｏｇｒａｐｈｙ，ＥＩＴ）将肺通气过程中阻抗变化以图像呈现，能够反映ＰＥＥＰ调整前后的肺部运动及通气变化［１］㊂本文就ＥＩＴ指导个体化ＰＥＥＰ设置作一综述㊂ＥＩＴ与ＰＥＥＰ概述ＥＩＴ能够通过物体表面的电流感知内部电阻变化，近年来多应用于医学领域尤其是呼吸力学方面的研究㊂ＥＩＴ能够可靠反映患者肺通气分布情况㊂Ｔｏｍｉｃｉｃ等［２］研究表明，ＥＩＴ图像量化数值与ＣＴ图像高度吻合㊂ＥＩＴ还具有体积小㊁即时㊁无创㊁无辐射等特点，在改变呼吸参数后能够立即反映肺通气变化，使得ＥＩＴ有潜力应用于床旁指导呼吸参数设置㊂ＰＥＥＰ是在机械通气呼气末保持一定气道压力，能够维持功能残气量稳定［３］，预防气道塌陷，改善患者氧合，减少术后肺不张和肺部感染等并发症的风险［４］㊂但是过高的ＰＥＥＰ可能导致肺泡过度扩张㊁吸气压增高㊁胸腔压力增高㊁肺顺应性降低和肺功能损害，也对血流动力学造成不利影响［５］㊂一项随机对照试验［６］表明，根据肺顺应性设置ＰＥＥＰ相比低ＰＥＥＰ会增加术后２８ｄ全因死亡率㊁延长拔管时间和增加气胸风险，证实不恰当的ＰＥＥＰ设置会对患者造成危害㊂目前临床指导ＰＥＥＰ设置的指标如二氧化碳水平㊁血氧饱和度和呼吸顺应性监测等，并不能反映肺区域通气情况，难以为不同患者确定最适ＰＥＥＰ，成为临床工作中急需解决的问题㊂而ＥＩＴ的出现为机械通气个体化ＰＥＥＰ设置提供了新的思路㊂近几年国内外已有一些学者尝试探究ＥＩＴ与ＰＥＥＰ应用的关系，希望能通过ＥＩＴ确定不同患者适宜的ＰＥＥＰ㊂王芹等［７］使用ＥＩＴ监测全麻手术患者肺通气情况，结果显示，随ＰＥＥＰ增加，肺过度通气区域得到改善，肺不张的区域也逐渐恢复通气，研究者根据ＥＩＴ图像变化确定了最适宜的ＰＥＥＰ㊂Ｚｈａｏ等［８］使用ＥＩＴ为２４例ＡＲＤＳ患者优化ＰＥＥＰ设置，证实ＥＩＴ个体化ＰＥＥＰ设置是安全的，能够改善患者氧合㊁提高肺顺应性和缩短拔管时间等㊂在这些研究中，对最适宜ＰＥＥＰ的定义不同，使用相关ＥＩＴ参数也存在差异㊂ＥＩＴ指导个体化ＰＥＥＰ的参数和应用在ＥＩＴ研究中最常见的方法是ＰＥＥＰ试验（或ＰＥＥＰ滴定），即在递增或递减ＰＥＥＰ的过程中结合ＥＩＴ监测参数确定最佳ＰＥＥＰ，也据此衍生出许多ＥＩＴ参数和术语㊂像素顺应性㊀像素顺应性是较早出现的ＥＩＴ参数之一，将潮气量除以ＥＩＴ不同区域像素数量来估计各个区域肺顺应性㊂随着ＰＥＥＰ增加，像素顺应性也会增加，可以根据不同区域像素顺应性选择最佳ＰＥＥＰ㊂Ｆｒａｎｃｈｉｎｅａｕ等［９］在此基础上，通过加权公式计算出ＥＩＴ各个区域肺泡塌陷（ＣＬ）和过度通气（ＯＤ）情况㊂他们认为，最佳的ＰＥＥＰ为各个区域肺泡塌陷小于１５％，同时过度通气范围最小的状态㊂他们用该方法对１５例使用ＥＣＭＯ的患者进行ＰＥＥＰ试验，结果表明，在最佳ＰＥＥＰ下患者潮气量和肺顺应性均有提高㊂Ｐｅｒｅｉｒａ等［１０］认为ＣＬ和ＯＤ曲线交叉点意味着过度通气与肺泡塌陷达到平衡，此时为最佳ＰＥＥＰ值㊂研究者对４０例行全麻手术患者进行随机对照研究，结果显示，根据ＥＩＴ设置ＰＥＥＰ水平的试验组氧合指数更高，且结合ＣＴ提示该组术后肺不张较少㊂像素顺应性相关公式可以计算出精确数值，且与肺通气变化情况有良好的相关性，在近几年的ＥＩＴ研究中得到了广泛应用㊂呼气末肺阻抗梯度㊀呼气末肺阻抗（ｅｎｄ⁃ｅｘｐｉｒａｔｏｒｙｌｕｎｇｉｍｐｅｄａｎｃｅ，ＥＥＬＩ）梯度是ＥＩＴ设备根据患者肺阻抗变化制作的连续线性图像，Ｅｒｏｎｉａ等［１１］认为恒定的ＥＥＬＩ相当于稳定的呼气末肺容积（ｅｎｄ⁃ｅｘｐｉｒａｔｏｒｙｌｕｎｇｖｏｌｕｍｅ，ＥＥＬＶ），也就是最合适患者的ＰＥＥＰ值㊂他们对１６例接受机械通气的ＡＲＤＳ患者进行ＥＩＴ监测以及ＰＥＥＰ试验，结果表明，与对照组比较，通过呼气末阻抗梯度设置后的平均ＰＥＥＰ水平更高，患者氧合指数改善，驱动压降低，同时肺背侧区域塌陷状态改善，肺腹侧区域过度通气减少㊂相比像素顺应性，呼气末阻抗梯度无需复杂计算，由ＥＩＴ设备直接绘制出，趋势变化更为直观，适宜临床手术室㊁病床边操作使用㊂可复张的肺容积㊀可复张的肺容积（ＰＲＬＶ）指通过鼓肺手法能够增加的肺容积，反映肺塌陷的程度㊂Ｌｏｗｈａｇｅｎ等［１２］对１６例急性肺损伤（ＡＬＩ）患者计算ＰＲＬＶ，结果表明，不同患者ＰＲＬＶ值差异较大，若对低ＰＲＬＶ患者使用高ＰＥＥＰ可能有害，而个体化ＰＥＥＰ设定则有助于治疗㊂计算可复张肺容积方法较为复杂，需要通过氮冲洗方式获得ＥＥＬＶ基线，并需经过ＥＩＴ校准，因此目前临床应用较少㊂通气均匀性指数㊀在ＥＩＴ研究中衍生了一系列参数用于描述通气均匀性，包括通气中心（ＣＯＶ）㊁不均匀性（ＧＩ）㊁局部通气延迟（ＲＶＤ）㊁潮气内分布（ＩＴＶ）㊂随着ＥＩＴ认知的深入，有些参数已被简化或取代，但均匀通气仍是临床医师的目标，通气均匀性相关参数仍在ＥＩＴ领域占据不可替代的地位㊂（１）ＣＯＶ㊂ＣＯＶ曾被描述为 重心 （ＣＯＧ），它代表肺背侧通气量占全部通气量的比值，比值越大说明肺背侧通气越多㊂ＣＯＶ是经典的通气均匀性参数之一，可以作为一个敏感指标描述ＰＥＥＰ试验过程中引起的通气变化㊂Ｋａｒｓｔｅｎ等［１３］观察了３２例腹腔镜胆囊切除患者不同ＰＥＥＰ设置后的ＣＯＶ差异，提示ＣＯＶ能够敏感反映出肺内通气变化，并且随着ＰＥＥＰ提高通气不仅仅向背侧移动，且向肺左叶移动㊂Ｈｅ等［１４］优化了ＣＯＶ指数，将ＥＩＴ图像分为上下２个区域，若在ＰＥＥＰ递减试验中发现图像上部（肺腹侧通气区域）最小，图像下部（肺背侧区域）最大认为达到了最佳的通气状态㊂研究观察５０例行腹腔镜手术患者，结果显示，通过该方法进行ＰＥＥＰ优化有助于氧合指数的提高㊂ＣＯＶ的优势在于不需要复杂计算，直观显示通气分布状态，经过改良的ＣＯＶ能够适于床旁迅速判断肺通气均匀性并指导呼吸参数设置㊂（２）ＧＩ㊂ＧＩ不均匀性是根据像素值差异计算的通气均匀性指标，通过计算ＥＩＴ图像中通气区域阻抗的中间值与各像素之间差异总和，再除以所有像素总阻抗的变化后得出㊂ＧＩ越小，说明肺通气越均匀㊂Ｚｈａｏ等［１５］通过３０例ＡＲＤＳ患者同时观察几个ＥＩＴ衍生指标，研究表明，与像素顺应性比较，ＧＩ能够更好计算最佳ＰＥＥＰ㊂与ＣＯＶ比较，ＧＩ计算每个像素和整体之间的差异，能够更为精确计算通气均匀性㊂（３）ＲＶＤ㊂ＲＶＤ指数是通过时间差异计算得到的参数，根据ＥＩＴ不同像素吸气开始时间和整体吸气开始时间差异生成ＲＶＤ分布图，计算出标准差㊂它考虑所有像素的可变性，与肺周期性开闭有密切关联，能够用于ＰＥＥＰ试验㊂有研究表明，根据ＲＶＤ指数设置ＰＥＥＰ能够减少肺部炎性产物积蓄，符合当代肺保护性通气标准［１６］㊂Ｈｏｃｈｈａｕｓｅｎ等［１７］横向比较了ＧＩ和ＲＶＤ两个参数，表明两者均能很好地反映肺通气分布情况㊂（４）ＩＴＶ㊂ＩＴＶ是以整体的潮气量变化作为参考值，对不同吸气阶段的不同区域进行量化得到的参数，是通气量在ＥＩＴ监测中的反映㊂Ｂｌａｎｋｍａｎ等［１８］对１２例心脏术后患者进行ＩＴＶ监测，结果提示，ＩＴＶ与肺动态顺应性有很好的相关性㊂由于ＩＴＶ与潮气量密切相关，能很好反映肺通气变化，所以可以通过ＰＥＥＰ试验确定患者最佳ＰＥＥＰ值㊂因此，根据潮气量变化㊁通气时间㊁像素值差异㊁通气分布等变量衍生出不同的ＥＩＴ参数均可以指导个体化ＰＥＥＰ设置，它们的目标都是为患者确定最佳ＰＥＥＰ水平，达到更均匀的通气状态，减少肺部损伤㊂Ｋａｒｓｔｅｎ等［１９］横向比较了这些参数，结果表明，大部分ＥＩＴ衍生指标均能够显著改善患者氧合，提高肺顺应性㊂因此，在实际临床操作中，不建议精确算出各个指数结果，而是结合患者所处环境及自身状态，根据ＥＩＴ图像以及最简单的参数做出调整，达到即时监测㊁迅速改善肺通气的目的㊂ＥＩＴ指导个体化ＰＥＥＰ的局限性呼吸参数设置必须考虑到患者病理生理特点［２０］，以往的ＰＥＥＰ设置难以反映患者通气是否均匀，因此需要更直观㊁更完整㊁更个体化的方法进行ＰＥＥＰ设置［２１］㊂ＥＩＴ通过直观显示肺通气变化，在呼吸参数设置中展现出一定的优势㊂但ＥＩＴ指导ＰＥＥＰ设置在临床监测㊁参数解读以及临床应用仍然存在一定局限㊂监测方面的局限㊀由于ＥＩＴ设备监测的是胸腔的其中一个条带，仅仅反映了该区域内随时间变化的图像，难以反映肺部整体情况㊂Ｂｉｋｋｅｒ等［２２］在１２例心脏术后机械通气患者身上放置２组ＥＩＴ装置观察ＰＥＥＰ对肺通气分布的影响，结果表明，当ＰＥＥＰ逐渐增加过程中，肺通气分布不仅存在由腹侧向背侧的转变，还存在由头端向尾端移动的现象，可见同一患者肺部不同位置的通气也存在差异㊂因此ＥＩＴ监测的单一平面的通气改善能否改善整体通气情况，对其他肺区域会产生怎样影响，仍需要进一步研究来证实㊂参数解读的局限㊀随着ＥＩＴ研究的深入，围绕ＥＩＴ衍生众多参数有不同解读方式，对相关参数选择也存在争议㊂例如Ｂｌａｎｋｍａｎ等［１８］提出ＧＩ㊁ＲＶＤ指数不适合作为ＰＥＥＰ选择，而Ｚｈａｏ等［１５］则对此提出反对意见，认为ＧＩ相比其他参数有更大优势㊂此外，不同学者对最佳ＰＥＥＰ的理解也存在差异㊂ＥＩＴ选择的最佳ＰＥＥＰ与机械通气指南推荐的ＰＥＥＰ数值也相差较大［２３］，由于缺少大样本随机对照试验证据支持，难以验证ＥＩＴ指导个体化ＰＥＥＰ设置给患者远期预后带来的获益㊂应用方面的局限㊀ＥＩＴ是通过身体表面电流变化感知内部电阻的精密仪器，若有（单极或双极）电刀㊁超声刀等干扰则无法进行测量，甚至造成机器损坏㊂此外，完整ＰＥＥＰ试验时间往往超过３０ｍｉｎ，限制其在临床应用㊂Ｋａｒｓｔｅｎ等［１９］将ＰＥＥＰ试验缩短为１０ｍｉｎ，一定程度上增加可行性㊂但Ｈｓｕ等［２４］研究表明，ＰＥＥＰ改变后１ｈ内ＥＥＬＩ都在变化，短时间的ＰＥＥＰ试验能否准确判断患者肺通气仍存在疑虑㊂虽然存在争议与局限，但ＥＩＴ仍在发展中，关于胸部ＥＩＴ的共识也已发表［２５］，并规范了术语㊁给出了临床应用建议和未来的展望㊂随着研究的深入，相信ＥＩＴ的理论依据会更加充分㊁设备精度和分辨率会更高，在临床有更广泛的应用㊂小㊀㊀结机械通气易造成肺通气不均，导致肺不张，增加患者肺部并发症的发生率㊂ＰＥＥＰ能够改善肺不张状态，但ＰＥＥＰ设置不当也会造成肺损伤㊂ＥＩＴ能够通过监测像素顺应性㊁呼气末肺阻抗梯度㊁可复张肺容积㊁通气均匀性来寻找最佳ＰＥＥＰ，并且提示最佳ＰＥＥＰ状态下能够增加患者肺顺应性㊁提高氧合指数㊁改善通气分布等㊂虽然ＥＩＴ的临床应用存在局限，但ＥＩＴ仍在一定程度能够改善通气㊁减少肺损伤，值得进一步研究㊂参考文献［１］㊀ＶｉｃｔｏｒｉｎｏＪＡ，ＢｏｒｇｅｓＪＢ，ＯｋａｍｏｔｏＶＮ，ｅｔａｌ．Ｉｍｂａｌａｎｃｅｓｉｎｒｅ⁃ｇｉｏｎａｌｌｕｎｇｖｅｎｔｉｌａｔｉｏｎ：ａｖａｌｉｄａｔｉｏｎｓｔｕｄｙｏｎｅｌｅｃｔｒｉｃａｌｉｍｐｅｄａｎｃｅｔｏｍｏｇｒａｐｈｙ．ＡｍＪＲｅｓｐｉｒＣｒｉｔＣａｒｅＭｅｄ，２００４，１６９（７）：７９１⁃８００．［２］㊀ＴｏｍｉｃｉｃＶ，ＣｏｒｎｅｊｏＲ．Ｌｕｎｇｍｏｎｉｔｏｒｉｎｇｗｉｔｈｅｌｅｃｔｒｉｃａｌｉｍｐｅｄａｎｃｅｔｏｍｏｇｒａｐｈｙ：ｔｅｃｈｎｉｃａｌｃｏｎｓｉｄｅｒａｔｉｏｎｓａｎｄｃｌｉｎｉｃａｌａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｓ．ＪＴｈｏｒａｃＤｉｓ，２０１９，１１（７）：３１２２⁃３１３５．［３］㊀ＨｅｄｅｎｓｔｉｅｒｎａＧ，ＴｏｋｉｃｓＬ，ＳｃａｒａｍｕｚｚｏＧ，ｅｔａｌ．Ｏｘｙｇｅｎａｔｉｏｎｉｍ⁃ｐａｉｒｍｅｎｔｄｕｒｉｎｇａｎｅｓｔｈｅｓｉａ：ｉｎｆｌｕｅｎｃｅｏｆａｇｅａｎｄｂｏｄｙｗｅｉｇｈｔ．Ａｎｅｓｔｈｅｓｉｏｌｏｇｙ，２０１９，１３１（１）：４６⁃５７．［４］㊀谭义文，田毅，魏晓，等．肺保护性通气可减轻轻中度慢性阻塞性肺疾病老年患者围术期肺部感染．临床麻醉学杂志，２０１７，３３（７）：６６０⁃６６３．［５］㊀赵亚杰，曹江北，米卫东．肺保护性通气策略在围手术期的应用进展．临床麻醉学杂志，２０１６，３２（１２）：１２２９⁃１２３２．［６］㊀ＷｒｉｔｉｎｇＧｒｏｕｐｆｏｒｔｈｅＡｌｖｅｏｌａｒＲｅｃｒｕｉｔｍｅｎｔｆｏｒＡｃｕｔｅＲｅｓｐｉｒａｔｏｒｙＤｉｓｔｒｅｓｓＳｙｎｄｒｏｍｅＴｒｉａｌ（ＡＲＴ）Ｉｎｖｅｓｔｉｇａｔｏｒｓ，ＣａｖａｌｃａｎｔｉＡＢ，ＳｕｚｕｍｕｒａÉＡ，ｅｔａｌ．Ｅｆｆｅｃｔｏｆｌｕｎｇｒｅｃｒｕｉｔｍｅｎｔａｎｄｔｉｔｒａｔｅｄｐｏｓｉ⁃ｔｉｖｅｅｎｄ⁃ｅｘｐｉｒａｔｏｒｙｐｒｅｓｓｕｒｅ（ＰＥＥＰ）ｖｓｌｏｗＰＥＥＰｏｎｍｏｒｔａｌｉｔｙｉｎｐａｔｉｅｎｔｓｗｉｔｈａｃｕｔｅｒｅｓｐｉｒａｔｏｒｙｄｉｓｔｒｅｓｓｓｙｎｄｒｏｍｅ：ａｒａｎｄｏｍｉｚｅｄｃｌｉｎｉｃａｌｔｒｉａｌ．ＪＡＭＡ，２０１７，３１８（１４）：１３３５⁃１３４５．［７］㊀王芹，谢红，朱江，等．全麻手术患者容量控制通气时的适宜ＰＥＥＰ：肺阻抗断层成像技术监测．中华麻醉学杂志，２０１９，３９（７）：８４８⁃８５１．［８］㊀ＺｈａｏＺ，ＣｈａｎｇＭＹ，ＣｈａｎｇＭＹ，ｅｔａｌ．Ｐｏｓｉｔｉｖｅｅｎｄ⁃ｅｘｐｉｒａｔｏｒｙｐｒｅｓｓｕｒｅｔｉｔｒａｔｉｏｎｗｉｔｈｅｌｅｃｔｒｉｃａｌｉｍｐｅｄａｎｃｅｔｏｍｏｇｒａｐｈｙａｎｄｐｒｅｓ⁃ｓｕｒｅ⁃ｖｏｌｕｍｅｃｕｒｖｅｉｎｓｅｖｅｒｅａｃｕｔｅｒｅｓｐｉｒａｔｏｒｙｄｉｓｔｒｅｓｓｓｙｎｄｒｏｍｅ．ＡｎｎＩｎｔｅｎｓｉｖｅＣａｒｅ，２０１９，９（１）：７．［９］㊀ＦｒａｎｃｈｉｎｅａｕＧ，ＢｒéｃｈｏｔＮ，ＬｅｂｒｅｔｏｎＧ，ｅｔａｌ．Ｂｅｄｓｉｄｅｃｏｎｔｒｉｂｕ⁃ｔｉｏｎｏｆｅｌｅｃｔｒｉｃａｌｉｍｐｅｄａｎｃｅｔｏｍｏｇｒａｐｈｙｔｏｓｅｔｔｉｎｇｐｏｓｉｔｉｖｅｅｎｄ⁃ｅｘ⁃ｐｉｒａｔｏｒｙｐｒｅｓｓｕｒｅｆｏｒｅｘｔｒａｃｏｒｐｏｒｅａｌｍｅｍｂｒａｎｅｏｘｙｇｅｎａｔｉｏｎ⁃ｔｒｅａｔｅｄｐａｔｉｅｎｔｓｗｉｔｈｓｅｖｅｒｅａｃｕｔｅｒｅｓｐｉｒａｔｏｒｙｄｉｓｔｒｅｓｓｓｙｎｄｒｏｍｅ．ＡｍＪＲｅ⁃ｓｐｉｒＣｒｉｔＣａｒｅＭｅｄ，２０１７，１９６（４）：４４７⁃４５７．［１０］㊀ＰｅｒｅｉｒａＳＭ，ＴｕｃｃｉＭＲ，ＭｏｒａｉｓＣ，ｅｔａｌ．Ｉｎｄｉｖｉｄｕａｌｐｏｓｉｔｉｖｅｅｎｄ⁃ｅｘｐｉｒａｔｏｒｙｐｒｅｓｓｕｒｅｓｅｔｔｉｎｇｓｏｐｔｉｍｉｚｅｉｎｔｒａｏｐｅｒａｔｉｖｅｍｅｃｈａｎｉｃａｌｖｅｎｔｉｌａｔｉｏｎａｎｄｒｅｄｕｃｅｐｏｓｔｏｐｅｒａｔｉｖｅａｔｅｌｅｃｔａｓｉｓ．Ａｎｅｓｔｈｅｓｉｏｌｏｇｙ，２０１８，１２９（６）：１０７０⁃１０８１．［１１］㊀ＥｒｏｎｉａＮ，ＭａｕｒｉＴ，ＭａｆｆｅｚｚｉｎｉＥ，ｅｔａｌ．Ｂｅｄｓｉｄｅｓｅｌｅｃｔｉｏｎｏｆｐｏｓ⁃ｉｔｉｖｅｅｎｄ⁃ｅｘｐｉｒａｔｏｒｙｐｒｅｓｓｕｒｅｂｙｅｌｅｃｔｒｉｃａｌｉｍｐｅｄａｎｃｅｔｏｍｏｇｒａｐｈｙｉｎｈｙｐｏｘｅｍｉｃｐａｔｉｅｎｔｓ：ａｆｅａｓｉｂｉｌｉｔｙｓｔｕｄｙ．ＡｎｎＩｎｔｅｎｓｉｖｅＣａｒｅ，２０１７，７（１）：７６．［１２］㊀ＬｏｗｈａｇｅｎＫ，ＬｉｎｄｇｒｅｎＳ，ＯｄｅｎｓｔｅｄｔＨ，ｅｔａｌ．Ａｎｅｗｎｏｎ⁃ｒａｄｉｏ⁃ｌｏｇｉｃａｌｍｅｔｈｏｄｔｏａｓｓｅｓｓｐｏｔｅｎｔｉａｌｌｕｎｇｒｅｃｒｕｉｔａｂｉｌｉｔｙ：ａｐｉｌｏｔｓｔｕｄｙｉｎＡＬＩｐａｔｉｅｎｔｓ．ＡｃｔａＡｎａｅｓｔｈｅｓｉｏｌＳｃａｎｄ，２０１１，５５（２）：１６５⁃１７４．［１３］㊀ＫａｒｓｔｅｎＪ，ＬｕｅｐｓｃｈｅｎＨ，ＧｒｏｓｓｈｅｒｒＭ，ｅｔａｌ．ＥｆｆｅｃｔｏｆＰＥＥＰｏｎｒｅｇｉｏｎａｌｖｅｎｔｉｌａｔｉｏｎｄｕｒｉｎｇｌａｐａｒｏｓｃｏｐｉｃｓｕｒｇｅｒｙｍｏｎｉｔｏｒｅｄｂｙｅｌｅｃ⁃ｔｒｉｃａｌｉｍｐｅｄａｎｃｅｔｏｍｏｇｒａｐｈｙ．ＡｃｔａＡｎａｅｓｔｈｅｓｉｏｌＳｃａｎｄ，２０１１，５５（７）：８７８⁃８８６．［１４］㊀ＨｅＸ，ＪｉａｎｇＪ，ＬｉｕＹ，ｅｔａｌ．Ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌｉｍｐｅｄａｎｃｅｔｏｍｏｇｒａｐｈｙ⁃ｇｕｉｄｅｄＰＥＥＰｔｉｔｒａｔｉｏｎｉｎｐａｔｉｅｎｔｓｕｎｄｅｒｇｏｉｎｇｌａｐａｒｏｓｃｏｐｉｃａｂｄｏｍ⁃ｉｎａｌｓｕｒｇｅｒｙ．Ｍｅｄｉｃｉｎｅ（Ｂａｌｔｉｍｏｒｅ），２０１６，９５（１４）：ｅ３３０６．［１５］㊀ＺｈａｏＺ，ＬｅｅＬＣ，ＣｈａｎｇＭＹ，ｅｔａｌ．Ｔｈｅｉｎｃｉｄｅｎｃｅａｎｄｉｎｔｅｒｐｒｅ⁃ｔａｔｉｏｎｏｆｌａｒｇｅｄｉｆｆｅｒｅｎｃｅｓｉｎＥＩＴ⁃ｂａｓｅｄｍｅａｓｕｒｅｓｆｏｒＰＥＥＰｔｉｔｒａｔｉｏｎｉｎＡＲＤＳｐａｔｉｅｎｔｓ．ＪＣｌｉｎＭｏｎｉｔＣｏｍｐｕｔ，２０２０，３４（５）：１００５⁃１０１３．［１６］㊀ＨａａｓｅＪ，ＢｕｃｈｌｏｈＤＣ，ＨａｍｍｅｒｍüｌｌｅｒＳ，ｅｔａｌ．Ｍｅｃｈａｎｉｃａｌｖｅｎ⁃ｔｉｌａｔｉｏｎｓｔｒａｔｅｇｉｅｓｔａｒｇｅｔｉｎｇｄｉｆｆｅｒｅｎｔｍａｇｎｉｔｕｄｅｓｏｆｃｏｌｌａｐｓｅａｎｄｔｉｄａｌｒｅｃｒｕｉｔｍｅｎｔｉｎｐｏｒｃｉｎｅａｃｉｄａｓｐｉｒａｔｉｏｎ⁃ｉｎｄｕｃｅｄｌｕｎｇｉｎｊｕｒｙ．ＪＣｌｉｎＭｅｄ，２０１９，８（８）：１２５０．［１７］㊀ＨｏｃｈｈａｕｓｅｎＮ，ＯｒｓｃｈｕｌｉｋＪ，ＦｏｌｌｍａｎｎＡ，ｅｔａｌ．ＣｏｍｐａｒｉｓｏｎｏｆｔｗｏｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌＡＲＤＳｍｏｄｅｌｓｉｎｐｉｇｓｕｓｉｎｇｅｌｅｃｔｒｉｃａｌｉｍｐｅｄａｎｃｅｔｏｍｏｇｒａｐｈｙ．ＰＬｏＳＯｎｅ，２０１９，１４（１１）：ｅ０２２５２１８．［１８］㊀ＢｌａｎｋｍａｎＰ，ＨａｓａｎＤ，ＥｒｉｋＧ，ｅｔａｌ．Ｄｅｔｅｃｔｉｏｎｏｆ＇ｂｅｓｔ ｐｏｓｉｔｉｖｅｅｎｄ⁃ｅｘｐｉｒａｔｏｒｙｐｒｅｓｓｕｒｅｄｅｒｉｖｅｄｆｒｏｍｅｌｅｃｔｒｉｃａｌｉｍｐｅｄａｎｃｅｔｏｍｏ⁃ｇｒａｐｈｙｐａｒａｍｅｔｅｒｓｄｕｒｉｎｇａｄｅｃｒｅｍｅｎｔａｌｐｏｓｉｔｉｖｅｅｎｄ⁃ｅｘｐｉｒａｔｏｒｙｐｒｅｓｓｕｒｅｔｒｉａｌ．ＣｒｉｔＣａｒｅ，２０１４，１８（３）：Ｒ９５．［１９］㊀ＫａｒｓｔｅｎＪ，ＧｒｕｓｎｉｃｋＣ，ＰａａｒｍａｎｎＨ，ｅｔａｌ．Ｐｏｓｉｔｉｖｅｅｎｄ⁃ｅｘｐｉｒａｔｏｒｙｐｒｅｓｓｕｒｅｔｉｔｒａｔｉｏｎａｔｂｅｄｓｉｄｅｕｓｉｎｇｅｌｅｃｔｒｉｃａｌｉｍｐｅｄａｎｃｅｔｏｍｏｇｒａｐｈｙｉｎｐｏｓｔ⁃ｏｐｅｒａｔｉｖｅｃａｒｄｉａｃｓｕｒｇｅｒｙｐａｔｉｅｎｔｓ．ＡｃｔａＡｎａｅｓ⁃ｔｈｅｓｉｏｌＳｃａｎｄ，２０１５，５９（６）：７２３⁃７３２．［２０］㊀ＧａｔｔｉｎｏｎｉＬ，ＭａｒｉｎｉＪＪ，ＣｏｌｌｉｎｏＦ，ｅｔａｌ．Ｔｈｅｆｕｔｕｒｅｏｆｍｅｃｈａｎｉｃａｌｖｅｎｔｉｌａｔｉｏｎ：ｌｅｓｓｏｎｓｆｒｏｍｔｈｅｐｒｅｓｅｎｔａｎｄｔｈｅｐａｓｔ．ＣｒｉｔＣａｒｅ，２０１７，２１（１）：１８３．［２１］㊀ＧｏｒｄｏＦ，ＣｏｎｅｊｏＩ．ＷｈａｔＰＥＥＰｌｅｖｅｌｓｈｏｕｌｄＩｕｓｅｉｎｍｙｐａｔｉｅｎｔ．ＭｅｄＩｎｔｅｎｓｉｖａ，２０１７，４１（５）：２６７⁃２６９．［２２］㊀ＢｉｋｋｅｒＩＧ，ＰｒｅｉｓＣ，ＥｇａｌＭ，ｅｔａｌ．Ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌｉｍｐｅｄａｎｃｅｔｏｍｏ⁃ｇｒａｐｈｙｍｅａｓｕｒｅｄａｔｔｗｏｔｈｏｒａｃｉｃｌｅｖｅｌｓｃａｎｖｉｓｕａｌｉｚｅｔｈｅｖｅｎｔｉｌａｔｉｏｎｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎｃｈａｎｇｅｓａｔｔｈｅｂｅｄｓｉｄｅｄｕｒｉｎｇａｄｅｃｒｅｍｅｎｔａｌｐｏｓｉｔｉｖｅｅｎｄ⁃ｅｘｐｉｒａｔｏｒｙｌｕｎｇｐｒｅｓｓｕｒｅｔｒｉａｌ．ＣｒｉｔＣａｒｅ，２０１１，１５（４）：Ｒ１９３．［２３］㊀ＨｅｉｎｅｓＳ，ＳｔｒａｕｃｈＵ，ｖａｎｄｅＰｏｌｌＭ，ｅｔａｌ．Ｃｌｉｎｉｃａｌｉｍｐｌｅｍｅｎｔａ⁃ｔｉｏｎｏｆｅｌｅｃｔｒｉｃｉｍｐｅｄａｎｃｅｔｏｍｏｇｒａｐｈｙｉｎｔｈｅｔｒｅａｔｍｅｎｔｏｆＡＲＤＳ：ａｓｉｎｇｌｅｃｅｎｔｒｅｅｘｐｅｒｉｅｎｃｅ．ＪＣｌｉｎＭｏｎｉｔＣｏｍｐｕｔ，２０１９，３３（２）：２９１⁃３００．［２４］㊀ＨｓｕＣＦ，ＣｈｅｎｇＪＳ，ＬｉｎＷＣ，ｅｔａｌ．Ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌｉｍｐｅｄａｎｃｅｔｏｍｏ⁃ｇｒａｐｈｙｍｏｎｉｔｏｒｉｎｇｉｎａｃｕｔｅｒｅｓｐｉｒａｔｏｒｙｄｉｓｔｒｅｓｓｓｙｎｄｒｏｍｅｐａｔｉｅｎｔｓｗｉｔｈｍｅｃｈａｎｉｃａｌｖｅｎｔｉｌａｔｉｏｎｄｕｒｉｎｇｐｒｏｌｏｎｇｅｄｐｏｓｉｔｉｖｅｅｎｄ⁃ｅｘｐｉｒａ⁃ｔｏｒｙｐｒｅｓｓｕｒｅａｄｊｕｓｔｍｅｎｔｓ．ＪＦｏｒｍｏｓＭｅｄＡｓｓｏｃ，２０１６，１１５（３）：１９５⁃２０２．［２５］㊀ＦｒｅｒｉｃｈｓＩ，ＡｍａｔｏＭＢ，ｖａｎＫａａｍＡＨ，ｅｔａｌ．Ｃｈｅｓｔｅｌｅｃｔｒｉｃａｌｉｍ⁃ｐｅｄａｎｃｅｔｏｍｏｇｒａｐｈｙｅｘａｍｉｎａｔｉｏｎ，ｄａｔａａｎａｌｙｓｉｓ，ｔｅｒｍｉｎｏｌｏｇｙ，ｃｌｉｎｉｃａｌｕｓｅａｎｄｒｅｃｏｍｍｅｎｄａｔｉｏｎｓ：ｃｏｎｓｅｎｓｕｓｓｔａｔｅｍｅｎｔｏｆｔｈｅＴＲａｎｓｌａｔｉｏｎａｌＥＩＴｄｅｖｅｌｏｐｍｅＮｔｓｔｕＤｙｇｒｏｕｐ．Ｔｈｏｒａｘ，２０１７，７２（１）：８３⁃９３．（收稿日期：２０１９１２２２）。

一种用于电阻抗断层成像图像后处理的“像素化”自适应剖分方法李昊庭;徐灿华;代萌;杨滨;杨琳;陈荣庆;付峰;董秀珍【摘要】目的:研究一种便于电阻抗断层成像(electrical impedance tomography,EIT)图像后处理的方法.方法:从算法角度入手,对现有剖分方法进行改造,选择相同直角三角单元作为基本的剖分单元,每2个直角三角单元组成一个方格,作为一个像素点.基于患者CT图提取颅脑轮廓,作为剖分边界.然后使用“像素化”剖分方法对提取出的轮廓进行自适应剖分,生成剖分模型后利用阻尼最小二乘算法完成重建,以此获取“像素化”的重建图像.结果:使用“像素化”自适应剖分方法,可以在不引入过大误差的情况下,获取与位图类似的“像素化”重建图像.“像素化”重建图像单元邻域关系明确,不用经过转换,可直接套用针对位图的图像处理算法.结论:“像素化”自适应剖分方法可以有效地简化EIT图像后处理过程,为电阻抗图像分析、指标提取奠定基础.【期刊名称】《医疗卫生装备》【年(卷),期】2016(037)009【总页数】4页(P1-4)【关键词】电阻抗断层成像;像素化;图像处理【作者】李昊庭;徐灿华;代萌;杨滨;杨琳;陈荣庆;付峰;董秀珍【作者单位】710032西安,第四军医大学生物医学工程学院;710032西安,第四军医大学生物医学工程学院;710032西安,第四军医大学生物医学工程学院;710032西安,第四军医大学生物医学工程学院;710032西安,第四军医大学生物医学工程学院;710032西安,第四军医大学生物医学工程学院;710032西安,第四军医大学生物医学工程学院;710032西安,第四军医大学生物医学工程学院【正文语种】中文【中图分类】R318;TP391.4电阻抗断层成像（electrical impedance tomography，EIT）是一种功能成像技术，可通过估测目标内部阻抗变化来反映与之相关的生理病理信息。

电阻抗断层成像技术研究
苌飞霸;张和华;颜乐先;尹军
【期刊名称】《中国医疗器械杂志》
【年(卷),期】2016(040)001
【摘要】该文综述了电阻抗断层成像技术原理及测量系统;重点介绍了电阻抗断层成像检测系统的激励模式及几种典型的电阻抗成像图像重建算法;并将几种图像重建算法进行比较及客观有效地评价.
【总页数】3页(P52-54)
【作者】苌飞霸;张和华;颜乐先;尹军
【作者单位】第三军医大学大坪医院野战外科研究所医学工程科,重庆市,400042;第三军医大学大坪医院野战外科研究所医学工程科,重庆市,400042;第三军医大学大坪医院野战外科研究所医学工程科,重庆市,400042;第三军医大学大坪医院野战外科研究所医学工程科,重庆市,400042
【正文语种】中文
【中图分类】R310
【相关文献】
1.在体兔脑组织电阻抗频率特性测量及电阻抗断层成像 [J], 吴小明;董秀珍;秦明新;王跃民
2.电阻抗断层成像应用技术研究 [J], 任超世;王妍;邓娟
3.电阻抗断层成像在围术期机械通气管理中的应用进展 [J], 曹爽;夏明;姜虹
4.前列腺电阻抗断层成像的场域模型构建和仿真研究 [J], 邓娟;王磊;赵舒;王宏;沙
洪;王妍
5.生物组织复电阻抗频谱测量及电阻抗断层成像系统的研究 [J], 付峰;臧益民;董秀珍;朱妙章;秦明新;王跃民
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电学层析成像技术王化祥【摘要】The electrical tomography technology is a two-phase/multi-phase flow detection technology.This technology features many advantages,e.g.,no radiation,non-invasive,fast response and visualization,etc.Its rapid development at home and abroad is introduced.By using specially designed sensitive space array electrode,the electrical tomography system can acquire the information of the sensitive field measured with non-contact or non-intrusive manner.The distribution status at a certain cross-section of multi-phase fluid in a pipe or reactor can be reconstructed by adopting the image reconstruction algorithm,thus the concentration distribution of the dispersed phase and its variation with time are obtained.The electrical tomography technology can be widely used in petroleum,chemical,electric power,metallurgy,building materials,food and other industries,for example,the oil /gas/water mixing transportation process in the petroleum industry,various of pneumatic material conveying process in metallurgy and electric power industry,and drying and blending processes,fluidization process,diffusionprocess,reaction process in the fields of chemical industry,medicine and energy.This technology greatly improves the capability of human for obtaining and analyzing the information of production processes,and provides the novel measures for monitoring and control the process parameters online.%电学层析成像技术是一种两相/多相流检测技术.该技术具有无辐射、非侵入、响应速度快以及可视化等优点.对目前国内外快速发展的电学层析成像技术进行了介绍.电学层析成像系统采用特殊设计的敏感空间阵列电极,以非接触或非侵入方式获取被测敏感场信息.利用图像重建算法再现多相流体在管道内或反应装置内部某一截面的分布状态,从而获得多相流中离散相浓度分布及其随时间的变化规律.电学成像技术可广泛应用于石油、化工、电力、冶金、建材、食品等领域,如:石油工业中油/气/水混输过程;冶金、电力工业中各种气力物料输送过程;化工、医药、能源等领域中的干燥、混合、流态化、扩散、反应等过程.该技术极大提高了人们对生产过程信息的获取和分析能力,为过程参数在线监测和控制提供了一种全新的手段.【期刊名称】《自动化仪表》【年(卷),期】2017(038)005【总页数】6页(P1-6)【关键词】电学层析成像;敏感阵列电极;数据采集系统;图像重建算法;正问题和逆问题求解【作者】王化祥【作者单位】天津大学电气自动化与信息工程学院,天津 300072【正文语种】中文【中图分类】TH-3;TP2电学层析成像(electrical tomography，ET) 技术是20世纪80年代国际上发展起来的一种两相/多相流检测技术。

EIT技术的应用领域及研究现状EIT（Electrical Impedance Tomography，电阻抗断层成像技术）是一种无创、无辐射的医学成像技术，广泛应用于医学诊断、生物学研究、材料检测等领域。

EIT通过测量电流注入对象并测量电压响应来推导出对象内部的电阻抗分布，从而获得对象内部的电阻抗图像。

在医学诊断方面，EIT技术可以用于肺部图像重建，可以监测呼吸机患者的气体分布情况，并可以诊断肺炎、肺水肿等肺部疾病。

此外，EIT还可以用于心脏电阻抗成骑及脑电阻抗成像，可以通过监测心脏和脑部电阻抗变化来诊断心脏疾病和脑部疾病。

在生物学研究中，EIT可以用于研究动植物器官的生理活动，如观察植物根系的水分吸收情况、监测动物心脏的电阻抗变化等。

此外，EIT还可以用于研究细胞培养中的生长和变化情况，对于细胞生物学研究具有重要意义。

在材料检测中，EIT可以用于检测材料中的缺陷、裂纹和内部结构等。

利用EIT技术可以对材料进行非破坏性检测，并能够检测出微小的结构变化，对于材料科学研究和工业生产具有重要意义。

目前，EIT技术在医学、生物学和材料检测等领域的应用研究已经取得了一些进展。

在医学领域，EIT技术已经应用于肺部图像重建和心脏电阻抗成像等方面，并在一些临床中得到了初步的验证。

在生物学研究领域，EIT技术已经被用于观察植物的根系水分吸收、动物心脏电阻抗成像等方面，并且对细胞生长和变化的研究也取得了一些成果。

在材料检测领域，EIT技术已经被应用于金属材料、陶瓷材料以及复合材料等的检测中，并且有相关的商业产品问世。

尽管EIT技术在上述领域有一定的应用，但还存在许多挑战和问题需要克服。

首先，EIT技术的成像分辨率还有待提高，特别是对于复杂的生物组织和材料结构，如肺部和大脑等。

其次，EIT技术需要解决电流注入和电极位置对成像结果的影响问题，以提高成像精度和可重复性。

此外，EIT技术在临床应用中还需要进一步的验证和严格的临床试验，以确保其安全性和准确性。

电阻抗断层成像技术用于呼气末正压滴定的研究进展
马效禹;范得慧;王威威
【期刊名称】《临床麻醉学杂志》
【年(卷),期】2024(40)2
【摘要】适当的呼气末正压(PEEP)是保护性肺通气策略的重要组成部分,PEEP可以保持肺泡开放,减少肺萎陷伤。

尽管个体化PEEP已被越来越多的临床医师认可,但最佳的PEEP滴定方法尚存争议。

电阻抗断层成像(EIT)是一种无创、无辐射的成像技术,可在床边实时动态评估肺功能,将肺通气过程中的阻抗变化以动态图像呈现,能够反映PEEP调整前后肺内通气及气体分布变化,因此,EIT可用于滴定个体化PEEP。

本文简要概括EIT的基本原理及监测指标,阐述临床应用EIT指导下的PEEP(PEEP_(EIT))滴定方法,旨在加强对EIT的优点和局限性的理解,为优化个体化PEEP的设置提供参考。

【总页数】5页(P185-189)
【作者】马效禹;范得慧;王威威
【作者单位】哈尔滨医科大学附属第二医院麻醉科
【正文语种】中文
【中图分类】R56
【相关文献】
1.电阻抗断层成像技术指导个体化呼气末正压通气的研究进展
2.肺动态顺应性导向呼气末正压滴定法用于肺保护性通气策略的研究进展
3.肺电阻抗成像技术在个体
化呼气末正压通气中的应用进展4.电阻抗断层显像导向呼气末正压滴定对急性呼吸窘迫综合征/急性呼吸衰竭患者影响的Meta分析5.电阻抗成像技术监测急性呼吸窘迫综合征患者呼气末正压滴定时局部机械能的临床应用
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专利名称：一种电阻抗断层成像电极的接触阻抗校准方法专利类型：发明专利
发明人：尤富生,李蔚琛,张国栋,朱燕
申请号：CN202111383133.8
申请日：20211122
公开号：CN114052702A
公开日：
20220218
专利内容由知识产权出版社提供
摘要：本发明公开了一种电阻抗断层成像电极的接触阻抗校准方法，在原有差分算法的基础上，通过一种接触阻抗校准算法，生成带有消除接触阻抗变化对成像数据的影响的新预迭代矩阵，使得在即使接触阻抗发生改变的情况下依旧可以准确成像。

本发明通过校准接触阻抗可以很好的解决上述问题，在实际测量过程中无需过多的关注电极与被测物体存在接触阻抗影响成像质量的问题，去除干扰后比如被测物体的一些微小扰动信息，在图像上也可以呈现出来。

申请人：杭州永川科技有限公司
地址：310051 浙江省杭州市滨江区滨安路688号天和科技园5号楼21楼
国籍：CN
代理机构：杭州中成专利事务所有限公司
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