中國科學技術(shù)大學杜江峰院士領(lǐng)導的中科院微觀磁共振重點實驗室在醫(yī)學電阻抗成像方向取得重要進展，利用參數(shù)化水平集方法實現(xiàn)了高分辨率的電阻抗圖像重建。該成果以“AParametric Level Set Method for Electrical ImpedanceTomography”為題，發(fā)表在醫(yī)學成像領(lǐng)域國際頂級期刊IEEE Transactions on MedicalImaging(TMI)上。該論文是我校作為第一署名單位在該期刊發(fā)表的首篇論文。
電阻抗成像技術(shù)是根據(jù)生物體內(nèi)不同組織在不同功能狀態(tài)下具有不同電阻抗的原理，通過在生物體體表注入安全激勵電流(電壓)，測量體表響應電壓(電流)，重建生物體內(nèi)部的電阻抗分布，從而反映體內(nèi)結(jié)構(gòu)及功能的新型醫(yī)學成像技術(shù)。由于電阻抗成像具有功能成像的特點，而且對人體無害、使用方便且設備價格相對低廉，成為近年來國內(nèi)外研究的熱點。電阻抗圖像重建是一類具有嚴重病態(tài)性的非線性反問題，因此電阻抗重建圖像通常分辨率較低且對模型誤差極為敏感，開發(fā)具有魯棒、高分辨能力的成像算法是電阻抗技術(shù)的關(guān)鍵和難點。
杜江峰院士團隊通過利用近年來發(fā)展的參數(shù)化水平集方法及臨床醫(yī)學上的先驗信息設計了新的電阻抗成像算法，成功實現(xiàn)高分辨率的電阻抗圖像重建，并通過大量仿真實驗驗證了算法的有效性和可行性，結(jié)果表明該算法不僅具有高分辨圖像重建能力，而且對醫(yī)學電阻抗成像中普遍存在的模型誤差、參數(shù)優(yōu)化設置方式等具有很好的魯棒性。這一研究成果使得開展臨床醫(yī)學中絕對電阻抗成像成為可能，有望推動電阻抗成像技術(shù)向更為實用的應用方向發(fā)展，例如肺部臨床電阻抗成像。
本工作也是我校在發(fā)展“新醫(yī)學”時期多個學科領(lǐng)域交叉合作的成果，第一作者是中科院微觀磁共振重點實驗室的劉東副研究員，通訊作者為杜江峰院士。該項研究得到了科技部、國家自然科學基金委、中國科學院和安徽省的資助。
（中科院微觀磁共振重點實驗室、物理學院、合肥微尺度物質(zhì)科學國家研究中心、科研部）
論文鏈接：http://ieeexplore.ieee.org/document/8049349/
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