[发明专利]CT约束的电阻抗医疗成像方法

权利要求书

1.一种CT约束的电阻抗医疗成像方法，包括：

(1)在待测区域布设电极，所述电极包括注入电极和测量电极；

(2)向注入电极注入微电流，通过测量电极获取测量电压，与此同时，对待测部位进行CT影像扫描，获取待测部位CT值；

(3)按照经验，建立一个应用于电阻抗医疗成像的初始模型；

(4)执行CT约束下的电阻抗联合反演过程，所述电阻抗联合反演过程：根据初始模型，通过有限元正演计算理论电压，与测量电压相减获得电压残差；根据初始模型以及CT模型，计算交叉梯度函数；通过高斯牛顿迭代法得到电阻抗残差，将电阻抗残差改正到初始模型得到新的电阻抗模型；

交叉梯度函数t(m_E,m_C)的函数表现形式为：

其中，m_E表示阻抗分布，m_C表示CT值分布；

(5)获取电压残差曲线，判断电压残差曲线是否收敛，如果不收敛，将新的电阻抗模型定义为初始模型，计算电压残差，计算交叉梯度函数，再次进行迭代得到新的电阻抗模型；如果收敛，则输出当前反演所得电阻抗模型，作为最终反演结果。

2.根据权利要求1所述的方法，其中，如果不建立初始模型，初始模型默认设为均匀模型。

3.根据权利要求1所述的方法，其中，所述电阻抗联合反演过程利用最小化一个目标函数来求解最优的电阻抗分布，所述目标函数为：

Φ(m)＝||d_E-S(m_E)||²+||αL m_E||²+||βt(m_E,m_C)||²

其中d_E表示测量电压，S(m_E)表示正演计算得到的理论电压，m_E表示阻抗分布，m_C表示CT值分布，L表示正则化算子，α表示正则化权重因子，t(m_E,m_C)表示交叉梯度函数，β表示交叉梯度权重因子。

4.根据权利要求3所述的方法，其中，所述交叉梯度函数的定义为一个给定三角形单元的重心T(x₀,y₀)与其相邻的三个三角形的对应关系，A(x₁,y₁)、B(x₂,y₂)、C(x₃,y₃)分别为三个三角形的重心，交叉梯度函数t(m_E,m_C)的函数表现形式为：

其中，

其中m_E1、m_E2、m_E3分别为所述三个相邻三角形中的阻抗分布，m_C1、m_C2、m_C3分别为所述三个相邻三角形中的CT值分布。

5.根据权利要求1所述的方法，其中，测量电压的步骤包括：在待测部位设计多点分别输入微量直流电流，在每一次输入电流的同时，测量该待测部位的多点电压值，改变电流输入点，直至测量充分覆盖该待测部位。

6.根据权利要求1所述的方法，其中，步骤(1)中，注入电极以及测量电极的布设遵从对向驱动模式。

7.根据权利要求1所述的方法，其中，步骤(2)中，对于同一测量部位，在不同时间段重复获取相同点的测量电压。

8.根据权利要求1所述的方法，其中，步骤(4)中，所述交叉梯度函数采用在有限元下的表现形式。