中国科大在医学电阻抗成像研究中取得进展

中国科学院院士、中国科学技术大学教授杜江峰领导的中科院微观磁共振重点实验室，在医学电阻抗成像方向取得进展，利用参数化水平集方法实现了高分辨率的电阻抗图像重建。相关研究成果以A Parametric Level Set Method for Electrical Impedance Tomography为题，发表在IEEE Transactions on Medical Imaging (TMI)上。该论文是中国科大作为第一署名单位在该期刊发表的首篇论文。

电阻抗成像技术是根据生物体内不同组织在不同功能状态下具有不同电阻抗的原理，通过在生物体体表注入安全激励电流(电压)，测量体表响应电压(电流)，重建生物体内部的电阻抗分布，从而反映体内结构及功能的新型医学成像技术。由于电阻抗成像具有功能成像的特点，而且对人体无害、使用方便且设备价格相对低廉，成为近年来国内外研究的热点。电阻抗图像重建是一类具有严重病态性的非线性反问题，因此电阻抗重建图像通常分辨率较低且对模型误差极为敏感，开发具有鲁棒、高分辨能力的成像算法是电阻抗技术的关键和难点。

杜江峰研究团队通过利用近年来发展的参数化水平集方法及临床医学上的先验信息设计了新的电阻抗成像算法，成功实现高分辨率的电阻抗图像重建，并通过大量仿真实验验证了算法的有效性和可行性，结果表明该算法不仅具有高分辨图像重建能力，而且对医学电阻抗成像中普遍存在的模型误差、参数优化设置方式等具有很好的鲁棒性。这一研究成果使得开展临床医学中绝对电阻抗成像成为可能，有望推动电阻抗成像技术向更为实用的应用方向发展，例如肺部临床电阻抗成像。

同时，该研究工作是中国科大在发展“新医学”时期多个学科领域交叉合作的成果，第一作者是中科院微观磁共振重点实验室副研究员刘东，通讯作者为杜江峰。研究工作得到了科技部、国家自然科学基金委、中科院和安徽省的资助。