Настоящая статья посвящена исследованию возможности коррекции положения электродов при исследовании внутренней структуры проводящего объекта методом электроимпедансной томографии по результатам измерения импеданса между электродами. Коррекция положения электродов позволяет избежать ошибок реконструкции из-за несоответствия испытуемого объекта и его математической модели для алгоритма реконструкции. В статье приведено описание экспериментального стенда и исследуемого объекта. Представлен алгоритм работы аппаратной части экспериментального стенда. Из результатов измерения выделены значения потенциала на инжектирующих электродах, измерены расстояния между центрами электродов. Полученные данные нормированы и сопоставлены. Получены экспериментальные данные на объектах с равномерным и неравномерным распределением электродов. Предложен метод коррекции положения электродов по результатам измерения импеданса для электроимпедансной томографии. Показаны результаты работы программы реконструкции и визуализации распределения проводимости на основе полученных данных.
This article is dedicated to research the possibility of correcting the electrodes position in the study of the internal structure of a conducting object with electrical impedance tomography by measuring the impedance between the electrodes. The electrodes position correction allow to avoid reconstruction errors due to non-compliance test object and his mathematical model for reconstruction algorithm. The paper describes the experimental setup and the test object. The algorithm of experimental stand hardware is described. From the measurement results is selected the potential value at the injecting electrodes, measured the distance between the centers of the electrode. Obtained data are normalized and compared. Provided experimental data on objects with uniform and non-uniform distribution of electrodes. A method for correcting the position of the electrodes on the results of impedance measurements for electrical impedance tomography is proposed. Shown the results of the program for reconstruction and visualization of the distribution of the conductivity on the basis of the obtained data.
1. Алексанян Г.К., Тарасов А.Д., Кучер А.И. Методы медицинской визуализации // Научно-техническая конференция и выставка инновационных проектов, выполненных вузами и научными организациями ЮФО в рамках участия в реализации федеральных целевых программ и внепрограммных мероприятий, заказчиком которых является Минобрнауки России : сб. материалов конф., г. Новочеркасск, 14–16 дек. 2014 г. / Юж.-Рос. гос. политехн. ун-т им. М.И. Платова – Новочеркасск : Лик, 2014. – С. 400–401.
2. Алексанян Г.К., Чан Нам Фонг, Нгуен Мань Кыонг Разработка блока первичных преобразователей для устройства электроимпедансной томографии // Наука, образование, общество: проблемы и перспективы развития : сб. науч. тр. по материалам Междунар. науч.-практ. конф., г. Тамбов, 31 июля 2015 г. / Мин. обр. и науки РФ – Тамбов: Юком, 2015. – Т. 2. – С. 15–16. – 0.06 п.л
3. Внешний модуль АЦП/ЦАП на шину USB E14-140M [Электронный ресурс]. – Режим доступа: http://www.lcard.ru/products/external/e-140m, свободный.
4. Джеффри Тревис LabVIEW для всех – М.: ДМК Пресс; ПриборКомплект, 2005. – 544с.
5. Кучер А.И., Алексанян Г.К. Определение алгоритма реконструкции и параметров реконструирования для электроимпедансной томографии // Современные проблемы науки и образования. – 2015. – № 2. – Режим доступа : http://www.science-education.ru/129-22751. – 0.248 Мб п.л.
6. Пугачев В.С. Теория вероятностей и математическая статистика. – М.:ФИЗМАЛИТ, 2011. – 496 с.
7. Федотов А.А., Акулов С.А. Математическое моделирование и анализ погрешностей измерительных преобразователей биомедицинских сигналов. – М.: ФИЗМАТЛИТ, 2013. – 282 с.
8. Adler A., Lionheart W.R.B. Uses and abuses of EIDORS: an extensible software base for EIT // Physiological Measurment. – 2006. – Vol. 27, № 5. – 21 p.
9. Aleksanyan G.K., Gorbatenko N.I., Kucher A.I., Shiro kov K.M., Chan Nam Phong Developing Principles and Functioning Algorithms of the Hardware-software Complex for Electrical Impedance Tomography of Biological Objects // Bioscience Biotechnjlogy Research Asia. – 2015. – Vol. 12, Spl. Edn. 2. – P. 709–718.
10. Aleksanyan G.K., Gorbatenko N.I., Tarasov A.D. Development of Hardware-Software Complex for Electrical Impedance Tomography of Biological Objects // Research Journal of Applied Sciences. – 2014. – Vol. 9, Issue 12. – Р. 1030–1033.
11. Aleksanyan G.K., Gorbatenko N.I., Tarasov A.D. Modern Trends in Development of Electrical Impedance Tomography in Medicine // Bioscience Biotechnjlogy Research Asia. – 2014. – Vol. 11, Spl.Edn. 1. – P. 85–91.