收藏本站
《第四军医大学》 2001年
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

脑组织电阻抗测量的基础研究

吴小明  
【摘要】: 脑是机体的最高神经中枢,其代谢活动特别旺盛。脑需求的 血液占心输出量的15-20%,耗氧量占整个机体耗氧量的20-25%, 而脑组织无能量储藏,不论任何原因导致缺血或缺氧,将会产生 一系列严重的神经功能伤害,导致严重后果。如果缺血/缺氧几分 钟,即可引起脑神经功能障碍,完全缺血/缺氧超过30min,即可发 生不可逆脑损伤。有调查显示,缺血/缺氧脑损伤已成为人类致残 和死亡的主要原因之一。所以其早期的诊断是及时正确治疗、改 善预后、减少病残和死亡的关键。 电阻抗断层成像(Electrical Impedance Tomography,EIT)技 术是对人体施加无伤害的电信号,通过体表测量其响应信号,根 据驱动、响应信号的关系,用一定的重构算法得到人体内部的电 阻抗或其变化的分布。若能利用EIT技术对脑功能变化进行监测 和成像,即通过对局部或整体脑阻抗变化进行监测和成像,则可 以对脑组织的缺血、出血、肿瘤生长等变化进行及时连续监测和 定位,而且与现有的CT、MRI等技术相比,EIT具有实时性强, 费用低廉,易于操作以及功能成像等优势,因此我们开展了用EIT 技术对脑功能检测的研究工作。 本研究采用18只家兔作为实验动物,结扎颈动脉法制造缺血 脑损伤,自制了用于定量测量离体生物组织的阻抗测量盒,通过 Solartron 1255阻抗分析仪,分别用二电极、四电极法对正常、缺 血家兔脑组织进行了在体、离体测量,测量频率为1Hz-1MHz,以 第四军医大学硕士学位论文 研究脑缺血同脑阻抗变化之间的关系,分析脑组织的复电阻抗频 率特性,并尝试利用 16电极 EIT系统对家兔缺血脑功能变化进行 了动态成像。本研究还利用四电极法,测量了离体人颅骨组织“ 个个体,69个样本人 离体人脑组织Q个个体,15个样本)的复 电阻抗频率特性,对它们的电阻抗特性进行了探索研究,以便为 进一步的研究提供参考。 主要研究工作与内容如下: 1.在体测量了缺血前后家兔脑组织电阻抗频率特性,频率范围 IHzJ,测量频率点61个,从IHz开始以对数形式递增, 每次测量时间4060秒(以下离体测量方法均与此相同): 2.离体测量了缺血前后家兔脑组织复电阻抗频率特性,并分析了 其复电阻抗频谱特性: 3.利用我们的 EIT系统,采用 16电极对家兔大脑单侧缺血脑功 能变化进行了动态成像; 4.测量了离体人颅骨组织复电阻抗频率特性,并分析了其复电阻 抗频谱特性、人颅骨组织电阻抗与不同解剖结构颅骨(含有板 障层和不含板障层* 的关系; 5.测量了离体人脑组织复电阻抗频率特性,初步分析了离体人脑 组织的复电阻抗频谱特性。 主要研究结果与结论: 1.家兔脑组织在体测量结果显示,缺血后脑阻抗明显增大,在体 电阻抗变化在IHz刁 频率范围可达乃%,在IKHz以上达 到 15%,提示用 EIT方法对脑缺血进行成像是可行的。 第4页 第四军医大学硕士学位伦文 2。通过对离体家兔脑组织复电阻抗测量结果作进一步分析,得到 了离体家兔脑组织在IHz1MHz频率范围内的复电阻抗等效电 路模型。该模型的复电阻抗频谱特性(Cole(ole曲线人 幅频 特性及相频特性均较好地反映出了该组织的复电阻抗特性,为 进一步构建脑组织的等效电路模型提供了参考。 3.与其它生物组织相比较,离体正常家兔脑组织复电阻抗特性比 较复杂,表现在: 1)离体家兔脑组织复电阻抗虚部的绝对值频率特性曲线,并末 呈现如其他生物组织一样的单峰走势,而是呈单调上升趋 势。 u离体家兔脑组织复电阻抗Cole(ole图,也并未呈现如其他 生物组织一样的圆弧状,而是呈单调下降趋势。 3)离体家兔脑组织复电阻抗等效电路结构复杂。 以上结果提示,所测离体家兔脑组织组成成分比较复杂, 在进一步的测量中应将组成脑组织的各个部分区分开来单独进 行测量,得出各自的复电阻抗等效电路模型。 4.16电极 EIT成像系统对家兔单侧脑组织缺血成像结果显示,利 用EIT技术对脑功能进行监测是可行的,提示对于与脑部供血 变化相关的生理。病理变化,可以用EIT技术来进行成像和检 测。但要实现EIT的临床应用,还需在测量电极系统,脑部生 理、病理变化与脑阻抗的关系等多个方面做进一步研究。 5.离体人颅骨组织电阻抗频率特性显示,在低频区域*IKHZ) 其电阻抗较为平稳,在高频区域卜IKHZ)开始随着频率的增 第5页 第四军医大学硕士学位论文 高而减小,提示采用适当提高驱动电流频率的方
【学位授予单位】:第四军医大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2001
【分类号】:R312

手机知网App
【参考文献】
中国期刊全文数据库 前3条
1 任超世;EIT──一种诱人的医学成像新技术[J];电子科技导报;1996年05期
2 曲镭,吴雅伦,朱升裕,王力军,周海生,武多志,王彦涛;石家庄地区城乡老年人久病卧床的调查[J];中华老年医学杂志;1996年06期
3 赵利杰,魏岗之,吴桢,孟家眉;北京市部分地区老年人神经系统疾病患病率及生活活动能力的调查[J];中华老年医学杂志;1996年02期
【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 韩荣河,张秋滨,李丹,张波,徐谦;脑出血与内皮素[J];中风与神经疾病杂志;1995年02期
2 陈洁文,陈朝凤,汤湘江,李小英;三七皂甙对心脑细胞缺氧损伤保护的实验研究[J];深圳中西医结合杂志;1997年04期
3 陈娟,姚裕家,李炜如,李顺品,陈永秀;尼莫地平对新生儿HIE治疗作用的研究[J];中国儿童保健杂志;1998年02期
4 孙光春,陶成;牛磺酸对大鼠脑缺血性损伤的保护作用[J];贵阳医学院学报;2000年04期
5 王洪海,高慧英,崔海庆,李亚鲁,李善刚,石运芝;二仙汤加减对急性不完全性脑缺血大鼠脑保护作用的实验形态学研究[J];解剖学杂志;2001年06期
6 郭庆禄,叶志球,李鹤虹;对新生儿缺血缺氧性脑病CT分度标准的一些补充[J];实用临床医学;2001年03期
7 陈洁文,王勇,谭宝璇,陈朝凤;巴戟素补肾健脑作用的神经活动基础[J];广州中医药大学学报;1999年04期
8 陈洁文,谭宝璇,苏文;毛冬青甲素对脑细胞缺氧损伤的保护及其机制的实验研究[J];广州中医药大学学报;1997年02期
9 陈洁文,汤湘江,万文成;川芎嗪对大鼠脑急性缺血缺氧损伤的保护作用[J];广州中医药大学学报;1998年01期
10 张元晓,韩选明,吴宏培;1,6-二磷酸果糖治疗新生儿缺氧缺血性脑病50例疗效及预后观察[J];陕西医学杂志;2005年05期
中国重要会议论文全文数据库 前1条
1 曲镭;;老年病康复进展[A];第六次全国运动疗法学术会议论文集[C];2002年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 徐东亮;机敏混凝土结构的电阻率层析成像研究[D];武汉理工大学;2006年
2 余华荣;喹啉酸对原代培养神经元的作用及机理研究[D];重庆医科大学;2007年
3 徐桂芝;基于EIT技术的脑内电特性与功能成像研究[D];河北工业大学;2002年
4 郭学利;1.肾静脉以下段下腔静脉的应用解剖研究 2.肾静脉上结扎大鼠下腔静脉及合并切除右肾或川芎嗪治疗的心脏血流动力学和肾功能改变[D];重庆医科大学;2002年
5 田海燕;电阻抗断层成像技术理论和实践的研究[D];重庆大学;2002年
6 王中琳;下调脑区的激活及复健片作用机制研究[D];山东中医药大学;2003年
7 熊正爱;高强度聚焦超声治疗子宫肌瘤的研究[D];重庆医科大学;2003年
8 姚陈果;可控陡脉冲对恶性肿瘤细胞不可逆性电击穿的实验和机理研究[D];重庆大学;2003年
9 闫丽萍;生物浅表组织电特性三维重建及其应用研究[D];四川大学;2003年
10 朱霆;实时三维超声成像与在体解剖病理结构的相关及应用研究[D];第四军医大学;2004年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 王璇;维生素C、E及其联合对体外血管内皮细胞氧化损伤保护作用的研究[D];天津医科大学;2005年
2 秦怀洲;实验性蛛网膜下腔出血后脑血管痉挛兔海马组织中bcl-2和bax mRNA的表达[D];中国人民解放军第四军医大学;2003年
3 刘晓红;旋磁场对大鼠脑缺血再灌注损伤的影响[D];中国医科大学;2003年
4 白万胜;大鼠局灶性脑缺血再灌注损伤的研究[D];第四军医大学;2004年
5 陈晔明;变频阻抗仪的研制及其监测肺水肿的可行性研究[D];第一军医大学;2000年
6 史学涛;用于电阻抗多频及参数成像的多频数据采集技术研究[D];第四军医大学;2001年
7 任宇虹;去甲丙米嗪对大鼠急性局灶性脑缺血再灌注损伤的作用[D];第四军医大学;2001年
8 何江才;胎儿唾液腺组织形态学及神经肽的发育[D];安徽医科大学;2001年
9 李七渝;颈深筋膜及筋膜间隙的薄层断面解剖及三维重建[D];第三军医大学;2001年
10 张维升;下肢静脉磁共振成像的血管模型研究与临床应用[D];福建医科大学;2002年
【同被引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 瞿学栋;脑出血继续出血54例临床分析[J];临床医学;2002年02期
2 徐桂芝,杨硕,李颖,颜威利;电阻抗断层成像技术综述[J];河北工业大学学报;2004年02期
3 李文华,刘一尔,伍龙;脑出血血肿扩大的机制及防治对策[J];河北医学;2003年06期
4 朱飚,罗小林,杨国清,李平安;脑出血后继续出血的临床分析[J];河南实用神经疾病杂志;2001年05期
5 于荣焕,何蕴,荆宏建,赵春水,毛克江,任利民,尹明达;高血压脑出血继续出血相关因素的临床分析[J];河南实用神经疾病杂志;2002年01期
6 尹延河!271100,朱峻岭!271100,高龙飞!271100,李秀芹!271100,宋方禹!271100,亓勤德!271100,刘训时!271100,李志仁!271100;脑出血后继续出血的临床研究[J];临床神经病学杂志;1999年06期
7 夏鹰,陈衔城,季耀东,宋后燕,任军,宫晔,符荣;脑出血的大鼠模型[J];中国临床神经科学;2003年01期
8 张祥建,刘春燕,祝春华,胡书超,刘瑞春,李春岩;大鼠自体动脉血脑出血动物模型的建立[J];脑与神经疾病杂志;2003年06期
9 李红玲;李玉敏;杨静;;自体血注入法和胶原酶注入法诱导脑出血动物模型的比较[J];中国临床康复;2006年08期
10 周爽,方邦江,孙国杰;一种高血压性脑出血动物模型的建立及评价[J];医学理论与实践;2004年02期
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 尤富生;电阻抗断层成像硬件系统[J];国外医学.生物医学工程分册;1998年03期
2 史学涛,董秀珍,尤富生,付峰,刘锐岗,季振宇;基于复杂可编程逻辑器件的电阻抗断层成像信号源[J];医疗卫生装备;2004年10期
3 马建英,董秀珍,秦明新,刘锐岗,尤富生,向海燕;动态感应电流电阻抗断层成像的算法仿真[J];第四军医大学学报;2002年08期
4 秦明新,董秀珍;生物电阻抗脑功能成像研究[J];国外医学.生物医学工程分册;1999年06期
5 易红英;电阻抗断层成象[J];山东生物医学工程;2001年01期
6 陈宇珂;三维结构中的电阻抗断层成像技术简介[J];中国医疗器械信息;1995年03期
7 刘国掾;;急性呼吸衰竭(休克肺综合征)应用体外血液透析时经胸电阻抗的变化[J];国际骨科学杂志;1981年03期
8 莫静;;《相干光断层成像眼底病诊断图谱》已出版[J];眼科;2009年05期
9 杨真荣;崔力科;羡汝珙;;电阻抗CT方法[J];CT理论与应用研究;1991年02期
10 董秀珍,秦明新,汤孟兴,史学涛,尤富生,刘锐岗;电阻抗断层成像系统及重构算法[J];第四军医大学学报;1999年03期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 刘锐岗;杨超;吕朋;董秀珍;;磁感应断层成像中优化激励线圈参数的仿真研究[A];中国生物医学工程学会成立30周年纪念大会暨2010中国生物医学工程学会学术大会壁报展示论文[C];2010年
2 马青玉;;磁感应磁声断层成像技术研究[A];2008年全国声学学术会议论文集[C];2008年
3 王妍;沙洪;任超世;;电位反投影算法用于非相邻测量的电阻抗成像系统[A];中国生物医学工程学会第六次会员代表大会暨学术会议论文摘要汇编[C];2004年
4 王路伟;高翔;阳国贵;郭宏利;;γ射线断层成像塔扫描技术实验室实现[A];中国核科学技术进展报告——中国核学会2009年学术年会论文集(第一卷·第9册)[C];2009年
5 刘锐岗;董秀珍;尤富生;付峰;史学涛;吴晓明;;多目标的静态阻抗断层成像[A];21世纪医学工程学术研讨会论文摘要汇编[C];2001年
6 董秀珍;何为;王化祥;任超世;付峰;史学涛;尤富生;刘锐刚;;图像监护——生物电阻抗成像技术研究的新方向[A];中国生物医学工程进展——2007中国生物医学工程联合学术年会论文集(上册)[C];2007年
7 李卓;曹兵生;黎晓林;孟刚;张更臣;;三维超声容积断层成像对中孕早期胎儿筛查的意义[A];中国超声医学工程学会第二届全国妇产及计划生育超声医学学术会议论文汇编[C];2008年
8 夏颖;刘春;吴乃川;;先天性视网膜劈裂的相干光断层成像[A];中华医学会第十二届全国眼科学术大会论文汇编[C];2007年
9 匡友弟;王卓;李国清;陈传尧;;节式压电梁的电阻抗模拟和实验研究[A];第二届全国压电和声波理论及器件技术研讨会摘要集[C];2006年
10 严蔚;蔡金标;陈伟球;;基于电阻抗模型的复合材料层合梁的裂纹识别研究[A];中国力学学会学术大会'2009论文摘要集[C];2009年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 本报记者 刘碧玛;东影 推进早诊乳腺疾病技术产业化[N];科技日报;2004年
2 陶海;哪些人应做OCT检查[N];家庭医生报;2006年
3 本报记者 刘浪;“发明家”医生[N];重庆日报;2001年
4 广州博信 周建新;思达高科 下档支撑强劲[N];证券时报;2006年
5 刘碧玛;推出第一代电阻抗乳腺肿瘤诊断仪[N];科技日报;2004年
6 刘海;肝癌不能手术,可用射频消融术治疗[N];健康报;2004年
7 ;千亿元的嵌入式市场[N];中国计算机报;2004年
8 袁联生 汪华南;叠前偏移处理技术日趋成熟[N];中国石化报;2006年
9 王旭;新研究显示:辐射检查或增患癌风险[N];新华每日电讯;2009年
10 余志平;21世纪的数字化医学影像技术[N];中国医药报;2002年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 徐桂芝;基于EIT技术的脑内电特性与功能成像研究[D];河北工业大学;2002年
2 张占龙;低频电流激励下脑电阻抗的电磁特性及应用研究[D];重庆大学;2004年
3 王洪田;耳鸣的正电子发射断层成像、耳鸣动物模型及耳鸣习服疗法的研究[D];军医进修学院;2001年
4 赵凌云;三维正电子放射断层成像理论及实现[D];浙江大学;2001年
5 李韪韬;光学断层成像系统与组织热凝固监控的关键技术研究[D];南京航空航天大学;2008年
6 王健;卒中后脑水肿——无创检测、机制及治疗探索[D];重庆医科大学;2003年
7 李洪义;生物组织微波热声断层成像技术研究[D];第四军医大学;2004年
8 郭军;冠状动脉病变的光相干断层成像观察研究[D];中国人民解放军军医进修学院;2010年
9 田海燕;电阻抗断层成像技术理论和实践的研究[D];重庆大学;2002年
10 侯彦宾;生物发光断层成像的系统设计与算法研究[D];西安电子科技大学;2011年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 李有余;电阻抗断层成像硬件系统的研究[D];河北工业大学;2003年
2 向海燕;感应电流电阻抗断层成像的数据采集技术[D];第四军医大学;2002年
3 史学涛;用于电阻抗多频及参数成像的多频数据采集技术研究[D];第四军医大学;2001年
4 马建英;动态感应电流电阻抗断层成像算法及物理模型成像的研究[D];第四军医大学;2002年
5 王平;电阻抗断层成像数据采集系统的设计与研究[D];重庆大学;2003年
6 吴小明;脑组织电阻抗测量的基础研究[D];第四军医大学;2001年
7 尹福勇;均质材料的红外断层成像研究[D];南京理工大学;2011年
8 傅菲菲;光相干断层成像研究血液中生物大分子引起的光学性质变化[D];浙江理工大学;2012年
9 徐管鑫;三维颅内血肿动态成像方法研究[D];重庆大学;2001年
10 刘志红;基于EIT技术的二维头模型电特性研究[D];河北工业大学;2002年
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62791813
  • 010-62985026