The assesment of sensitivity in Electrical Impedance Tomography by normal transformation method
DOI:
https://doi.org/10.20535/RADAP.2014.59.111-120Keywords:
phantom, Electrical Impedance Tomography, sensitivity, classifier, accuracy of measurement, inhomogeneity, the access of sensitivity, normal transformation method, transformant coefficients, reconstructionAbstract
Introduction. The classifier creation on the base of discrete normal orthogonal transformation to access the advisability of inverse Electrical Impedance Tomography (EIT) solving is proposed. Measured voltages on electrodes on the phantom outline are output data for EIT inverse problem solution. The necessity in preliminary assessment exists because the process of solving is labor-intensive and may not have the reliable results.The results. The sensitivity access classifier is developed. It allows to make a conclusion about potential possibility of reliable reconstruction result obtaining from calculating the transformant coefficients of measured voltages sets. The transformant coefficients are calculated in cases of reliable visualization results obtaining and in cases where the results of computer simulation phantom voltages and their measurements obtaining the reliable reconstruction of resistance distribution is not possible. The calculations are conducted for different inhomogeneities, with different values of conductivity and locations.
Conclusions. The results suggest the possibility of creation the classifier for sensitivity access. The appropriate database of reliable and unreliable solutions should be formed in the process of reconstruction problem solving.
References
Перелік посилань
Brown B.H. Electrical Impedance Tomography / B.H. Brown, D.C. Barber // Clinical Physics and Physiological Measurement. – 1992. – Vol. 13, Suppl. A. – 207p.
Электроимпедансная томография / Я. С. Пеккер, К. С. Бразовский, В. Ю. Усов, М.П. Плотников, О.С. Уманский. – Томск: ООО «Издательство научно-технической литературы», 2004. – 190с.
Vauhkonen M. Tikhonov regularization and prior information in electrical impedance tomography / M. Vauhkonen, D. Vadasz, P. A. Karjalainen , E. Somersalo, J.P. Kaipio // IEEE Trans. Med. Imaging. – 1998. –Vol. 17, Is. 2. – pp. 285–293.
Рибіна І.О. Розв’язання зворотної задачі імпедансної томографії методами зон провідностей та зворотної проекції / І.О. Рибіна, О.І. Рибін, О.Б. Шарпан // Вісник НТУУ «КПІ». Серія Радіотехніка. Радіоапаратобудування. – 2011. – №45. – С. 33 – 45.
Yorkey T. J. A comparison of impedance tomographic reconstruction algorithms / T.J. Yorkey, J.G. Webster // Clin. Phys. Physiol. Meas. – 1987. – Vol. 8, Suppl. A. – pp. 843-852.
Рибіна І.О. Метод променів провідностей та моделювання фантома в імпедансній томографії // Вісник ЖДТУ. – 2010. – № 2(53). – С.160 –161.
Сушко И.А. Сравнение классического метода решения обратной задачи импедансной томографии с методом зон проводимости / И.А. Сушко, А.И. Рыбин // Вестник НТУУ «КПИ». Серия Радиотехника. Радиоаппаратостроение. – 2012. – № 49. – с. 166-177.
Сушко И.А. Визуализация распределения поверхностных проводимостей томографического сечения методом зон проводимости / И.А. Сушко // Известия вузов. Радиоэлектроника. – 2013. – Том 56, № 7. – с. 60 – 68.
Sushko I. O. Features of solving the Electrical Impedance Tomography inverse problem by zones conductivities method / I. O. Sushko, A. I. Rybin // Visn. NTUU KPI, Ser. Radioteh. radioaparatobuduv. – 2012. – № 51. – с. 106-114.
Сушко І.О. Особливості використання методу регуляризації при розв’язанні оберненої задачі імпедансної томографії методом зон провідності / І. О. Сушко, О.І. Рибін // Наукові вісті НТУУ «КПІ». –2013. – № 5. – С. 14 – 22.
Рибін О.І. Чутливість в електроімпедансній томографії / О.І. Рибін, Є.В. Гайдаєнко, І.О. Сушко, О.І. Гаманенко // Вісник НТУУ «КПІ». Серія Радіотехніка. Радіоапаратобудування. – 2013. – № 55. – с. 107-117.
Ніжебецька Ю.Х. Комплексне дискретне нормальне ортогональне перетворення / Ю.Х. Ніжебецька, І.О. Рибіна, О.А. Якубенко // Вісник НТУУ «КПІ». Серія Радіотехніка. Радіоапаратобудування. – 2009. – № 38. – с. 5-11.
Рибін О.І. Порівняння методів нормальної фільтрації та ортогонального розкладу кореляційної матриці / О.І. Рибін, І.О. Рибіна, Ю.Х. Ніжебецька // Вісник НТУУ «КПІ». Серія Радіотехніка. Радіоапаратобудування. – 2010. – № 42. – с. 5-11.
Рибіна І.О. Аналіз подібності та розбіжності реакції лінійної системи до еталонного сигналу за допомогою нормального перетворення / І.О. Рибіна, О.М. Кузьменко, Ю.Х. Ніжебецька, О.Я. Вівчарик // Вісник НТУУ «КПІ». Серія Радіотехніка. Радіоапаратобудування. – 2010. – № 41. – с. 25-29.
Рыбин А.И. Анализ подобия и различия образов. Модифицированный метод классификации на базе корреляционной матрицы / А.И. Рыбин, Ю.Х. Нижебецкая, О.Н. Кузьменко, И.А. Рыбина // Известия вузов. Радиоэлектроника. – 2010. – №11. – С. 29 – 37.
Rybina I. Authentification of person with dynamically entered signature using of normal orthogonal discrete transformation / I. Rybina, Ju. Nizhebetska // Modern problems of radio engineering, telecommunications and computer science : Proceedings of the Xth International Conference TCESET’2010 ; February 23-27, 2010. – Lviv – Slavske, Ukraine. – Р. 285.
Рибін О.І. Алгоритм формування матричного оператора дискретного нормального перетворення / О.І. Рибін, Ю.Х. Ніжебецька // Вісник НТУУ «КПІ». Серія Радіотехніка. Радіоапаратобудування. – 2008. – № 37. – с. 19-28.
References
Brown B.H. and Barber D.C. (1992) Electrical Impedance Tomography. Clinical Physics and Physiological Measurement, Vol. 13, Suppl. A, 207p.
Pekker Ya.S., Brazovskii K.S., Usov V.Yu., Plotnikov M.P. and Umanskii O.S. (2004) Elektroimpedansnaya tomografiya [Electrical impedance tomography]. Tomsk, Izdatel'stvo nauchno-tekhnicheskoi literatury, 190 p.
Vauhkonen M., Vadasz, D., Karjalainen, P.A., Somersalo, E. and Kaipio, J.P. (1998) Tikhonov regularization and prior information in electrical impedance tomography. IEEE Trans. Med. Imaging, Vol. 17, Is. 2, pp. 285–293.
Rybina, I. O., Rybin, A. I. and Sharpan, O. B. (2011) Solving the Electrical Impedance Tomography (EIT) inverse problem by the conductivity and back projection methods. Visn. NTUU KPI, Ser. Radioteh. radioaparatobuduv., no. 45, pp. 33-45. (in Ukrainian)
Yorkey T.J. and Webster J.G. (1987) A comparison of impedance tomographic reconstruction algorithms. Clin. Phys. Physiol. Meas., Vol. 8, Suppl. A, pp. 843-852.
Rybina I. O. (2010) Metod promeniv providnostei ta modeliuvannia fantoma v impedansnii tomohrafii [Rays conductivity method and simulation phantom in impedance tomography]. Visnyk ZhDTU, No 2(53), pp. 160–161.
Sushko, I. O. and Rybin, A. I. (2012) Comparison of classical and conductivity zones methods for solving EIT inverse problem. Visn. NTUU KPI, Ser. Radioteh. radioaparatobuduv., no. 49, pp. 166-177. (in Russian).
Sushko I. A. (2013) Visualization of surface conductivity distributions of tomography cross-section using conductivity zones method. Radioelectronics and Communications Systems, Vol. 56, No 7, pp. 377-383.
Sushko, I. O. and Rybin, A. I. (2012) Features of solving the Electrical Impedance Tomography inverse problem by zones conductivities method. Visn. NTUU KPI, Ser. Radioteh. radioaparatobuduv., no. 51, pp. 106-114.
Sushko I.O. and Rybin O.I. (2013) The Features of Regularization Method for Solving the Electrical Impedance Tomography Inverse Problem by Zones Conductivities Method. Naukovi visti NTUU “KPI”, No 5, pp. 14-22.
Rybin, A. I., Gaydayenko, E. V., Sushko, I. O. and Gamanenko, A. I. (2013) The sensitivity in Electrical Impedance Tomography. Visn. NTUU KPI, Ser. Radioteh. radioaparatobuduv., no. 55, pp. 107-117. (in Ukrainian)
Nizhebetska, Y. Kh., Rybina, I. O. and Yakubenko, A. A. (2009) Complex Discrete Normal Ortogonal Transform. Visn. NTUU KPI, Ser. Radioteh. radioaparatobuduv., no. 38, pp. 5-11. (in Ukrainian)
Rybin, A. I., Rybina, I. O. and Nizhebetska, Y. Kh. (2010) Comparison of methods of normal filtration and ortogonal decomposition of cross-correlation matrix. Visn. NTUU KPI, Ser. Radioteh. radioaparatobuduv., no. 42, pp. 5-11. (in Ukrainian)
Rybina, I. O., Kuzmenko, O. M., Nizhebetska, Y. Kh. and Vivcharyk, O. Ya. (2010) Analysis of similarity and discrepancy of response of linear system to etalon signal by the instrumentality of double normal transformation. Visn. NTUU KPI, Ser. Radioteh. radioaparatobuduv., no. 41, pp. 25-29. (in Ukrainian)
Rybin, A., Nizhebetskaya, Y., Kuz'menko, O. and Rybina, I. (2010) Analysis of similarity and difference of images. Modified classification method on a basis of correlation matrix. Radioelectronics and Communications Systems, Vol. 53, No 11, pp. 591-598.
Rybina I. and Nizhebetska Ju. (2010) Authentification of person with dynamically entered signature using of normal orthogonal discrete transformation. Modern problems of radio engineering, telecommunications and computer science, proc. of the Xth Int. Conf. TCESET’2010, 23-27 February, Lviv – Slavske, Ukraine, p. 285.
Rybin, A. I. and Nizhebetska, Y. Kh. (2008) Algorithm of forming matrix operator of discrete normal transformation. Visn. NTUU KPI, Ser. Radioteh. radioaparatobuduv., no. 37, pp. 19-28. (in Ukrainian).
Downloads
Published
How to Cite
Issue
Section
License
Authors who publish with this journal agree to the following terms:
- Authors retain copyright and grant the journal right of first publication with the work simultaneously licensed under a Creative Commons Attribution License that allows others to share the work with an acknowledgement of the work's authorship and initial publication in this journal.
- Authors are able to enter into separate, additional contractual arrangements for the non-exclusive distribution of the journal's published version of the work (e.g., post it to an institutional repository or publish it in a book), with an acknowledgement of its initial publication in this journal.
- Authors are permitted and encouraged to post their work online (e.g., in institutional repositories or on their website) prior to and during the submission process, as it can lead to productive exchanges, as well as earlier and greater citation of published work (See The Effect of Open Access).
