Оцінка чутливості в електроімпедансній томографії методом нормального перетворення
DOI:
https://doi.org/10.20535/RADAP.2014.59.111-120Ключові слова:
фантом, електроімпедансна томографія, чутливість, класифікатор, точність вимірювань, неоднорідність, оцінка чутливості, нормальне перетворення, трансформанта, реконструкціяАнотація
Запропоновано створення класифікатора на основі дискретного нормального ортогонального перетворення для оцінки доцільності розв’язання зворотної задачі електроімпедансної томографії за результатами вимірювань напруг на електродах по обводу контуру фантома. Створено класифікатор оцінки чутливості, який на основі обчислення коефіцієнтів трансформант сукупностей виміряних напруг дозволяє зробити висновок про потенційну можливість отримання достовірного результату реконструкції. Проведено обчислення коефіцієнтів трансформант для випадків отримання достовірних результатів візуалізації та для випадків, коли за результатами комп’ютерного моделювання напруг фантома та їх натурних вимірювань отримання надійної реконструкції розподілення опорів усередині фантома не є можливим. Отримані результати свідчать про можливість створення класифікаторів оцінки чутливості, для чого слід в процесі розв’язання задачі реконструкції створювати відповідну базу даних надійних та ненадійних розв’язків.Посилання
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).
##submission.downloads##
Опубліковано
Як цитувати
Номер
Розділ
Ліцензія
1. Автори залишають за собою право на авторство своєї роботи та передають журналу право першої публікації цієї роботи на умовах ліцензії Creative Commons Attribution License, котра дозволяє іншим особам вільно розповсюджувати опубліковану роботу з обов'язковим посиланням на авторів оригінальної роботи та першу публікацію роботи у нашому журналі.
2. Автори мають право укладати самостійні додаткові угоди щодо неексклюзивного розповсюдження роботи у тому вигляді, в якому вона була опублікована нашим журналом (наприклад, розміщувати роботу в електронному сховищі установи або публікувати у складі монографії), за умови збереження посилання на першу публікацію роботи у нашому журналі.
3. Політика журналу дозволяє і заохочує розміщення рукопису роботи авторами в мережі Інтернет (наприклад, на arXiv.org або на особистих веб-сайтах). Причому рукописи статей можуть бути розміщенні у відкритих архівах як до подання рукопису до редакції, так і під час його редакційного опрацювання. Це сприяє виникненню продуктивної наукової дискусії, позитивно позначається на оперативності ознайомлення наукової спільноти з результатами Ваших досліджень і як наслідок на динаміці цитування вже опублікованої у журналі роботи. Детальніше про це: The Effect of Open Access.
