机械通气中肺部电阻抗成像的电极位置的判定方法及系统技术方案

本公开描述了一种机械通气中肺部电阻抗成像的电极位置的判定方法及系统，判定方法包括获取待测对象在多个呼气末正压下的EIT数据和包括通气量的肺通气数据，其中，多个呼气末正压中至少存在一个目标呼气末正压，目标呼气末正压分别与多个呼气末正压中最大和最小的呼气末正压的差值不小于预设水平；基于EIT数据确定各个时刻的呼吸阻抗；基于各个时刻的通气量和呼吸阻抗确定各个时刻的通气量

【技术实现步骤摘要】
机械通气中肺部电阻抗成像的电极位置的判定方法及系统


[0001]本公开大体涉及电阻抗成像
，具体涉及一种机械通气中肺部电阻抗成像的电极位置的判定方法及系统。

技术介绍

[0002]电阻抗成像(Electrical impedance tomography，EIT，也可以称为电阻抗断层成像)一般可以是通过在人体胸部表面贴放的电极，向人体胸部注入安全电流，在注入电流的同时测量体表的电压，最后根据图像重构算法计算出胸腔内部的电阻抗变化图像(也即，EIT图像)。
[0003]目前，胸部EIT已经被广泛应用于人体肺功能评估。在机械通气应用中，EIT电极可以被贴放于胸部某一层面，因此，向胸部注入的电流仅能分布于EIT电极层面附近的胸部区域，可能存在无法完全覆盖整个人体胸部的问题，容易导致EIT图像只能反映电极层面附近的电阻抗变化。
[0004]由此可见，EIT电极所在的胸部的高度会影响生成的EIT图像，而这些由于电极位置带来的EIT图像的差异可能会影响临床对EIT图像的分析。因此，如何判定机械通气中EIT电极的电极位置还有待于研究。

技术实现思路

[0005]本公开是鉴于上述的状况而提出的，其目的在于提供一种能够快速判定EIT电极的电极位置的机械通气中肺部电阻抗成像的电极位置的判定方法及系统。
[0006]为此，本公开的第一方面提供了一种机械通气中肺部电阻抗成像的电极位置的判定方法，用于判定电阻抗成像设备的EIT电极的电极位置，所述判定方法包括：获取待测对象在多个呼气末正压下的EIT数据和肺通气数据，其中，所述多个呼气末正压中至少存在一个目标呼气末正压，所述目标呼气末正压分别与所述多个呼气末正压中最大和最小的呼气末正压的差值不小于预设水平，所述肺通气数据包括各个时刻的通气量；基于所述EIT数据确定各个时刻的呼吸阻抗；基于各个时刻的通气量和呼吸阻抗确定各个时刻的通气量
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阻抗比；基于各个呼气末正压对应的多个时刻的通气量
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阻抗比确定各个呼气末正压的通气量
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阻抗比；确定所述多个呼气末正压的通气量
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阻抗比之间的差异程度；基于所述多个呼气末正压的通气量
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阻抗比获取拟合斜率；并且基于所述差异程度和所述拟合斜率对所述电极位置进行判定以获取判定结果，其中，响应于所述差异程度小于预设程度值而确定所述判定结果为所述电极位置合适，响应于所述差异程度不小于所述预设程度值且所述拟合斜率大于0而确定所述判定结果为所述电极位置过高，响应于所述差异程度不小于所述预设程度值且所述拟合斜率不大于0而确定所述判定结果为所述电极位置过低。
[0007]在本公开中，在机械通气中获取多个呼气末正压下的EIT数据和肺通气数据，基于EIT数据确定各个时刻的呼吸阻抗，并结合肺通气数据中的各个时刻的通气量确定各个时刻的通气量
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阻抗比，基于各个呼气末正压对应的多个时刻的通气量
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阻抗比确定各个呼气
末正压的通气量
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阻抗比，通过比较多个呼气末正压的通气量
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阻抗比之间的差异程度以确定电极位置是否合适。在这种情况下，能够快速判定电阻抗成像设备的EIT电极的电极位置是否合适。另外，对于不合适的电极位置，还能够进一步基于多个呼气末正压的通气量
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阻抗比对应的拟合斜率判定电极位置过高还是过低。
[0008]另外，在本公开的第一方面所涉及的判定方法中，可选地，所述EIT数据包括多帧电压数据，基于所述EIT数据确定各个时刻的呼吸阻抗，包括：基于所述EIT数据并利用参考电压数据进行差分成像以获取各个时刻的肺部EIT图像，其中，所述参考电压数据为所述多帧电压数据中的最小值；并且基于各个时刻的肺部EIT图像确定各个时刻的呼吸阻抗。在这种情况下，能够基于相对的EIT数据重构各个时刻的肺部EIT图像。另外，能够有利于识别较小的电压数据。
[0009]另外，在本公开的第一方面所涉及的判定方法中，可选地，基于所述EIT数据确定各个时刻的呼吸阻抗，包括：基于所述EIT数据获取各个时刻的肺部EIT图像；基于所述多个呼气末正压中最大的呼气末正压下的平均潮气图确定肺通气区域；并且基于各个时刻的肺部EIT图像以及所述肺通气区域确定各个时刻的呼吸阻抗。由此，能够降低非通气因素对电极位置判定的负面影响。
[0010]另外，在本公开的第一方面所涉及的判定方法中，可选地，所述EIT数据包括多帧电压数据，每帧电压数据V满足公式：其中，N表示测量电压的通道总数，abs表示绝对值函数，v
n
表示第n个通道测量的电压。由此，能够获得肺部整体的电压。
[0011]另外，在本公开的第一方面所涉及的判定方法中，可选地，所述呼气末正压的数量大于等于3。
[0012]另外，在本公开的第一方面所涉及的判定方法中，可选地，基于各个呼气末正压对应时刻的通气量
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阻抗比确定各个呼气末正压的通气量
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阻抗比，包括：从各个呼气末正压对应的多个时刻的通气量
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阻抗比中选择一个时刻的通气量
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阻抗比作为各个呼气末正压的通气量
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阻抗比；或对各个呼气末正压对应的多个时刻的通气量
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阻抗比中的至少两个时刻的通气量
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阻抗比求平均值并作为各个呼气末正压的通气量
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阻抗比。由此，能够确定各个呼气末正压的通气量
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阻抗比。
[0013]另外，在本公开的第一方面所涉及的判定方法中，可选地，所述差异程度Ratio满足公式：其中，max表示最大值函数，min表示最小值函数，mean表示平均值函数，k
peep
表示所述多个呼气末正压的通气量
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阻抗比，PEEP表示所述多个呼气末正压。由此，能够确定差异程度。
[0014]另外，在本公开的第一方面所涉及的判定方法中，可选地，所述预设程度值不大于2％。
[0015]另外，在本公开的第一方面所涉及的判定方法中，可选地，基于所述多个呼气末正压的通气量
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阻抗比获取所述拟合斜率，包括：对所述多个呼气末正压的通气量
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阻抗比进行线性拟合以获取所述拟合斜率。由此，能够快速地获取拟合斜率。
[0016]本公开第二方面提供了一种机械通气中肺部电阻抗成像的电极位置的判定系统，
用于判定电阻抗成像设备的EIT电极的电极位置，所述判定系统包括获取模块、通气量
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阻抗比模块和判定模块；所述获取模块用于获取待测对象在多个呼气末正压下的EIT数据和肺通气数据，基于所述EIT数据确定各个时刻的呼吸阻抗，其中，所述多个呼气末正压中至少存在一个目标呼气末正压，所述目标呼气末正压分别与所述多个呼气末正压中最大和最小的呼气末正压的差值不小于预设水平，所述肺通气数据包括各个时刻的通气量；所述通气量
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种机械通气中肺部电阻抗成像的电极位置的判定方法，其特征在于，用于判定电阻抗成像设备的EIT电极的电极位置，所述判定方法包括：获取待测对象在多个呼气末正压下的EIT数据和肺通气数据，其中，所述多个呼气末正压中至少存在一个目标呼气末正压，所述目标呼气末正压分别与所述多个呼气末正压中最大和最小的呼气末正压的差值不小于预设水平，所述肺通气数据包括各个时刻的通气量；基于所述EIT数据确定各个时刻的呼吸阻抗；基于各个时刻的通气量和呼吸阻抗确定各个时刻的通气量
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阻抗比；基于各个呼气末正压对应的多个时刻的通气量
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阻抗比确定各个呼气末正压的通气量
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阻抗比；确定所述多个呼气末正压的通气量
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阻抗比之间的差异程度；基于所述多个呼气末正压的通气量
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阻抗比获取拟合斜率；并且基于所述差异程度和所述拟合斜率对所述电极位置进行判定以获取判定结果，其中，响应于所述差异程度小于预设程度值而确定所述判定结果为所述电极位置合适，响应于所述差异程度不小于所述预设程度值且所述拟合斜率大于0而确定所述判定结果为所述电极位置过高，响应于所述差异程度不小于所述预设程度值且所述拟合斜率不大于0而确定所述判定结果为所述电极位置过低。2.根据权利要求1所述的判定方法，其特征在于，所述EIT数据包括多帧电压数据，基于所述EIT数据确定各个时刻的呼吸阻抗，包括：基于所述EIT数据并利用参考电压数据进行差分成像以获取各个时刻的肺部EIT图像，其中，所述参考电压数据为所述多帧电压数据中的最小值；并且基于各个时刻的肺部EIT图像确定各个时刻的呼吸阻抗。3.根据权利要求1所述的判定方法，其特征在于，基于所述EIT数据确定各个时刻的呼吸阻抗，包括：基于所述EIT数据获取各个时刻的肺部EIT图像；基于所述多个呼气末正压中最大的呼气末正压下的平均潮气图确定肺通气区域；并且基于各个时刻的肺部EIT图像以及所述肺通气区域确定各个时刻的呼吸阻抗。4.根据权利要求1所述的判定方法，其特征在于，所述EIT数据包括多帧电压数据，每帧电压数据V满足公式：其中，N表示测量电压的通道总数，abs表示绝对值函数，v
n
表示第n个通道测量的电压。5.根据权利要求1所述的判定方法，其特征在于，所述呼气末正压的数量大于等于3。6.根据权利要求1所述的判定方法，其特征在于，基于各个呼气末正压对应时刻的通气量
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阻抗比确定各个呼气末正压的通气量
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阻抗比，包括：从各个呼气末正压对应的多个时刻的通气量
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【专利技术属性】
技术研发人员：陆彧，刘医军，赵娜，
申请(专利权)人：点奇生物医疗科技北京有限公司，
类型：发明
国别省市：