17、可穿戴式电阻抗断层成像技术（EIT）的应用与发展

可穿戴式电阻抗断层成像技术（EIT）的应用与发展

1. 可穿戴式 EIT 用于通气监测的现状

可穿戴式 EIT 在通气监测领域正逐渐崭露头角。从原理上讲，EIT 已可部分视为可穿戴医疗技术，因为其电极需放置在受检者胸部。目前市面上的 EIT 设备，电极形式多样，有的采用单个电极阵列，有的则将电极集成在可穿戴的织物或硅胶带中。

不过，现有 EIT 设备虽具备便携性，但受检者仍无法远离设备，因为电极和传感器需通过导线与设备相连。要让胸部 EIT 真正实现可穿戴，关键在于去掉导线。实现方式有两种：一是将设备硬件与传感器物理分离，并实现无线通信；二是将所有 EIT 系统组件集成到一个可穿戴设备中。为了让患者能在家外自由活动并实现远程监测，后一种方式更为理想。

得益于硬件组件的小型化和现代通信技术的进步，全可穿戴式胸部 EIT 仪器有望成为现实。以下是一些相关的研究尝试：
- 低功耗设计 ：Menolotto 等人构建了可穿戴式生物电阻抗传感器的低功耗架构，并在胸部解剖模型和人体模型中进行了模拟测试。虽然低功耗设计导致信噪比较低，但对 EIT 图像质量的影响在可接受范围内，不影响其在可穿戴 EIT 成像系统中的进一步应用。
- 自适应电流源架构 ：Klum 等人开发了适用于自适应生物电阻抗测量的新型电流源架构。该架构可进行自适应前端校准、输出电流监测，并在利用系统全电压范围时增强共模抑制能力。经体外测试，该电流源适用于可穿戴设备中的生物电阻抗测量。
- 电子传感架构 ：Rapin 等人利用频分复用技术，开发了一种电子传感架构，实现了灵活的电流刺激和