本书内容丰富，涵盖了EIT技术的各个方面。首先，回顾EIT的历史，了解EIT的起源和发展脉络，以及发展过程中的重大突破和里程碑事件。接着从EIT的基本原理出发，深入剖析了其数学基础和物理机制；进而详细介绍了EIT系统的硬件设计和软件设施，包括数据采集、图像重建等关键技术；最后，重点关注了EIT技术在医学、工业检测等领域的应用，展示了其巨大的应用潜力和价值。通过本书，将了解EIT在各种医学场景中的潜在应用，以及其在临床诊断、疾病监测和治疗过程中的价值。本书的出版能够推动EIT技术的发展和应用，为相关领域的科研和实践工作提供有益的参考和借鉴。
招展奇
广州医科大学生物医学工程学院教授，博导
广州医科大学附属第一医院重症医学科特聘教授
北京协和医院重症医学科兼职教授
广东省高等学校特聘教授
德国富特旺根大学客座研究员
国际电阻抗成像执行委员会常委
主要研究方向为电阻抗断层成像在医学中的应用
在SCI期刊上发表150余篇相关学术文章；H指数30
唯一参与编写第一份国际EIT专家共识的中国科学家，指导了国内90%以上的EIT相关临床研究。率先提出EIT区域肺功能的概念，大大提高肺功能早筛的敏感性
桑岭
广州医科大学附属第一医院重症医学科副主任
主任医师，教授，博导
国务院联防联控机制医疗救治组专家
中国ARDS研究联盟执行主席
中国医师协会青年专家学组副组长
国家重症质控中心呼吸重症质控专家委员会委员
广州市高层次人才
主要研究方向为ARDS呼吸支持策略研究，可视化通气和重症患者多器官损伤和功能支持。 第一批提出并推广利用EIT作为可视化肺通气理念的专家
何怀武
北京协和医院重症医学科副主任
主任医师，教授，博导
中国医师协会重症医学医师分会青年专家工作组副组长
中国微循环学会重症微循环专业委员会秘书长
主要研究方向盐水造影肺灌注阻抗成像技术应用转化及微循环血流动力学，国内率先建立浓盐水造影肺灌注-心室阻抗显像技术方法，用于呼吸衰竭、大面积肺栓塞、机械通气等临床场景的肺灌注、区域V/Q及心室显影的监测。
电阻抗断层成像第2版Andy Adler and David S. Holder手稿版本：2021年3月22日 目录第一部分 导论1 电阻抗断层成像（EIT）Andy Adler1.1 引言1.2 本书内容概览1.3 EIT图像生成及其解读1.3.1 组织的电学特性1.3.2 EIT电子学1.3.3敏感度模型1.3.4 EIT图像重建1.3.5 EIT图像解读1.4 EIT应用与展望（perspective）2 EIT相关概念与技术概述导论David Holder2.1 生物医学电阻抗断层成像2.2 EIT历史回顾（Historical perspective）2.3 EIT相关仪器（EIT instrumentation）2.3.1 独立阻抗测量2.4 数据收集2.4.1 电极2.4.2 设置及校准测量过程2.4.3 数据收集方法（Data collection strategies）2.4.4 EIT图像重建2.4.5 EIT系统性能2.5 临床应用2.6 生物阻抗简介2.6.1 电阻与电容2.6.2 生物组织的阻抗2.6.3阻抗的其他相关度量（measures）2.6.4 阻抗测量2.6.5 电阻抗断层成像的意义（Relevance）第二部分 EIT：从组织特性到图像度量（EIT: tissue properties to image measures）3 组织的电磁特性Rosalind Sadleir, Camelia Gabriel3.1 组织电磁特性的基础是什么?3.1.1 离子电导率3.1.2 细胞膜与实体组织3.1.3 组织特性的弛豫模型（relaxation models）3.2 整体组织电导率3.2.1 液体，细胞悬浮液和血液的性质3.2.2 骨骼3.2.3 肝脏3.2.4 肺3.2.5 病理学3.2.6 活性膜特性（Active membrane properties）3.3 阻抗特性的测量3.3.1 电极特性3.3.2 电导率细胞及其对结构的依赖关系（Conductivity Cell and Dependence on Geometry）3.3.3 高频（＞50 MHz）特性3.4 组织各向异性3.5 电气安全及电流限制3.6 结论与展望4 电子学与硬件Gray J. Saulnier4.1 EIT硬件设计面临的问题及硬件实现方式（Hardware Challenges and Approaches）4.1.1 速率与精确性4.1.2 施加电流与电压的对比（Applied Currents vs. Voltages）4.1.3 对向驱动系统与并行驱动系统的对比（Pair-Drive vs. Parallel-Drive Systems）4.1.4 通电电极的电压测量4.2 电极激励4.2.1 电流源4.2.2 电压源4.2.3 电极连接4.2.4 多路复用器与并行硬件的对比（Multiplexers vs. Parallel Hardware）4.3 电压测量4.3.1 匹配滤波器4.3.2 差分电压测量与单端电压测量的对比4.3.3 共模电压反馈4.4 EIT系统4.5 结论5 EIT正问题Andy Adler, William R.B. Lionheart5.1 引言5.2 数学背景（Mathematical setting）5.2.1 准静态近似5.3 电流在导电体中的传播5.3.1 解析解（Analytical solutions）5.3.2 单位模型中的圆形扰动5.3.3 可监测性（Detectability）5.4 测量与电极5.5 测量方法（Measurement Strategy）5.5.1 线性回归5.5.2 临近测量方式（Adjacent Measurement Protocol）5.5.3 最优驱动方式5.6 EIT敏感性5.6.1 幂的扰动（Perturbation in power）5.6.2 雅克比式标准方程（Standard formula for Jacobian）5.7 求解正问题：有限元方法5.7.1 有限元基本方程（Basic FEM formulation）5.7.2 线性系统的求解5.7.3 共轭梯度及Krylov子空间方法5.7.4 网格生成（Mesh Generation）5.8 关于正问题的进一步评述6 EIT逆问题William R.B. Lionheart, Andy Adler6.1 引言6.2 为什么EIT问题如此难以求解？6.3 逆问题6.4 线性病态问题的正则化6.4.1 病态性条件（ill-conditioning）6.4.2 Tikhonov正则化6.4.3 奇异值分解6.4.4 使用奇异值分解研究病态性条件6.4.5 其他一般性正则化方法（More general regularization）6.5 EIT正则化6.6 动态EIT6.6.1 线性化EIT重建6.6.2 超参数的选择6.6.3 正则化参数6.6.4 反投影6.6.5 GREIT6.7 静态EIT6.7.1 迭代非线性解6.8 全变差正则化6.9 常见误区及最佳做法（Common Pitfalls and Best Practice）6.10 重建算法的进一步发展6.10.1 Tikhonov正则化之外的发展（Beyond Tikhonov regularization）6.10.2 直接非线性方法6.11 机器学习及逆问题6.12 实际应用7 用于EIT的D-bar方法David Issaacson, Jennifer L. Mueller, Samuli Siltanen7.1 引言7.2 Calderón方法7.3 CGO解法的兴起（The rise of the CGO solutions）7.4 一种二维D-bar方法7.4.1 D-bar方法方程式7.4.2 D-bar方法方程式的数值解法7.4.3 重建举例7.5 D-bar方法的新近研究方向8 EIT图像解读招展奇，杨滨，杨琳8.1 EIT图像的要素8.1.1 一幅图像的有效尺寸8.1.2 颜色映射与scale8.1.3 采样频率及信号混合8.1.4 不同类型图像中像素的意义（Meaning of the pixels in different types of images）8.2 功能性图像及EIT度量（Functional images and EIT measures）8.2.1 阻抗变化在某些感兴趣区（ROI）内的简单分布8.2.2 由空间相关关系计算得到的阻抗变化的差分（Differences）8.2.3 去除时间信息（利用高采样率的优势）8.2.4 由阻抗衍生的新单位或维度（New units or dimensions deriving from impedance）8.3 临床应用8.3.1 利用现有的fEIT及度量（Using existing fEIT and measures）8.3.2 关于fEIT图像及度量研究的建议8.4 fEIT图像及度量一览表第三部分 EIT应用9 用于肺功能测量的EITInéz Frerichs9.1 引言9.1.1 肺生理学及病理生理学基础9.1.2 EIT的肺相关应用9.2 自主平静潮气呼吸过程中的EIT检查9.2.1 自主安静潮气呼吸过程中所采集EIT数据的分析9.2.2 关于人自主安静潮气呼吸的EIT研究发现9.3 肺通气操作（ventilation manoeuvers）及肺功能测试过程中的EIT检查9.3.1 肺通气操作及肺功能测试过程中所采集EIT数据的分析9.3.2 关于人肺通气操作及肺功能测试过程中的EIT研究发现9.4 小结10 通气监测Tobias Becher10.1 引言10.2 应用EIT进行通气分布（ventilation distribution）的评估10.3 通气各向异性的度量（measures）10.4 潮内通气（intratidal ventilation）各向异性和肺泡循环10.5 估算局部顺应性（regional compliance estimation）识别床旁过度扩张和肺泡塌陷10.6 肺部通气不良区域的识别10.7 用于对肺复张和去复张（lung recruitment and derecruitment .）定量的呼气末肺阻抗变化10.8 用于监测气流受限（airflow limitation）的呼气时间常数10.9 使用EIT最优化机械通气的不同方法的比较10.9.1依赖于重力的通气分布（Gravity-dependent ventilation distribution）10.9.2 全局各向异性指数和变异系数10.9.3 潮内通气各向异性10.9.4 递减呼气末正压（PEEP）试验中对肺泡过度扩张和塌陷的量化（Costa方法）10.9.5 不同VT或PEEP水平的局部顺应性变化的评估10.9.6 肺通气不良区域（静默空间（Silent Spaces））10.9.7 呼气末肺阻抗变化的分析10.9.8 局部呼气时间常数10.10 结论11 血液动力学的EIT监测Lisa Krukewitt, Fabian Mller-Graf, 何怀武, Daniel A. Reuter, Stephen H. B?hm11.1 引言11.2 血液动力学测量的经典方法及关键参数11.2.1 血管内压测量11.2.2 血流参数（Flow parameters）11.2.3 容积状态参数（Volume Status Parameters）11.3 EIT测量中心脏同步信号的起源11.4 血流动力学EIT测量中的干扰信号11.4.1 血流量和血容量变化11.4.2 通气11.4.3 心脏运动11.5 血流动力学的EIT测量11.5.1 通过脉冲传输时间测量动脉内压11.5.2 血流参数11.5.3 容量状态参数11.6 小结与展望12 脑和神经的EIT成像David Holder12.1 引言12.2 脑功能EIT的生理学基础12.2.1 脑和神经的生物阻抗及其在正常或病理条件下的变化12.2.2 用头皮电极记录EIT时脑覆盖物产生的影响12.3 为脑成像而研发的EIT系统12.3.1 硬件12.3.2 脑功能EIT的重建算法12.3.3 用于测试EIT系统的物理模型（tanks）的研制12.4 与血容量和细胞肿胀有关的脑缓慢阻抗变化的EIT12.4.1 在生理诱发活动期间的EIT12.4.2 癫痫发作期间阻抗缓慢变化的EIT12.5 持续数小时或数天的病理状态下的脑EIT12.5.1 持续数小时或数天的脑部时域动态EIT12.5.2 急性脑卒中的多频EIT
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