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EIDORS

EIDORS es un conjunto de herramientas de software de código abierto , escrito principalmente en MATLAB / GNU Octave, diseñado principalmente para la reconstrucción de imágenes a...

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EIDORS es un conjunto de herramientas de software de código abierto , escrito principalmente en MATLAB / GNU Octave, diseñado principalmente para la reconstrucción de imágenes a partir de datos de tomografía de impedancia eléctrica (EIT) en entornos biomédicos, industriales o geofísicos . Su nombre era originalmente un acrónimo de Electrical Impedance Tomography and Diffuse Optical Reconstruction Software (Software de reconstrucción óptica difusa y de tomografía de impedancia eléctrica). Si bien el nombre refleja la intención original de abarcar la reconstrucción de imágenes a partir de datos de imágenes ópticas difusas en el infrarrojo cercano, matemáticamente similares , hasta la fecha ha habido poco desarrollo en esa área.

El proyecto se lanzó en 1999 [ 1 ] con un código Matlab para reconstrucción EIT 2D que tuvo su origen en la tesis doctoral de Marko Vauhkonen y el trabajo de su supervisor Jari Kaipio en la Universidad de Kuopio . Si bien Kuopio también desarrolló un código EIT tridimensional [ 2 ], este no se publicó como código abierto. En cambio, la versión tridimensional de EIDORS se desarrolló a partir del trabajo realizado en UMIST (ahora Universidad de Manchester ) por Nick Polydorides y William Lionheart . [ 3 ]

Métodos y modelos

Los modelos directos de EIDORS utilizan el método de elementos finitos , lo que requiere la generación de mallas para objetos a veces irregulares (como cuerpos humanos). Además, el mallado debe reflejar los electrodos utilizados para generar y medir la corriente en EIT. Para ello, se desarrolló una interfaz con el generador de mallas Netgen.

Historia

A medida que el proyecto crecía, surgió el deseo de incorporar código de modelado directo y reconstrucción de diversos grupos, y Andy Adler y Lionheart desarrollaron un sistema de software más extensible. [ 4 ] La versión más reciente es la 3.12, publicada en diciembre de 2024.

El proyecto EIDORS también incluye un repositorio de datos EIT distribuidos bajo licencias de código abierto.

Aplicaciones

EIDORS se ha utilizado ampliamente en aplicaciones biomédicas de EIT, incluyendo imágenes pulmonares, [ 5 ] y medición del gasto cardíaco. [ 6 ] Se ha utilizado para la investigación de imágenes de la actividad eléctrica en el cerebro, [ 7 ] y monitorización de cambios de conductividad durante la ablación por radiofrecuencia. [ 8 ] Fuera de las imágenes médicas, el conjunto de herramientas se ha utilizado en tomografía de procesos, [ 9 ] geofísica [ 10 ] y ciencia de los materiales. [ 11 ]

Referencias

  1. ↑ WRB Lionheart, SR Arridge, M Schweiger, M Vauhkonen y JP Kaipio, Software de reconstrucción de tomografía óptica difusa y de impedancia eléctrica, Actas del 1er Congreso Mundial de Tomografía de Procesos Industriales, págs. 474–477, Buxton, Derbyshire, 1999
  2. ^ Vauhkonen, PJ, Vauhkonen, M., Savolainen, T. y Kaipio, JP (1999). Tomografía de impedancia eléctrica tridimensional basada en el modelo completo de electrodos. Ingeniería biomédica, IEEE Transactions on, 46(9), 1150–1160.
  3. ↑ Polydorides N, Lionheart WRB, Un conjunto de herramientas de Matlab para tomografía de impedancia eléctrica tridimensional: una contribución al proyecto de software de reconstrucción óptica difusa y de impedancia eléctrica, Meas. Sci. Technol. 13 (diciembre de 2002) 1871–1883
  4. ↑ A Adler y WRB Lionheart, Usos y abusos de EIDORS: una base de software extensible para EIT, Physiol Meas 27, S25–S42, 2006.
  5. ↑ A. Biguri; B. Grychtol; A. Adler; M. Soleimani (2015). "Seguimiento del movimiento del límite y modelado de la forma exterior en imágenes EIT pulmonares" ( PDF) . Medición fisiológica . 36 (6): 1119– 35. Bibcode : 2015PhyM...36.1119B . doi : 10.1088/0967-3334/36/6/1119 . PMID 26007150. S2CID 30064176 .  
  6. ↑ Martin Proença et al. , Influencia del movimiento cardíaco en la estimación del gasto cardíaco mediante tomografía de impedancia eléctrica: un estudio de caso. Physiological Measurement 2015 36 1075
  7. ↑ Kirill Y. Aristovich et al. Imágenes de la actividad eléctrica rápida en el cerebro mediante tomografía de impedancia eléctrica. NeuroImage 2016 124 204
  8. ↑ Hun Wi et al. Imágenes de conductividad en tiempo real de cambios de temperatura y propiedades tisulares durante la ablación por radiofrecuencia: un modelo ex vivo que utiliza la diferencia de frecuencia ponderada. Bioelectromagnetics 2015 36 277
  9. ↑ Kent Wei et al. , ITS Reconstruction Tool-Suite: Un paquete de algoritmos inversos para tomografía de procesos industriales Flow Measurement and Instrumentation 2015 46 292
  10. ↑ Suze-Anne Korteland y Timo Heimovaara, Modelado inverso cuantitativo de un objeto cilíndrico en el laboratorio mediante ERT: Un análisis de errores, Journal of Applied Geophysics 2015
  11. ↑ Gerard J. Gallo y Erik T. Thostenson Detección de daños espaciales en compuestos reforzados con fibras eléctricamente anisotrópicos mediante redes de nanotubos de carbono Composite Structures 2015
  • Sitio web de EIDORS en Sourceforge