胸部电阻断层成像方法、设备和系统技术方案

本发明专利技术提供一种胸部电阻断层成像方法、设备和系统，所述方法包括：向体外电极施加激励信号，所述体外电极适于配置在人体胸部体表；获取未被施加激励信号的其它体外电极与体内电极的响应数据，所述体内电极适于配置在人体内；利用所述响应数据生成胸部电阻断层图像。

Method, equipment and system of electrical impedance tomography of chest

【技术实现步骤摘要】
胸部电阻断层成像方法、设备和系统
本专利技术涉及电阻抗成像领域，具体涉及一种胸部电阻断层成像方法、设备和系统。
技术介绍
在医学成像领域中，电阻抗成像(ElectricalImpedanceTomography,EIT)是通过给人体施加小的安全驱动电流/电压，驱动电流或电压在人体的测量响应信息，重建人体内部的电阻率分布或其变化的图像。对于人体胸肺部位电阻抗成像，现有技术普遍采用接触式测量方式，具体是环绕胸部体表布置多个电极，连续地向由多个电极组成的每对电极输送交流电或交流电压，并且接收其余的电极的电压信号或电流信号作为响应数据，利用响应数据中重建截面平面中的阻抗分布，并由此得到图像。在利用诸如上述方式进行成像时，由于目标中心区域的电导率求解对于边界的测量得到的电压并不敏感，会使中心区域的图像分辨率不够高；并且抗干扰性较差，在获取响应数据时无法避免误差对重建图像造成影响。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术提供一种胸部电阻断层成像方法，包括：向体外电极施加激励信号，所述体外电极适于配置在人体胸部体表；获取未被施加激励信号的其它体外电极与体内电极的响应数据，所述体内电极适于配置在人体内；利用所述响应数据生成胸部电阻断层图像。可选地，在向体外电极施加激励信号的过程中同时向两个相邻的体外电极施加激励信号。可选地，所述体内电极适于配置在人体食道中。可选地，所述体内电极的数量是一个，所述胸部电阻断层图像为二维图像。可选地，所述体外电极的数量为n个,在获取所述响应数据的步骤中，分别获取每一个未被施加激励信号的其它体外电极与所述体内电极的响应数据，得到与当前被激励的一对体外电极对应的响应数据的数量是n-2个。可选地，分别获取n对体外电极对应的响应数据；在利用所述响应数据生成胸部电阻断层图像的步骤中，利用n*(n-2)个响应数据作为一帧数据生成胸部电阻断层图像。可选地，所述体内电极的数量是m个,m>1，所述胸部电阻断层图像为二维图像。可选地，所述体外电极的数量为n个,在获取所述响应数据的步骤中，分别获取每一个未被施加激励信号的其它体外电极与所述m个体内电极的响应数据，得到与当前被激励的一对体外电极对应的响应数据的数量是m*(n-2)个。可选地，分别获取n对体外电极对应的响应数据；在利用所述响应数据生成胸部电阻断层图像的步骤中，分别根据各对体外电极对应的m*(n-2)个响应数据优化得到各对体外电极对应的n-2个响应数据，利用n*(n-2)个响应数据作为一帧数据生成胸部电阻断层图像。可选地，所述体内电极的数量是m个,m>1，所述胸部电阻断层图像为三维图像。可选地，所述体外电极的数量为n个,在获取所述响应数据的步骤中，分别获取每一个未被施加激励信号的其它体外电极与所述m个体内电极的响应数据，得到与当前被激励的一对体外电极对应的响应数据的数量是m*(n-2)个。可选地，分别获取n对体外电极对应的响应数据；在利用所述响应数据生成胸部电阻断层图像的步骤中，利用n*m*(n-2)个响应数据作为一帧数据生成胸部电阻断层图像。本专利技术还提供一种胸部电阻断层成像设备，包括：至少一个处理器；以及与所述至少一个处理器通信连接的存储器；其中，所述存储器存储有可被所述一个处理器执行的指令，所述指令被所述至少一个处理器执行，以使所述至少一个处理器执行上述胸部电阻断层成像方法。本专利技术还提供一种胸部电阻断层成像系统，包括：电极组件，设有至少一个适于配置在人体内的内部电极和多个适于配置在人体胸部体表的体外电极；以及上述胸部电阻断层成像设备。根据本专利技术提供的胸部电阻断层成像方法、设备和系统，向体外电极施加激励信号，并测量未被施加激励信号的其它体外电极与体内电极的响应数据，利用此方式获得的响应数据生成胸部电阻断层图像时，由于电极间最远间隔缩短，根据电阻抗成像电极附近精度较高的特性，可以有效提高人体胸腔成像时中心区域的分辨率；并且本专利技术方案改变了现有技术中的电极的互易性，对于同一个激励需要测量的点的上限增多，进而使得成像的精确度上限更高，具备较强的抗干扰能力。附图说明为了更清楚地说明本专利技术具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本专利技术的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为本专利技术实施例中的一种电极布置示意图；图2a为利用现有技术和线性反投影算法生成的胸部电阻断层图像；图2b为利用本专利技术实施例的方案和线性反投影算法生成的胸部电阻断层图像；图3a为利用现有技术和周期性反投影算法生成的胸部电阻断层图像；图3b为利用本专利技术实施例的方案和周期性反投影算法生成的胸部电阻断层图像；图4a为利用现有技术和绝对重建法生成的胸部电阻断层图像；图4b为利用本专利技术实施例的方案和绝对重建法生成的胸部电阻断层图像；图5为利用本专利技术实施例的方案和更多响应数据生成的胸部电阻断层图像；图6为本专利技术实施例中的第二种电极布置示意图；图7为本专利技术实施例中的第三种电极布置示意图。具体实施方式下面将结合附图对本专利技术的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。在本专利技术的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本专利技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本专利技术的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。在本专利技术的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，还可以是两个元件内部的连通，可以是无线连接，也可以是有线连接。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本专利技术中的具体含义。此外，下面所描述的本专利技术不同实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。本专利技术实施例提供一种胸部电阻断层成像方法，该方法可由普通计算机或专用医疗成像设备执行。此外还需要借助接触式电极向人体施加激励信号并获取响应数据(测量数据)，作为举例，图1示出一种接触式电极的布置示意图，其中包括15个体外电极和1个体内电极，15个体外电极通过电缆与成像设备连接。在实际使用时应当将这15个体外电极环绕在人体胸部体表，将1个体本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种胸部电阻断层成像方法，其特征在于，包括：/n向体外电极施加激励信号，所述体外电极适于配置在人体胸部体表；/n获取未被施加激励信号的其它体外电极与体内电极的响应数据，所述体内电极适于配置在人体内；/n利用所述响应数据生成胸部电阻断层图像。/n

【技术特征摘要】
1.一种胸部电阻断层成像方法，其特征在于，包括：
向体外电极施加激励信号，所述体外电极适于配置在人体胸部体表；
获取未被施加激励信号的其它体外电极与体内电极的响应数据，所述体内电极适于配置在人体内；
利用所述响应数据生成胸部电阻断层图像。


2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在向体外电极施加激励信号的过程中同时向两个相邻的体外电极施加激励信号。


3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述体内电极适于配置在人体食道中。


4.根据权利要求1-3中任一项所述的方法，其特征在于，所述体内电极的数量是一个，所述胸部电阻断层图像为二维图像。


5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述体外电极的数量为n个,在获取所述响应数据的步骤中，分别获取每一个未被施加激励信号的其它体外电极与所述体内电极的响应数据，得到与当前被激励的一对体外电极对应的响应数据的数量是n-2个。


6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，分别获取n对体外电极对应的响应数据；在利用所述响应数据生成胸部电阻断层图像的步骤中，利用n*(n-2)个响应数据作为一帧数据生成胸部电阻断层图像。


7.根据权利要求1-3中任一项所述的方法，其特征在于，所述体内电极的数量是m个,m>1，所述胸部电阻断层图像为二维图像。


8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述体外电极的数量为n个,在获取所述响应数据的步骤中，分别获取每一个未被施加激励信号的其它体外电极与所述m个体内电极的响应数据，得到与当前被激励的一对体外电极对应的响应数...

【专利技术属性】
技术研发人员：景晓斐，刘树清，王谊冰，张昕，
申请(专利权)人：北京华睿博视医学影像技术有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11