[發明專利]基于約束最大化的圖像重建

有效

• 申請號: 201110173472.3
• 申請日: 2011-06-10
• 公開（公告）號: CN102364334A
• 公開（公告）日: 2012-02-29
• 發明（設計）人: R·V·V·L·蘭戈于;M·K·K·米塔爾;D·米什拉;S·馬哈林加姆
• 申請（專利權）人: 通用電氣公司
• 主分類號: G01N27/04
• 分類號: G01N27/04;A61B5/053
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 柯廣華;朱海煜

1.一種提供包含多個區域的結構(46)的內部的圖像的方法， 所述多個區域具有影響電信號通過所述結構的傳輸的不同電導率或 導納率，所述方法包括：

提供沿通過所述結構(46)的平面的一系列電極(44)，其中所 述電極(44)沿所述結構(46)的外部表面安置；

提供一系列電信號集以用于輸入到所述電極(44)，每個信號集 包括用于輸入到所述電極(44)中的每個的電信號模式；

順序施加所述電信號集(V_i)中的每個于所述電極(44)，每個 信號集的施加產生所述結構(46)內的旋轉電場；

響應于每個信號集的施加，從所述電極(44)獲得電信號的測量 集；

用所述電信號的測量集計算代表安置所述電極(44)所圍繞的所 述結構(46)的區域中的所述結構(46)內部的電導率或導納率分布； 以及

確定代表包括兩個或更多具有不同電導率或導納率的區域的所 述結構(46)內部的圖像數據，其中計算所述電導率或導納率分布的 過程包括：限定基于所述電導率分布的能量函數和正向模型，所述正 向模型將所述電信號的測量集表達為關于電導率的電壓值中的變化 的函數，以及要求所述能量函數和基于所述正向模型的函數之間的差 別的偏導數等于零。

2.如權利要求1所述的方法，其中所述施加的電信號集(V_i)的 序列每個包括電壓輸入模式并且所述測量的電信號集每個包括測量 的電流水平。

3.如權利要求1所述的方法，其中所述施加的電信號集(V_i)的 序列包括電壓輸入模式并且所述測量的電信號集包括測量的電流水 平。

4.如權利要求1所述的方法，其中所述結構(46)是具有不同 電導率的物質流過的導管。

5.如權利要求1所述的方法，其中所述結構(46)是具有不同 相的物質流過的導管。

6.如權利要求4所述的方法，其中所述物質包括油(86)和烴 類氣體(88)。

7.如權利要求4所述的方法，其中圖像信息用于確定流過所述 導管(46)的液體和氣體物質的相對比例。

8.如權利要求1所述的方法，其中所述施加的信號集包括λ個 電壓激發模式集，每個模式施加于L個電極(44)中的一個，其中L ＝1-k，并且所述電壓模式根據以下來產生

Vkλ=V^sin(ωt±2πλL(k-1))]]>

其中V_k^λ是在第λ激發模式集中施加于第k電極(44)的時間變化電壓 正弦波(82)，是參考正弦波的峰值電壓，t是時間并且ω是正弦 波的頻率。

9.如權利要求8所述的方法，其中所述電信號的測量集包括用 于確定所述電導率分布的測量數據的至少λL個元素。

10.如權利要求1所述的方法，其中：

計算所述電導率或導納率分布的所述過程包括限定所述能量函 數為對于電導率或導納率值σ_j的集的

P=Σj=1Nσi2]]>

其中j＝1至N，其中N等于用于限定所述電導率或導納率分布的值σ_j的總數；

將所述電信號的測量集表達為關于電導率或導納率的電壓值中 的變化的函數的所述正向模型表達為

Ui=Σj=1NJijσj]]>

其中U_i是包括所述電極(44)處測量的所述電信號集中的數據元素的 總數M的矢量，其中i＝1，2，3，...M；以及

評估函數F(σ_j)，其中

∂F∂σj=0]]>

其中F(σ)=Σj=1Nσj2-Σi=1Mλi[Ji,jσj-Ui]]]>

使得所述能量函數和基于所述正向模型的函數之間的差別的偏導數 等于零，由此確定代表所述結構的內部的一部分的電導率或導納率分 布。