[發明專利]用于電阻抗斷層成像的方法

無效

• 申請號: 201210069969.5
• 申請日: 2012-03-16
• 公開（公告）號: CN102670198A
• 公開（公告）日: 2012-09-19
• 發明（設計）人: Y.格貝爾;T.加盧斯
• 申請（專利權）人: 德爾格醫療有限責任公司
• 主分類號: A61B5/053
• 分類號: A61B5/053
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 李少丹;盧江

技術領域

本發明涉及用于電阻抗斷層成像（Elektroimpedanztomographie）的一種方法。

背景技術

電阻抗斷層成像（EIT）在醫學應用中正日益廣泛。典型的EIT設備采用了8、16或32個電極以進行數據獲取，其中通過兩個電極來提供電流，并在其他的電極之間測量所產生的電壓。通過組合不同的供電和測量，成功地生成一個信號向量，借助一種合適的算法從該信號向量中可以確定阻抗分布，或者在函數EIT（fEIT）情況下可以確定該阻抗分布相對于電極平面中參照值的相對變化。后者被用在與狀態有關的胸部函數電抗，其中N個電極成環形圍繞胸部設置，以由不同肺狀態、比如吸氣結束和呼氣結束時信號向量的比較來重建通氣所決定的相對阻抗變化的截面圖，其中該阻抗變化是肺通氣的局部分布的尺度。胸部fEIT良好地適于尤其在醫院中重癥監護病房中通氣的局部分辨的肺監控。用于電阻抗斷層成像的一種裝置比如在US?5?919?142?A中被公開。

一種經常使用的數據采集策略是所謂的相鄰數據采集，其中通過兩個相鄰的電極來提供電流，并在剩余的電極之間相鄰地測量電壓，其中通電的電極由于在通電的電極上的未知電壓降而被略過。對于一個供電位置從而得到十三個電壓值。對于通過下一電極對所進行的供電，則重新得到了十三個電壓，如此使得總共存在16*13=208個電壓測量值，由這些電壓測量值利用適合該數據采集方式的一種重建規則可以確定阻抗分布，或者在采用208個參照電壓時阻抗分布的相對變化。一個這樣的數據組至少一次地而不重復地包含有所有獨立的測量，并被用于重建EIT圖像，該數據組被稱作“幀”。一個子區域的數據組是一個“子幀”。還有通過多個電極進行供電和/或電壓測量的其他許多數據采集模式，其由于互換性而是等效的。相鄰數據采集模式的優點是完全的數據空間，因為其不再是獨立的測量值。所有其他的數據采集模式由于所謂的紐曼-狄利克雷（Neuman-Dirichlet）成像的線性????????????????????????????????????????????????而能夠由相鄰數據采集模式的數據空間來簡單地進行構建，它可以容易地在EIT硬件上被成像，并擁有高的靈敏度用于確定相對的阻抗變化。

存在不同的重建方法，以由所測量的電壓來推斷在電極所包圍的區域內部中的阻抗分布。比如用于重建方法的是背投影方法、基于卡爾曼濾波器的技術或基于靈敏度的、以有限元模型為基礎的牛頓拉夫森方法。后者由于靈活性較大而目前經常被采用。所有當前的EIT系統在數據采集和重建中都具有一個共同點。其僅僅基于全部電極組的數據分析而工作。然而在臨床實踐中經?？赡艹霈F以下的情況，即比如由于繃帶或引流而不能實現一個電極或多個電極與皮膚的電接觸，尤其在采用易于手持的電極帶時，在此不能任意地改變電極位置。這種無接觸的電極在下文中被稱作故障電極。在這種情況下當前的EIT系統失效。在最差情況下該系統進入未定義的狀態，在最佳情況下進入所定義的狀態，并且如果一個或多個所述故障電極再次接觸，那么才能獲得可進一步利用的數據。當前的EIT系統在任何情況下都不提供在去關聯情況下可分析的數據，因為數據采集和重建都沒有針對電極的失效來設計。

發明內容

本發明所基于的任務是說明用于電阻抗斷層成像的一種方法，以在存在至少一個故障電極時能夠進行分析和重建。

該任務通過權利要求1的特征而得到解決。

根據本發明的方法包含有以下的步驟，

借助阻抗測量把不具有身體接觸的至少一個電極識別為故障電極，

如此來進行供電，使得至少該故障電極（A）被跳過（uebersprungen），以及

以如下方式來確定在故障電極（A）區域中越過該故障電極（A）的電勢：即該故障電極（A）至少一次地被跳過。

該裝置的控制或重建軟件如此來設計，以盡管至少一個電極故障或不可用而仍然通過跳過該故障電極或多個故障電極而獲得測量數據。借助與該運行狀態相匹配的數據分析，來確定阻抗分布或相對阻抗分布，其與在全功能下所獲得的結果“基本沒有”差別。“基本沒有”比如意味的是，在全功能和有限功能之間（f）EIT圖像值的像素差不再差別大于一個預給定的值或像素預給定值，使得還能夠進行醫學解析。該EIT系統在此能夠在錯誤不能消除的情況下自動地識別故障電極，提供消息給使用者，并與數據獲取模式（DAQ模式）和重建相匹配。