[發(fā)明專利]超聲協(xié)同的生物組織電阻抗成像方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201310104466.1
• 申請日: 2013-03-26
• 公開（公告）號: CN103156604A
• 公開（公告）日: 2013-06-19
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 徐文龍;張寧;徐冰俏
• 申請（專利權(quán)）人: 中國計量學(xué)院
• 主分類號: A61B5/053
• 分類號: A61B5/053;A61B8/08
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種超聲協(xié)同的生物組織電阻抗成像方法，其特征在于：包括以下步驟：?

(1)在生物組織表面設(shè)置若干個電激勵和探測導(dǎo)聯(lián)，由可控激勵信號發(fā)生器產(chǎn)生激勵信號，并傳遞給激勵導(dǎo)聯(lián)，從而對生物組織產(chǎn)生電激勵；采用超聲激勵源產(chǎn)生超聲波并經(jīng)超聲驅(qū)動、超聲聚焦于生物組織內(nèi)部；?

(2)對聚焦于生物組織內(nèi)部的超聲波進(jìn)行連續(xù)定位，從而完成對生物組織整體或局部的掃描；?

(3)信號采集：超聲波聚焦定位于某一空間位置，則會產(chǎn)生一個與該空間位置電阻抗相對應(yīng)的高頻信號，由多路探測導(dǎo)聯(lián)采集信號并經(jīng)過放大和濾波后輸出，在完成超聲波聚焦掃描后，便能得到生物組織整體或局部的一組信號；?

(4)根據(jù)采集到對生物組織整體或局部掃描后得到信號，計算和重建生物組織的電阻抗，從而實現(xiàn)生物組織的電阻抗成像。?

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的超聲協(xié)同的生物組織電阻抗成像方法，其特征在于：步驟4中的電阻抗計算和重建是指，在聚焦超聲作用下，激勵導(dǎo)聯(lián)在生物組織的邊界注入固定的電流g，對于Ω空間內(nèi)的任何一點x，聚焦到該位置的超聲波可以被視為該點的一個擾動函數(shù)，對于原來的邊界上測量電壓h(y)來說產(chǎn)生了一個擾動h_x(y)。通過聚焦點x在整個空間內(nèi)Ω的掃描，可以獲得一系列的函數(shù)h_x，x∈Ω，利用這系列函數(shù)可以計算和重建整個空間的電阻抗分布σ，Ω空間是指生物組織所占的空間位置。?

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的超聲協(xié)同的生物組織電阻抗成像方法，其特征在于：步驟3中的信號放大和濾波是通過以下方法實現(xiàn)的：多路探測導(dǎo)聯(lián)通過一個截斷頻率為480kHz的模擬高通濾波器連接到一個增益為20dB、帶寬為2～5MHz的差分放大器上，輸出的信號再通過放大器再放大29dB，信號的采樣頻率為5MHz。?

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的超聲協(xié)同的生物組織電阻抗成像方法，其特征在于：步驟1和2中，超聲波的聚焦范圍為短軸為1mm，長軸為3-4mm的橢圓形，以1mm為步長在生物組織表面進(jìn)行生物組織內(nèi)部聚焦定位掃描。?

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的超聲協(xié)同的生物組織電阻抗成像方法，其特征在于：步驟4中，生物組織電阻抗重建的方法包括以下步驟：在獲得電壓測量信號以后，基于增廣拉格朗日和交替方向算法對電阻抗分布進(jìn)行重建，電阻抗測量的線性模型為：?

b＝Jx+n?

其中：是介質(zhì)內(nèi)電阻抗變化率向量；是測量電壓向量；則是關(guān)聯(lián)電導(dǎo)率變化和測量電壓變化的雅克比矩陣；?

其各向同性的總變差模型為：?

其中D₁是x在位置i的離散梯度向量，μ是總變差模型的懲罰因子；?

定義則可以通過對以下增廣拉格朗日問題的優(yōu)化來獲得電阻抗分布x：?

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