[發明專利]一種針對頂葉及顳葉病變的監測電極設置方法

在審

• 申請號: 202110661396.4
• 申請日: 2021-06-15
• 公開（公告）號: CN113384259A
• 公開（公告）日: 2021-09-14
• 發明（設計）人: 施艷艷;田志威;付峰;楊濱;周怡敏;劉學超;李磊
• 申請（專利權）人: 中國人民解放軍空軍軍醫大學
• 主分類號: A61B5/0537
• 分類號: A61B5/0537
• 代理公司: 新鄉市平原智匯知識產權代理事務所(普通合伙) 41139
• 代理人: 路寬

本發明公開了一種針對頂葉及顳葉病變的監測電極設置方法，該方法利用物體內部阻抗變化會呈現在電極的電位變化上這一特性，對出現在頂葉及顳葉的病變情況進行了相應的監測電極優化；采用相對激勵模式，采集邊界電壓，進行基礎成像；根據基礎成像判斷當前病變位置，再根據病變所處區域不同設定主電極與副電極，并將其余電極緊密排布在主電極兩側，最大化目標區域相對靈敏度；然后依次選定電極對，將電極對向副電極移動，根據RS、BR、PE判斷成像質量來篩選最優電極對位置，固定電極對到最優電極對位置。本發明優化了腦病變高概率位置的成像結果，并提供了高質量的頭部內部電導率可視化分布。

技術領域

本發明屬于電學層析成像在腦部病變檢測應用技術領域，具體是一種針對頂葉及顳葉病變的監測電極設置方法。

背景技術

電學層析成像(Electrical Tomography，ET)是一種軟場成像技術，其原理是利用安裝在物體表面的電極，有規律的對其施加激勵，若物體內部有一定的阻抗變化，則會在測量電極上引起一定的電位變化，通過對電位變化進行一定的數學操作，就可以逆推出內部的阻抗變化，從而使物體內部可視化。電容層析成像(Eletrical CapacitanceTomography，ECT)、電阻層析成像(Electrical Resistance Tomography，ERT)和電磁層析成像(Eletromagnetic Tomography，EMT)是電學層析成像的三種基礎成像形式，在此基礎上衍生出了電阻抗層析成像(Eletrical Impedance Tomography，EIT)技術。EIT技術在醫學檢測上具有非常誘人的前景，因為其具有非侵入、無輻射、費用低等特點，在肺部病變檢測、腦部病變檢測、乳腺癌檢測、腹部器臟功能成像中均有不錯的應用前景。T Dowrick等人2016發表在《生理測量》(Physiological Measurement)第37卷765-784，題為‘老鼠出血和缺血性腦卒中的體內生物阻抗變化：利用阻抗斷層掃描進行三維腦卒中成像’(In vivobioimpedance changes during haemorrhagic and ischaemic stroke in rats:towards3D stroke imaging using electrical impedance tomography)，文章利用EIT差分成像，對老鼠出血和缺血模型進行了真實實驗以及重建圖像，其結果證實了EIT在腦部實驗的可行性與準確度。Y D Li等人2018年發布在《中國生物醫學工程學報(英文版)》(ChineseJournal of Biomedical Engineering)第27卷編號2，題為‘用電阻抗層析成像對新生小豬腦內出血的活體檢測及成像’(In vivo Detection and Imaging of IntraventricularHemorrhage in Neonatal Piglets Using Electrical Impedance Tomography)，文章同樣使用差分成像，采用相對激勵相鄰測量模式，因為頭部為不規則形狀且顱骨具有高度不導電特性，所以若采用常規的相鄰激勵模式，很難讓電流穿透從而到達腦部中心區域。上述實驗均采用16電極均勻排布的電極設置，該電極排布的結果可以檢測出血、缺血部位，但是由于伴有較多偽影，無法精確判斷病變大小與形狀。實驗表明，出現腦出血的患者，14％的出血部位在額葉，7％的出血部位在頂葉，48％的出血部位在顳葉，31％的出血部位在枕葉。由此可以看出腦出血在顳葉以及頂葉位置的概率高達55％，然而受制于相對激勵模式，均勻電極排布的影響，病變位于這兩部位時的成像結果較差，需要對其進行一定的優化來保證圖像質量，進而使得EIT在腦部病變檢測更加具有優勢。

發明內容

本發明解決的技術問題是提出了一種針對頂葉及顳葉病變的監測電極設置方法，該方法利用物體內部阻抗變化會呈現在電極的電位變化上，通過改變電極的排布方式，使得電位的變化信息均來自與頂葉與顳葉部分，即兩側太陽穴至兩側耳后所圍區域，使無關信號減少從而提高成像質量。

本發明為解決上述技術問題采用如下技術方案，一種針對頂葉及顳葉病變的監測電極設置方法，其特征在于具體步驟如下：