[发明专利]一种应用于乳腺癌检测的快速EIS混频测量装置

说明书

本发明公开了一种应用于乳腺癌检测的快速EIS混频测量装置，包括：用于产生混频激励信号的激励源，连接在激励源的输出端的激励电极，用于采集数据的探头，探头为阵列式探头，采用区群式电极布局，区群式电极由7个区群组成，每个区群均采用正六边形结构，每个区群由7个电极组成，其中，1个电极设置在正六边形结构的中心位置，其余6个电极分别布置在正六边形的六个顶点位置，本发明的EIS混频测量装置将若干个预先设计好的不同频率的正弦激励信号进行叠加后再进行激励，利用离散傅里叶变换一次获得多个频率下的阻抗，多个频率同时进行测量，在相同时间可获得更多的阻抗信息，提高测量速度一个数量级，可保证探头所有电极测量条件的一致性。

技术领域

本发明属于医学成像技术领域，涉及一种生物阻抗测量装置，特别涉及一种应用于乳腺癌检测的快速EIS混频测量装置。

背景技术

由于人体乳腺癌灶组织的电导纳(阻抗)大于(小于)乳腺正常组织，以测量组织电阻抗或导纳为基础的乳腺癌检测或诊断技术得到了迅速发展。因阻抗概念更为人所熟知，因此这类技术被称为电阻抗技术，其中，电阻抗扫描成像技术(electrical impedancescanning,EIS)为电阻抗技术在乳腺癌检测及诊断应用领域的典型代表。

EIS用于乳腺癌检测最早出现于上世纪末，第一台商用EIS系统TS2000由以色列TransScan公司研发、Siemens公司推出，并于1999年获美国FDA认证。在国内，第四军医大学生物医学工程系于2002年研发成功并由上海英迈吉东影图像设备有限公司(简称上海东影公司)推出了国内第一台乳腺EIS系统Angelplan-EISl000，并于2005年获得中国国家食品药品监督管理局(State Food and Drug Administration，SFDA)批准进入临床使用。

传统的EIS成像过程如图1所示，电压激励信号由病人手持的电极棒引入，顺手臂直达导电性能优异的胸大肌平面，此平面可看作一等电位面。检查人员手持探头按压于胸部表面，探头电极均虚地以测量检查区域的电流分布。通过电流分布中是否存在扰动判断待检查区域是否存在病变。图1中局部放大的两个高亮区域代表乳头区域，该区域因乳腺导管密集(导电能力强)而呈高亮。如果在非乳头区域存在高亮或暗斑(年轻女性罹患乳腺癌，因腺体尚未退化，常表现为暗斑)，且此种情况非左右对称出现，通常认为是乳腺癌阳性特征。

由于EIS设备采用手持式探头，为保证探头上所有电极的测量条件一致，测量速度对于手持式探头至为关键。为了提高测量速度，目前EIS设备采用200HZ作为标准扫描频率，以快速完成左右乳房所有分区的测量工作。近年来，越来越多的研究指出，获得待测组织的多频阻抗信息比单一频率阻抗信息更有价值。为了解决这一问题，EIS设备又增加了一个目标扫描模式，先使用标准扫描模式进行全面检查，待发现可疑区域后，再对该区域进行多频轮扫测量。但是，这样做增加了漏诊的可能。而且，多频轮扫测量用时随所需测量频率数的增加而延长，时间延长导致测量条件的变化，例如医生手部的抖动导致测量位置的改变，并且激励电流流入人体时间的延长会使得组织极化从而影响测量的准确性。因此，严格地讲，这样做并没有彻底解决扫描测量速度慢的问题。

发明内容

针对上述现有技术中存在的问题，本发明的目的在于提供一种应用于乳腺癌检测的快速EIS混频测量装置，同时对多个电极进行多个频率的测量，有效提高了EIS的测量速度。通过采用区群式电极布局，降低测量通道之间的串扰影响，保证了测量的准确性。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：一种应用于乳腺癌检测的快速EIS混频测量装置，包括：用于产生混频激励信号的激励源，连接在激励源的输出端用于被测患者手持的激励电极，用于采集数据的探头，所述探头为阵列式探头，采用区群式电极布局，区群式电极由7个区群组成，每个区群均采用正六边形结构，每个区群由7个电极组成，其中，1个电极设置在正六边形结构的中心位置，其余6个电极分别布置在正六边形的六个顶点位置。