[发明专利]处理与可视化数据来确定和可视化肺通气区域特性的设备

说明书

本发明涉及一种用于处理与可视化肺的至少一个区域的EIT‑数据（3）来确定和可视化生物的肺的区域特性的设备（10），其中所述EIT‑数据（3）由电阻抗X光断层摄影术装置（30）获得。本发明能够实现所述肺或者所述肺的区域在过度伸展或萎缩方面的区域特性的可视化。

技术领域

本发明涉及一种用于处理与可视化电阻抗断层摄影术装置的数据来确定和可视化生物的肺通气的区域特性的设备。

根据本发明的设备能够实现肺区域的一种特殊形式的呈现，所述肺区域的特性在所述肺在通气时的伸展性方面相对于比较参量不同。

背景技术

作为具有所分配的特性的肺区域，一方面可提及具有各个肺区域的或者肺胞（肺泡）的存在的过度伸展部的区域以及肺的以下区域：在所述区域中所述肺胞干瘪，也即存在各个肺区域的或者肺胞（肺泡）的萎缩。

用于电阻抗断层摄影术的设备由现有技术已知并且被构型和设置用于由借助于电阻抗测量获得的信号和由所述信号获得的数据和数据流产生一个图像、多个图像或者一个连续的图像序列。这些图像或图像序列说明不同的身体组织——如骨头、皮肤、体液和器官、尤其肺的导电性方面的区别，所述区别有助于观察病人状况。

因此，US 6,236,886描述了一种电阻抗断层摄影装置和一种方法，所述电阻抗断层摄影装置具有以下布置：多个电极、在至少两个电极上的电流馈入装置、在另外的电极上的信号检测装置，所述方法具有用于图像重构以便在一种原理构型中确定身体——如骨头、皮肤、血管的导电性的分布的算法，所述构型具有用于信号检测的部件（电极）、用于信号处理的部件（放大器、A/D转换器）、电流馈入装置（发电机、电压-电流-转换器、电流限制装置）和用于控制的部件。

在US 5,807,251中实现：在EIT的临床应用中已知的是，提供一组电极作为电极环，所述电极彼此以确定的间距例如围绕着病人的胸腔与皮肤电接触地布置。电流输入信号或者电压输入信号分别交替地施加在相互相邻布置的电极中的可能的电极对中的不同电极对或者所有电极对之间。在输入信号被施加到相互相邻地布置的电极对之一上期间，测量其余电极的每个相互相邻的对之间的电流或电压并且处理所得到的测量数据，以便得到比电阻在病人的横截面上的分布的示图并且将其显示在荧光屏上，围绕着所述病人布置有电极环。

与另外的成像放射学方法（X光装置、放射学计算机X光断层摄影装置）不同，电阻抗断层摄影术（EIT）具有以下优点：不出现对于病人不利的辐射负荷。与超声波扫描术方法不同，借助EIT可以借助电极皮带进行在病人的整个胸廓的和肺的有代表性的横截面上的连续的图像检测。

尤其借助EIT可能的是，形象地在所谓的“潮流气图”中在横向的身体平面中能够实现肺的呈现：肺的哪些区域当前良好地通气，和肺的哪些区域没那么好地通气，因为良好地通气的和没那么好地通气的肺组织的阻抗明显相互不同。

为了分析所通气的空气的区域分布的基本前提是，以一采样率进行电极信号的测量值检测，该采样率能够实现图像序列的重建，以便在时间上分解各次呼吸、尤其是其吸气阶段和呼气阶段。因此，于是不仅可以分析所通气的空气在吸气末状态处和在呼气末状态处的区域分布，而且可以检查在吸气期间和在呼气期间在时间上的行为，以便由此获得关于在肺的不同区域中的肺机械效应、过程和进程的推断。

肺机械的过程和进程例如是空气的通过呼吸道和支气管或者小支气管和肺泡中的流动阻力决定的流入时间行为和流出时间行为以及在吸气或者呼气的持续时间期间在不同肺区域之间的再分配。

其他的肺机械效应例如在过高的呼吸压力以及在过低的呼吸压力下产生，使得在一些肺区域中的肺泡一方面由过度鼓胀（过度膨胀、膨胀过度、肺气肿）决定地萎缩，另一方面肺泡由不充分的开启压力决定地萎缩，使得所述肺泡对于氧气和二氧化碳的借助血液循环的气体交换不可用。