[发明专利]确定电阻抗断层成像的电极装置的轴向位置的设备和方法

说明书

一种用于电阻抗断层成像（30）的设备（1）被设计为确定具有在人类生物的胸腔（34）上的电极装置的轴向移位的情况并且提供控制信号（79），所述控制信号表明具有所述电极装置的轴向移位的情况，所述设备具有带有彼此间隔开地布置的大量电极（33）的电极装置、信号馈入单元（51）和信号检测单元（50）、计算和控制单元（70）。所述计算和控制单元（70）可以被构造为中央单元或者被构造为分散的单元的装置（云计算），以便确定并且提供轴向移位。

技术领域

本发明涉及一种用于利用确定电极装置的轴向位置来电阻抗断层成像的设备，其中所述电极装置被分配给所述电阻抗断层成像设备。

此外，本发明还涉及一种用于利用确定电极装置的轴向位置来运行用于电阻抗断层成像的设备的方法，其中所述电极装置被分配给所述电阻抗断层成像设备。

背景技术

从现有技术已知用于进行电阻抗断层成像（EIT）的设备。这些设备被设计并且被设置为：由借助于电阻抗测量所获得的信号和从中获得的数据和数据流来生成一个图像、多个图像或者一个连续的图像系列。这些图像或图像系列示出在不同身体组织、骨骼、皮肤、体液和器官（尤其是肺）的导电能力方面的区别，所述区别能被用于观察患者情况。

这样，US 6236886描述一种电阻抗断层成像仪，其具有多个电极的装置、在至少两个电极上的电流馈入、在其他电极上的信号检测；而且描述了一种利用用于图像重建的算法的方法，用于确定身体（如骨骼、皮肤和血管）的导电能力的分布，在一个原则上的设计方案中利用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）、用于电流馈入的部件（发电机、电压-电流转换器、限流装置）和用于控制的部件来确定身体（如骨骼、皮肤和血管）的导电能力的分布。

在US 5807251中讲述：在EIT的医疗应用情况下已知的是，提供一组电极，所述电极彼此以确定的间隔例如绕着患者的胸腔以与皮肤电接触的方式来布置。对于电流或电压输入信号来说，应分别交替地在彼此相邻布置的电极的不同的或所有可能的电极对之间施加。输入信号被施加给彼此相邻地布置的电极对其中的一对上，而电流或电压则在其余每对彼此相邻的电极对之间被测量，并且所得到的测量数据以已知的方式被处理，以便得到并且在屏幕上显示在患者的横截面上的电阻率的分布的图示，其中电极环围绕所述横截面来布置。

与其他进行成像的放射性方法（X光设备、放射计算机断层成像仪）不同，电阻抗断层成像（EIT）具有如下优点：没有出现对于患者不利的辐射负荷。与超声法不同，利用EIT可以借助于电极带在患者的整个胸廓和肺的有代表性的横截面上进行连续的图像采集。附加地，取消了使用接触胶的必要性，所述接触胶必须在每次检查之前被涂覆。因此，电阻抗断层成像（EIT）提供了如下优点：能够实现对肺的连续监控，以便观察和记录（dokumentieren）以机械方式被输氧或自主地呼吸的患者的治疗过程。

借助于利用EIT设备绕着患者的胸腔的电极装置，如其例如从US 5807251中已知的那样，在胸腔上进行阻抗测量并且借助于换算到胸腔的几何形状由阻抗来生成患者的肺的图像。

利用数目为总共例如16个的绕着患者的胸腔来安装的电极，EIT设备可以在分别在两个电极上馈入电流和对在其余电极上的电压测量值（EIT测量信号）进行记录的一个循环（Umlauf）中生成32 x 32个图像点的肺的图像。在此，在16个电极上检测在所述电极上的数目为208个的阻抗测量值。接着，利用EIT图像重建，由所述208个阻抗测量值得到1024个图像点的集合。

为了执行电阻抗断层成像（EIT），电极以水平布置围绕着生物的胸廓并且以包围该生物的肺的区域的方式来布置。这得到在电极装置的平面内的方位（Lage），所述方位可以被表示为在身体的横向平面的圆周上电极装置的胸轴向位置。