[发明专利]一种电阻抗断层成像聚焦检测电极系统

说明书

一种电阻抗断层成像的聚焦检测电极系统，包括聚焦检测电极单元(1)、柔性连接片(2)及电极连接线组(3)；所述聚焦检测电极单元(1)不少于两个。聚焦检测电极单元(1)有一个中间柔性电极(4)，中间柔性电极(4)的上方和下方有柔性电极(5、6)，三个上柔性电极的距离相等。中间柔性电极(4)、上柔性电极(5)和下柔性电极(6)之间采用绝缘的柔性材料(7)连接；柔性电极直接与检测物体的表面接触；在三个柔性电极的背面均有线连接口(8)，用于与电极连接线组(3)相连；上、下柔性电极(5、6)通过左、右两侧的柔性连接片(2)与两个相邻的聚焦检测电极单元(1)连接在一起，构成条带状的检测电极阵列。

技术领域

本发明涉及一种用于电阻抗断层成像的聚焦检测电极系统。

背景技术

电阻抗断层成像(Electrical Impedance Tomography,简称EIT)是根据人体内不同组织在不同生理、病理条件下具有不同的电导率，采用各种方法给人体施加小的安全激励电流，测量相应体表的电位信息，重建人体内部的电阻率分布或其变化图像的技术。EIT技术除了能提供人体组织的解剖学结构信息之外，还可以提供有关人体生理、病理状态的功能性信息，是一种理想的、具有巨大发展潜力的无损伤医学成像技术。

医学电阻抗成像技术在病人临床监护以及癌症早期检测领域发展前景广阔，但在技术实用化时存在分辨率低等不足。为此，有学者采用EIT技术与超声或磁共振技术相结合的方法来增大检测信息量，改善逆问题重建的病态性，提高重建分辨率，也获得了很好的效果，但这些新的成像方法无疑增加了设备的复杂度。传统EIT具备设备简单、造价低廉的优势，仍然是值得深入研究和扩宽应用的技术。

目前，几乎所有的EIT系统和重建算法都是假定EIT问题是一个二维问题，在研究中认为注入研究物体的电流在二维平面内流动，但实际上注入电流在研究物体内形成的是三维场，研究的相应的EIT问题是三维问题。将这样一个三维问题简化成二维问题处理是不合理的，会影响电阻抗检测的灵敏度和分辨率。迄今为止，激励电流三维发散问题始终没有找到很好的解决方法。

专利201610016287.6借鉴于石油测井领域的侧向测井技术，采用聚焦电极系的结构实现注入电流在检测断面的聚焦。这个系统一定程度上可以抑制注入电流的三维发散，但此系统聚焦电极系设计较为复杂，线路较多，控制不方便。

发明内容

本发明的目的是克服现有电阻抗断层成像系统电极激励检测的缺点，提出一种聚焦检测电极系统。

本发明聚焦检测电极系统主要包括聚焦检测电极单元、柔性连接片及电极连接线组三部分。

所述聚焦检测电极单元在聚焦检测电极系统中不少于两个。聚焦检测电极单元的中央位置有一个中间柔性电极，此中间柔性电极的上方有上柔性电极，中间柔性电极的下方有下柔性电极，上柔性电极与中间柔性电极的距离和下柔性电极与中间柔性电极的距离相等。三个柔性电极采用同种柔性材料制成，中间柔性电极和上、下两个柔性电极之间采用绝缘的柔性材料连接。三个柔性电极直接与检测物体的表面接触。在三个柔性电极背面均有线连接口，用于与电极连接线组相连。所述上柔性电极和下柔性电极的左、右两侧有柔性连接片，用于与相邻的聚焦检测电极单元相连。

所述的聚焦检测电极单元的上柔性电极与检测体的接触面积大于中间柔性电极与检测体的接触面积，下柔性电极与检测体的接触面积大于中间柔性电极与检测体的接触面积。

所述的柔性连接片采用绝缘橡胶制成，具有伸缩性，可根据检测物体的大小调整。柔性连接片将两个相邻的聚焦检测电极单元连接在一起，构成一条带状的检测电极阵列。

与所述聚焦检测电极单元的中间柔性电极背面的线连接口相连的为中电极连接线组；与所述聚焦检测电极单元上柔性电极背面线连接口相连的为上电极连接线组；与所述聚焦检测电极单元下柔性电极背面线连接口相连的为下电极连接线组。此三个连接线组可用于连接不同的供电电源及输出检测信号，三个连接线组之间无连接关系。