CN103961096A - 电阻抗断层扫描设备和方法 - Google Patents

Abstract

电阻抗断层扫描设备和方法。本发明涉及一种电阻抗断层扫描设备，具有：多个可安置在患者胸部周围的电极，控制和分析单元，该控制和分析单元被设计为向作为馈电电极对的一个电极对供应交变电流或交变电压，利用其余电极对中的多个分别记录电压信号或电流信号作为测量信号，并且使来自多个电极对中的连续的、不同于馈电电极对的电极对工作以利用重构算法从所述测量信号中重构由图像元素构成的矩阵并且在时间上重复地重构矩阵，其中控制和分析单元被进一步设计为，从针对每个图像元素的在至少一次吸气和一次呼气期间重构的矩阵的序列中获得阻抗变化的时间序列，确定平均阻抗变化的时间序列或者确定所测量的呼吸体积的时间序列。

Description

电阻抗断层扫描设备和方法

技术领域

本发明涉及一种电阻抗断层扫描设备，具有：多个可安置在患者胸部周围的电极，控制和分析单元，该控制和分析单元通过编程被设计为向作为馈电电极对的至少一个电极对供应交变电流或交变电压，利用其余电极对中的多个分别记录电压信号或电流信号作为测量信号，使连续的、不同于馈电电极对的电极对工作以利用重构算法从所述测量信号中重构由图像元素构成的矩阵，所述矩阵代表阻抗变化在电极平面中的分布，并且在时间上重复地记录测量信号和重构矩阵。

背景技术

这种电阻抗断层扫描设备（ETI设备）例如由EP1000580A1已知，该电阻抗断层扫描设备用于记录患者的胸部横截面的“电阻抗断层扫描图像”。

电阻抗断层扫描是一种用于重构可导电主体内阻抗分布的方法，确切地说是用于重构关于参考分布的阻抗变化的方法。为此在待检查主体的表面上安置多个电极。在典型的情况下使用16个电极的环形等距布置，这些电极可以用皮带设置在患者的胸部周围。控制和分析单元还具有用于放大信号和用于馈入交变电流的模拟电路，和用于对电压信号进行数字化和预处理的电子电路，以及用于对设备进行控制并且对所记录的数据进行处理以重构阻抗分布的数字信号处理器。控制和分析单元负责相继地分别向一对（优选）相邻的电极供应电交变电流（例如在50kHz时的5mA），并且由控制和分析单元检测在多个剩余电极对处的电压（原则上也可以相反地向一个电极对馈送交变电压并且测量多个剩余电极对上的交变电流）；典型地检测所有剩余的相邻电极对的电压，但是原则上也可以省略各个电极，但是由此丢失了信息。从在相继的电流馈送情况下（其中馈送电极对逐步地围绕电极环移动）的所有测量信号的全体中，利用算法可以重构阻抗分布，确切地说是阻抗相对于参考分布的变化。已知算法提供由32x32图像元素构成的矩阵作为重构结果，其中该矩阵对每个图像元素都包含针对该图像元素的经重构的阻抗变化。在每次呼吸期间以预定的时间间隔记录多个这样的矩阵。将这些矩阵相继地显示在显示器上，由此实际上使得阻抗分布的时间变化作为电影可见。

用于测量局部肺换气的胸部电阻抗断层扫描越来越多地应用到研究感兴趣的重症医学理论模型中，并且胸部的EIT记录连同CT记录的实验比较表明肺组织的空气含量和肺组织的阻抗的几乎完整的比例。在空间上用胸部直径的大约20%和在时间上通常用每秒大约20至大约40个矩阵来对呼吸进行分解，这使得可以对局部肺换气进行床边监视。这些矩阵有时候也称为阻抗分布图像（具有32x32=1024个图像元素）或称为帧。

下面，术语“阻抗变化值的时间序列”和“阻抗变化曲线”被具有相同含义地使用，虽然由离散点构成的时间序列在严格意义上讲不是曲线。在图示中出于显示原因也以作为时间函数的曲线形式显示时间序列。

对于每个矩阵的平均阻抗变化是通过对该矩阵的所有图像元素进行积分和标准化或平均化得到的。由此，从相继记录的矩阵的序列中可以推导出平均阻抗变化的时间序列。该时间序列代表与各个图像元素的局部阻抗变化不同的全局阻抗变化。平均阻抗变化序列或平均阻抗变化曲线由于呼吸空气体积变化与阻抗变化之间的几乎完整的比例而与使患者呼吸的呼吸设备的测量的体积曲线高度相关，也就是说，除了标准化之外，阻抗变化曲线几乎完全与呼吸的体积曲线一致。这在图1中示出，在图1中呼吸设备的体积曲线2与被标准化为相同积分的阻抗变化曲线1相比较。在呼吸期间识别不出体积曲线2与平均阻抗变化曲线1有偏差。

在空间上和时间上均匀的肺功能情况下这是因为，矩阵的单独图像元素的阻抗变化时间序列与平均阻抗变化曲线的相关度以及由此还与呼吸设备的可能测量的体积曲线的相关度非常高。这在图2中示出，其中上部示出呼吸期间的平均阻抗变化曲线，并且下部示出4个单独图像元素1,2,3和4的阻抗变化曲线，这些图像元素的位置在上部的EIT图像中示出。图2的示例表明，设置有附图标记6的、针对所有4个所示出的图像元素与平均阻抗变化曲线的相关度c是100%。

在时间上不均匀的换气情况下，预计存在较小的相关度，因为在这种情况下空气以不同的速度流入不同的肺区域，但是在此仍然有效的是：除了再分配之外随着体积的增大阻抗基本上也增大。在图3中上部又示出平均阻抗变化曲线，下部示出来自时间上强烈不均匀换气的COPD肺（Chronicle Obstructive Pulmonary Disease，慢性阻塞性肺病）的4个图像元素的阻抗变化曲线。针对这4个图像元素说明的相关度在此较小并且位于78%和98%之间。

但是还存在以下情况：局部的时间特性与平均或全局特性有显著偏差；在极端情况下阻抗甚至可能在体积增大的情况下下降。这在图4中示出，其中上部又示出平均阻抗变化曲线，并且下部示出4个单独图像元素的阻抗变化曲线。来自背部肺区域的图像元素3和4示出-95%和-80%的相关度，也就是反相关。其原因可能一方面是被称为过冲的重构伪影。但是也可能是真正的、其原因还未得到完全解释的生理效应。当电极被安置得太深时，在此通过隔膜移动引起的组织位移被吸收到电极平面中，或者还有在强烈肺不张或胸膜挫伤情况下的液体位移。与确切的原因无关地，期望将其阻抗变化曲线与平均阻抗变化曲线有强烈偏差的图像元素识别和标记为非换气区域。

发明内容

本发明的任务是这样构造一种电阻抗断层扫描设备，使得其局部时间阻抗变化与平均阻抗变化曲线有显著偏差的图像元素能够得到识别和标记。

为了解决该任务使用具有权利要求1的特征的EIT设备。本发明的有利实施方式在从属权利要求中加以说明。对应的方法在权利要求11中加以说明。

根据本发明规定，控制和分析单元被设计为，从针对每个图像元素记录的矩阵的时间序列、优选在至少一次吸气和一次呼气期间获得在该图像元素中的阻抗变化的时间序列。此外从该矩阵序列中确定平均阻抗变化（分别在矩阵上求平均）的时间序列或者确定所测量的呼吸体积的时间序列；然后所测量的呼吸体积的时间序列当然被编排为，使得该时间序列涉及与记录阻抗变化的矩阵的时间点相同的时间点。此外控制和分析单元被设计为，对每个图像元素将所属的阻抗变化时间序列与平均阻抗变化的时间序列或所测量的呼吸体积的时间序列相比较，其方式是对每个图像元素计算一个标量值作为所属的时间序列与平均阻抗变化的时间序列或者与所测量的呼吸体积的时间序列的偏差度量。如果时间序列相互之间的偏差度量满足预定的阈值标准，则通过控制和分析单元将所属的图像元素评估为非换气的并且进行对应地标记。

本发明的优点在于，在人工呼吸时改变换气参数的情况下，例如在PEEP改变的情况下，可能突然出现异常特性，并且根据本发明可以快速看到非换气区域位于哪里并且必要时还可以看到肺有多少百分比不能换气。然后医生可以有针对性地重新调整PEEP，直到该异常特性消失，和/或通过诸如计算机断层扫描或磁共振断层扫描的其它成像方法来试图有针对性地找到模式改变的形态学原因。

本发明的另一优点在于，所标记的非换气图像元素可以由对例如RVD（Regional Ventilation Delay，局部换气延迟）（T. Muders等人“Regional ventilation delay index: detection of tidal recruitment using electric impedance tomography”，Vincent JL, Editor, Yearbook of intensive care and emergency medicine）和ITV（Intratidal Variation，潮间变化——K. Lowhagen等人“Regional intratidal gas distribution in acute lung injury and acute respiratory distress syndrome-assessed by electric impedance tomography”，Minerva Anestesiol 76(2010)1024）的局部换气的继续分析来推断并且由此可以改善继续分析局部换气的质量。由此可以避免有错误的结果，这些有错误的结果的出现是因为对于非换气图像元素来说没有给定这种分析的前提条件（在空气输送时的阻抗升高以及相反）。

作为偏差度量，对于每个图像元素可以计算其阻抗变化的时间序列与平均阻抗变化的时间序列或所测量的呼吸体积的时间序列之间的相关系数。然后作为阈值标准检验该相关系数是否低于预定值。相关系数的值为1意味着，两个时间序列没有表现出彼此间有偏差，值为0意味着，在两个时间序列之间不存在关系，值为-1意味着，通过这些时间序列恰好彼此相反地表现。例如如果用z_k(t_i),i=1,…,m表示图像元素k的阻抗变化的时间序列并且用z_glo(t_i)，i=1,…,m表示平均阻抗变化的时间序列（索引glo代表全局），则针对图像元素k的相关系数可以用以下公式来计算：

其中具有上划线的值表示时间序列在时间点t_i,i=1,…,m上的平均值。相关系数位于值域[-1,1]内。通过与100相乘，获得百分比的相关度，其采取在[-100%,100%]范围内的值。大多与所述实施例相关地说明相关度。

替换的，对于每个图像元素可以计算其阻抗变化的时间序列与平均阻抗变化的时间序列或所测量的呼吸体积的时间序列的交叉相关函数。然后作为偏差度量，确定该交叉相关函数的最大值，并且作为阈值标准检验该最大值是否超过预定值。

替换的，可以通过以下方式来计算偏差度量，即图像元素的标准化的阻抗变化的时间序列作为向量来理解，并且标准化的平均阻抗变化的时间序列或标准化的所测量的呼吸体积的时间序列作为向量来理解。时间序列的标准化通过除以其标准偏差或平均绝对偏差来进行，通过除以其积分值或其最大值或一般地通过除以所观察的时间序列的向量空间（1-范数，2-范数等）来进行。（范数一般是向量空间的每个向量到一个实数的映射，该映射满足以下条件：零向量的范数是0，向量（α是实数）的范数等于|α|乘以的范数，并且三角不等式成立）。所提到的向量的差的绝对值被计算为偏差度量。在该情况下，作为阈值标准检验该差的范数是否超过预定阈值。如果向量的差绝对值超过预定阈值，则意味着至少在时间序列的特定时刻这些时间序列彼此有显著偏差。

在替换的实施方式中，还是将图像元素的标准化的阻抗变化的时间序列作为向量来理解，并且将标准化的平均阻抗变化的时间序列或标准化的所测量的呼吸体积的时间序列作为向量来理解，并且作为一致性的度量形成两个所述向量的标量乘积。然后作为阈值标准检验该标量乘积的绝对值是否低于预定阈值。因为如果标量乘积的绝对值小，则意味着两个向量几乎是彼此正交的。

在另一实施方式中，通过以下方式计算针对每个图像元素的偏差度量，即将该图像元素的标准化的阻抗变化的时间序列作为向量并且将标准化的平均阻抗变化的时间序列或标准化的所测量的呼吸体积的时间序列作为向量来理解，以及将所提到的向量之和的范数计算为偏差度量，并且作为阈值标准检验和的范数是否低于预定阈值。因为如果所述和是小的，则意味着时间序列不是促进性地补充，而是表现相反的，这与负相关对应。

在有利的实施方式中，控制和分析单元可以被设计为，通过预定颜色色调将评估为非换气的图像元素显示在EIT图像中。

在另一实施方式中，控制和分析单元可以被设计为，确定评估为非换气的图像元素的面积之和并且将该面积之和图形地或以字母数字地或将其与肺的整个横截面面积的比例图形地或以字母数字地用EIT图像显示。

控制和分析单元可以被设计为实时地由测量信号来重构矩阵，并且实时地确定每个图像元素的偏差度量，以及实时地检验阈值标准并且将评估为非换气的图像元素标记在当前的EIT图像中。替换地，控制和分析单元被设计为存储测量信号，并且重构矩阵和在事后的分析中形成图像元素的阻抗变化的时间序列以及平均阻抗变化的时间序列或由存储的所测量的呼吸体积构成的时间序列，并且对每个图像元素确定该图像元素的时间序列与平均阻抗变化的时间序列或所测量的呼吸体积的时间序列的偏差度量，并且按照阈值标准进行检验，以及将满足预定阈值标准的图像元素评估为非换气的。

本发明还实现一种用于记录患者的胸部的横截面平面的EIT图像序列的方法，在该胸部周围安置了多个电极，其中在该方法中向作为馈电电极对的至少一个电极对供应交变电流或交变电压，利用其余电极对中的多个分别记录电压信号或电流信号作为测量信号并且运行来自多个电极对中连续的、不同于馈电电极对的电极对，利用重构算法从测量信号的总体中重构出由图像元素构成的矩阵，该矩阵代表电极平面中阻抗变化的分布，在时间上重复地（优选在至少一次吸气和一次呼气上）重构阻抗变化的矩阵，其特征在于，从针对每个图像元素记录的矩阵的序列中获得该图像元素的阻抗变化的时间序列，确定在与该图像元素的时间序列相同的时刻平均阻抗变化的时间序列或所测量的呼吸体积的时间序列，并且针对每个图像元素将阻抗变化的所属时间序列与平均的阻抗变化的时间序列或所测量的呼吸体积的时间序列相比较，其方式是针对每个图像元素计算一个标量值作为该图像元素的阻抗变化的时间序列与平均阻抗变化的时间序列或所测量的呼吸体积的时间序列的偏差度量，并且当该偏差度量满足预定的阈值标准时，将所属的图像元素评估为非换气的并且标记为非换气的。

附图说明

下面借助实施例结合附图描述本发明，在附图中：

图1相比较地示出在呼吸期间的呼吸体积曲线和平均阻抗变化曲线，

图2至图4分别在上部示出在呼吸期间的平均阻抗变化曲线和在下部示出针对4个所选择的图像元素的4个阻抗变化曲线，和

图5示意性示出具有电极以及控制和分析单元的EIT设备。

具体实施方式

在图1中示出在一次吸气和接着的呼气期间作为时间函数的平均阻抗变化曲线1和通过呼吸设备所测量的呼吸体积曲线2，其中这两个曲线很好地重合，以至于它们在图1中无法分解。

现在首先描述在图5中示意性示出的EIT设备的结构和作用方式。EIT设备具有可环形地安置在患者的胸部周围的电极7。所示出的其余部件除了显示装置22和23之外是控制和分析单元的部分，其中在此控制和分析单元的不同功能以单独的模块示出。但是这不意味着这些模块必须是物理上单独的单元。更确切地说，控制和分析单元的不同功能可以在数字处理器中实现，其中在图5中示出的不同模块于是以不同的程序单元实现。

在典型的情况下，EIT设备具有16个电极。EIT设备的数据获取单元8负责经由电极对进行电流馈入并且记录在其余的、相邻电极对（在16电极系统的情况下，在其余的14个电极中存在13对相邻的电极）之间的测量电压。然后典型地经由下一个电极对馈入交变电压并且典型地记录其余电极对中的全部或若干的测量电压等，直到每个电极对都有一次作为馈电电极对工作。但是在EIT设备的技术实施中还可以考虑，不是所有存在的电极都被用于馈入电流或电压，而是各个电极或电极对在该馈入时被跳过。同样可以考虑，电压测量或电流测量不是在所有存在的电极上进行，而是各个电极或电极对被跳过并且在测量时被排除出去。由此对于具有16个电极的设备，为了记录208个测量电压（相邻电极的16个馈电对，每个馈电对具有分别来自剩余电极的相邻电极的对的13个测量电压）；这208个记录的测量电压也称为帧。典型的EIT设备以介于10Hz和50Hz之间的帧速率工作。208个测量电压经由总线系统9被发送至EIT设备的存储单元10。

在实时处理数据的情况下，重构模块13处理这些测量电压并且从这些测量电压中重构出由图像元素构成的矩阵（典型的32x32=1024个图像元素），这些图像元素代表阻抗变化的局部分布。在稍后时刻的替换的数据处理中，对这些测量电压进行存储。这示意性的通过其它连接线12表示，所述连接线12应当意味着测量电压首先被存储，并且在稍后时刻被输送给其它处理步骤。

在用于图像元素的时间序列的时间序列模块15中，将时间序列相加和标准化，以得到代表全局阻抗变化特性并且在用于平均阻抗变化的模块16中提供的平均阻抗变化的时间序列z_glo(t)。

在此，不需要考虑全部图像元素，因为躯干的、以图像元素的方形栅格显示的横截面图像可能返回到不属于躯干并且因此也不应当被分析的有角区域。这在图5中通过躯干的截面图像的示意图周围的白色角14来表示。但是在经重构的区域内也可能存在位于肺区域外部的图像元素。在使用猪的动物实验中，例如在躯干区域中存在强烈的肌肉线。在肥胖患者的情况下，在边缘处存在脂肪层。因此使用利用另外的装置和方法产生的掩模，该掩模遮蔽不感兴趣的外部区域并且仅选择承载信息的肺图像元素。在图5中，在时间序列模块15中用M₁(t),…M_N(t)表示选出的图像元素，这些图像元素表示经分析的图像元素的阻抗变化的时间序列的索引。

现在在相关模块17,18中，针对每个图像元素M_i将阻抗变化的时间序列z_Mi(t)与平均阻抗变化的时间序列z_glo(t)逻辑关联，以便为每个图像元素形成相关系数c_Mi（要注意，在图5中时间序列简单地被表示为时间t的函数，但是这应当仅仅用于简化图示，实际上意味着在离散时刻时的时间序列）。在相关模块17,18中示出的时间序列的逻辑关联作为公式仅象征性地作为逻辑关联示出；该逻辑关联的实际表达例如在上面讲述的、针对相关系数的公式中被明确地示出。

在相关模块17中形成相关系数之后，又执行在所有选择的图像元素上的循环。这在图5中下部示意性示出。首先执行在所有图像元素M₁,..M_N上的循环，并且查询所考察的图像元素是否仍小于最大图像元素M_N，该最大图像元素是通过掩模选择的图像元素。如果图像元素的索引仍更小，则查询相关系数c_Mi是否小于阈值c_thr。如果是，则在标记模块20中将该图像元素M_i标记为非换气的图像元素。一旦所有通过掩模选择的图像元素都被处理完毕，就将EIT图像显示到显示装置22上，其中被评估为非换气的图像元素在显示装置上被单独标记地显示。此外还设置用于非换气份额的显示模块21，该显示模块给出非换气图像元素的百分比。

本发明作用原理的示例在图2至图4中示出，其中将时间序列之间的相关度选择为偏差度量。在这些图中分别在上部的图形中示出平均阻抗曲线（或者平均阻抗变化的时间序列）。在下部的4个图形中示出针对单独选出的图像元素1至4的阻抗变化的时间序列或曲线。

在图2中的第一种情况下，涉及空间和时间上非常均匀换气的肺。与平均阻抗变化曲线4的相关度对所有选出的图像元素1,2,3和4来说大约是100%。在横截面图像的肺区域内的所有图像元素都是换气的。

在图3中涉及COPD肺，其由于不同的区域阻力和弹力而在时间上强烈移位地换气。躯干区域比腹部更早换气，但是即使如此局部图像元素曲线5的图案仍基本上与平均阻抗曲线4一致，从而具有几乎80%至100%的相关度仍然是非常高的。未绘出的交叉相关曲线全都在100%时具有其最大值。

在图4中涉及具有通过盐酸被人工损伤的肺的动物试验。在中心右肺区域和左肺区域中的、号码分别为1和2的图像元素的曲线或时间序列突出地与平均阻抗变化曲线以100%的相关度相关，而在躯干的右肺区域和左肺区域中的图像元素3和4的阻抗变化曲线展示出较小的、但是显著的相对阻抗变化，这些阻抗变化与换气相反作用。否则当阻抗在空气输送情况下升高时，阻抗在那里阻抗显著下降。因此相关度在-80%至-95%。在此不涉及其相关度是-100%并且于是也在其它部位出现的过冲。猜测是该特性与在躯干区域中损伤的肺有关。与反相关特性的准确原因无关地，在此不发生换气。

在此被选择为偏差度量的相关系数c_Mi对于所有通过掩模选择的图像元素来说都与阈值c_thr相比较。在该示例中，设定阈值为c_thr=0.5。如果相关系数低于该阈值，则所涉及的图像元素被评估为非换气的。在来自图4的示例中，由此被评估为非换气的图像元素的份额是6%。

在图5中还示意性示出用于继续分析肺的局部换气的显示模块23；利用本发明的EIT设备和方法被标记为非换气的图像元素可以在分析模块23中被排除出局部换气的进一步分析，从而改善继续分析的质量。

Claims (13)

1.电阻抗断层扫描设备，具有：多个可安置在患者胸部周围的电极，控制和分析单元，该控制和分析单元通过编程被设计为向作为馈电电极对的至少一个电极对供应交变电流或交变电压，利用由多个电极构成的其余电极对中的多个分别记录电压信号或电流信号作为测量信号，并且使来自多个电极对中的连续的、不同于馈电电极对的电极对工作以利用重构算法从所述测量信号中重构由图像元素构成的矩阵，所述矩阵代表阻抗变化在电极平面中的分布，并且记录在时间上重复的测量信号和重构矩阵，其特征在于，控制和分析单元被进一步设计为，从针对每个图像元素的在至少一次吸气和一次呼气期间重构的矩阵的序列中获得阻抗变化的时间序列，确定平均阻抗变化的时间序列或者确定所测量的呼吸体积的时间序列，并且对每个图像元素将所属的阻抗变化时间序列与平均阻抗变化的时间序列或所测量的呼吸体积的时间序列相比较，其方式是对每个图像元素计算一个标量值作为该图像元素的阻抗变化的时间序列与平均阻抗变化的时间序列或者与所测量的呼吸体积的时间序列的偏差度量，以及如果所述偏差度量满足预定的阈值标准，则将所属的图像元素评估为非换气的并且进行标记。

2.根据权利要求1所述的电阻抗断层扫描设备，其特征在于，所述控制和分析单元被设计为，作为偏差度量对于每个图像元素计算其阻抗变化的时间序列与平均阻抗变化的时间序列或所测量的呼吸体积的时间序列之间的相关系数，并且作为阈值标准检验该相关系数是否低于预定值。

3.根据权利要求1所述的电阻抗断层扫描设备，其特征在于，所述控制和分析单元被设计为，对于每个图像元素计算其阻抗变化的时间序列与平均阻抗变化的时间序列或所测量的呼吸体积的时间序列的交叉相关函数，作为偏差度量确定该交叉相关函数的最大值，并且作为阈值标准检验该最大值是否低于预定值。

4.根据权利要求1所述的电阻抗断层扫描设备，其特征在于，对于每个图像元素计算偏差度量，其方式是该图像元素的标准化的阻抗变化的时间序列作为向量来理解，并且标准化的平均阻抗变化的时间序列或标准化的所测量的呼吸体积的时间序列作为向量来理解，并且所述向量的差的范数被计算为偏差度量，以及作为阈值标准检验该差的范数是否超过预定阈值，其中时间序列的标准化通过除以其标准偏差或者除以其中值绝对偏差、除以其积分值或者除以所考察的向量空间的范数来进行。

5.根据权利要求1所述的电阻抗断层扫描设备，其特征在于，对于每个图像元素计算偏差度量，其方式是将图像元素的标准化的阻抗变化的时间序列作为向量来理解，并且将标准化的平均阻抗变化的时间序列或标准化的所测量的呼吸体积的时间序列作为向量来理解，并且作为偏差度量计算所述向量的标量乘积，以及作为阈值标准检验该标量乘积的绝对值是否低于预定阈值，其中时间序列的标准化通过除以其标准偏差或者除以其中值绝对偏差、除以其积分值或者除以所考察的向量空间的范数来进行。

6.根据权利要求1所述的电阻抗断层扫描设备，其特征在于，对于每个图像元素计算偏差对量，其方式是将该图像元素的标准化的阻抗变化的时间序列作为向量并且将标准化的平均阻抗变化的时间序列或标准化的所测量的呼吸体积的时间序列作为向量来理解，并且将所述向量之和的范数计算为偏差度量，并且作为阈值标准检验和的范数是否低于预定阈值，其中时间序列的标准化通过除以其标准偏差或者除以其中值绝对偏差、除以其积分值或者除以所考察的向量空间的范数来进行。

7.根据上述权利要求之一所述的电阻抗断层扫描设备，其特征在于，所述控制和分析单元被设计为，通过预定颜色色调将评估为非换气的图像元素显示在EIT图像中。

8.根据上述权利要求之一所述的电阻抗断层扫描设备，其特征在于，所述控制和分析单元被设计为，显示评估为非换气的图像元素的面积之和或将该和与EIT图像的肺横截面面积之和的比例图形地或字母数字地用EIT图像显示。

9.根据上述权利要求之一所述的电阻抗断层扫描设备，其特征在于，所述控制和分析单元被设计为实时地由测量信号来重构矩阵，并且实时地确定每个图像元素的偏差度量，以及实时地检验阈值标准并且将评估为非换气的图像元素标记在当前的EIT图像中。

10.根据权利要求1至8之一所述的电阻抗断层扫描设备，其特征在于，所述控制和分析单元被设计为存储测量信号，并且重构矩阵和在事后的分析中在预定时刻形成图像元素的阻抗变化的时间序列以及平均阻抗变化的时间序列或由存储的所测量的呼吸体积构成的时间序列，并且对每个图像元素确定该图像元素的时间序列与平均阻抗变化的时间序列或所测量的呼吸体积的时间序列的偏差度量，并且按照阈值标准进行检验，以及将满足预定阈值标准的图像元素评估为非换气的。

11.用于记录患者的胸部的横截面平面的EIT图像序列的方法，在该胸部周围安置了多个电极，其中在该方法中

向作为馈电电极对的至少一个电极对供应交变电流或交变电压，利用其余电极对中的多个分别记录电压信号或电流信号作为测量信号并且运行来自多个电极对中连续的、不同于馈电电极对的电极对，

利用重构算法从测量信号的总体中重构出由图像元素构成的矩阵，该矩阵代表电极平面中阻抗变化的分布，

在时间上重复地重构阻抗变化的矩阵，

其特征在于，

从针对每个图像元素在至少一次吸气和一次呼气期间记录的矩阵的序列中获得该图像元素的阻抗变化的时间序列，

确定在与该图像元素的时间序列相同的时刻平均阻抗变化的时间序列或所测量的呼吸体积的时间序列，并且

针对每个图像元素将阻抗变化的所属时间序列与平均的阻抗变化的时间序列或所测量的呼吸体积的时间序列相比较，其方式是针对每个图像元素计算一个标量值作为该图像元素的阻抗变化的时间序列与平均阻抗变化的时间序列或所测量的呼吸体积的时间序列的偏差度量，并且当该偏差度量满足预定的阈值标准时，将所属的图像元素评估为非换气的并且标记为非换气的。

12.根据权利要求11所述的方法，其特征在于，实时地重构矩阵，实时地形成时间序列，实时地确定每个图像元素的偏差度量，并且将评估为非换气的图像元素标记在当前的EIT图像显示中。

13.根据权利要求11所述的方法，其特征在于，存储测量信号，并且在事后的分析步骤中重构矩阵，形成图像元素的阻抗变化的时间序列、平均阻抗变化的时间序列或所测量的呼吸体积的时间序列，并且在给定时刻确定图像元素的偏差度量并且按照阈值标准进行检验，以及将满足预定阈值标准的图像元素评估为非换气的。