CN106264524A - 三维电阻抗断层扫描方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种三维电阻抗断层扫描方法，三维电阻抗断层扫描方法包含在待测物中设置一植入本体，植入本体上设置有多个电极形成的电极阵列；设置一电极控制器以控制电极阵列中任一电极；通过结合电流操控技术或虚拟电极技术，以产生更多独立的多个在同一曲面上的多个电极上所测量到的阻抗信息；以及进行一计算，以将多个水平或垂直阻抗数据转换形成一三维电阻抗断层扫描图像。
Description
技术领域
本发明涉及一种电阻抗断层扫描方法，特别是一种3D电阻抗断层扫描方法。
背景技术
电阻抗断层扫描(electrical impedance tomography,EIT)是一种通过身体某一部分的导电率分布来产生断层图像的医学成像技术，目前被应用于对生物组织内部结构进行摄影。与其他的传统成像技术如正电子发射型计算机断层扫描(positron emissiontomography,PET)、计算机断层扫描(computed tomography,CT)、磁共振成像(magnetic resonance imaging,MRI)比较，EIT是一种价格不昂贵、非侵入式、无游离辐射的断层扫描技术。然而EIT的缺点在于产生的图像的分辨率相对不足，其原因通常是受到获取数据的电极的数量所限制。一般EIT数据采集方式是输入电流至一组电极，测量其它电极间所产生的电压值。
EIT的原理是将导电电极置入待测物体的皮下，再对部分或是全部电极施加少量的交流电，再以电极测量产生的电位差，得出的表面电性测量信息可用来分析待测物的一部分的导电率及电容率分布。在现有技术中，美国专利US6725087已经公开了一种数据撷取、处理及成像组件通过一通讯网络连接，因此允许数据撷取、处理及成像功能在网络上的不同位置执行。此外，在论文"A broadbandhigh-frequency electrical impedance tomography system forbreast imaging(用于乳房成像的宽带高频电阻抗断层扫描系统)"中已经公开，EIT系统操作的宽带频率从10KHz至10MHz。虽然通过增加电流的频率范围可以增加阻抗测量的准确度，但是EIT系统分辨率却依然没有改善。
此外，传统的计算机断层扫描仅能产生2D水平图像，无法产生垂直图像。如果欲产生3D图像，仅能先拍摄多张彼此独立的2D水平图像，然后再以图像处理将多张2D水平图像组成3D图像。此种作法导致3D图像不连续以及3D信息不完整，已无法满足目前医疗产业对3D断层扫描的需求。
EIT适用于分析组织的分布，但是EIT摄影的分辨率却受限于电极的数目及大小。因此，目前所迫切需要的是一种高分辨率且具有更完整3D信息的EIT摄影技术。
发明内容
有鉴于现有技术的缺点，本发明的目的就是在提供一种3D电阻抗断层扫描方法，以解决现有电阻抗断层扫描方法分辨率不足的问题。
本发明的另一目的，在于提供一种3D电阻抗断层扫描方法，其在测量开始就执行系统化产生垂直及水平图像传送及检测水平及垂直检测信号，所接收的信号直接组合成为3D信号，因此产生较佳的测量结果。
本发明的另一目的，在于提供一种3D电阻抗断层扫描方法，其可产生垂直及水平图像，有效地增加断层扫描图像的应用。
基于上述目的，本发明提供一种三维电阻抗断层扫描方法，用以形成对应于一待测物的三维电阻抗断层扫描图像，此方法包含下列步骤：提供电极阵列，其具有多个电极，而电极阵列可位于待测物的内部或外部。设置电极控制器，电极控制器分别电连接至多个电极。将电极阵列上位于同水平面的多个电极定义成水平电极组，而电极阵列可包含多个水平电极组。产生多个水平控制信号，多个水平控制信号分别包含水平选择参数。通过电极控制器分别接收多个水平控制信号之一，并由电极控制器根据水平控制信号的水平选择参数选出任一水平电极组，再从所选的水平电极组的中选出多个水平驱动电极。在电极控制器驱动多个水平驱动电极时，利用所选的水平电极组中除多个水平驱动电极外的其他所有电极接收多个水平驱动电极传送的信号，以形成一组水平阻抗数据。将电极阵列上位于同垂直面的多个电极定义成垂直电极组，而电极阵列可包含多个垂直电极组。产生多个垂直控制信号，多个垂直控制信号分别包含垂直选择参数。通过电极控制器分别接收多个垂直控制信号之一，并由电极控制器根据垂直控制信号的垂直选择参数选出任一垂直电极组，再从所选的垂直电极组之中选出多个垂直驱动电极。在电极控制器驱动多个垂直驱动电极时，利用所选的垂直电极组中除多个垂直驱动电极外的其他所有电极接收多个垂直驱动电极传送的信号，以形成一组垂直阻抗数据。进行计算，以将多个水平控制信号、多组水平阻抗数据、多个垂直控制信号及多组垂直阻抗数据结合，以形成对应待测物的一三维电阻抗断层扫描图像。
其中，多个水平控制信号分别还包含水平电源控制参数，其中电极控制器可通过水平电源控制参数及第一分配条件，分别控制多个水平驱动电极中任一电极的电源输出比例。多个垂直控制信号还分别包含垂直电源控制参数，其中电极控制器可通过垂直电源控制参数及第二分配条件，以分别控制多个垂直驱动电极中任一电极的电源输出比例。
其中，多个水平控制信号及多个垂直控制信号可为一电流信号。
其中，第一分配条件根据水平电源控制参数进行电流分配，且使多个水平驱动电极的电流总和为零。第二分配条件根据垂直电源控制参数进行电流分配，使多个垂直驱动电极的电流总和为零。
基于上述目的，本发明还提供一种三维电阻抗断层扫描方法，用以形成对应一待测物的三维电阻抗断层扫描图像，此方法包含下列步骤：提供电极阵列，其具有多个电极，而电极阵列可位于待测物的内部或外部。设置电极控制器，电极控制器分别电连接至多个电极。将电极阵列上位于同一断层平面的多个电极定义成一断层平面电极组，而电极阵列可包含多个断层平面电极组。产生多个断层平面控制信号，多个断层平面控制信号可分别包含断层平面选择参数以及断层平面电源控制参数。通过电极控制器分别接收多个断层平面控制信号，并由电极控制器根据断层平面控制信号的断层平面选择参数选出任一断层平面电极组，再从所选的断层平面电极组之中选出多个断层平面驱动电极。通过断层平面电源控制参数及第一分配条件，以分别控制多个断层平面驱动电极中任电极的电源输出比例。在电极控制器驱动多个断层平面驱动电极时，利用所选的断层平面电极组中除多个断层平面驱动电极外的其他所有电极接收多个断层平面驱动电极传送的信号，以形成一组断层平面阻抗信息。进行计算，以将多个断层平面控制信号及多组断层平面阻抗数据结合，以形成对应待测物的三维电阻抗断层扫描图像。
其中，断层平面控制信号可为一电流信号。
其中，第一分配条件根据断层平面电源控制参数进行电流分配，且使多个断层平面驱动电极的电流总和为零。
为使对本发明的技术特征及所达到的功效有更进一步的了解与认识，提供以下优选实施例及其详细说明。
附图说明
本发明的上述及其他特征及优势将通过参照附图详细说明其示例性实施例而变得更显而易见，其中：
图1是根据本发明的三维电阻抗断层扫描方法的第一实施例的装置的示意图；
图2是根据本发明的三维电阻抗断层扫描方法的第二实施例的装置的俯视图；
图3A是根据本发明的三维电阻抗断层扫描方法的第三实施例的水平断层面的示意图；
图3B是根据本发明的三维电阻抗断层扫描方法的第三实施例的垂直断层面的示意图；
图3C是根据本发明的三维电阻抗断层扫描方法的第三实施例的同时使用水平及垂直断层面的示意图；
图3D是根据本发明的三维电阻抗断层扫描方法的第三实施例的水平断层面的另一示意图；
图3E是根据本发明的三维电阻抗断层扫描方法的第三实施例的垂直断层面的另一示意图；
图3F是根据本发明的三维电阻抗断层扫描方法的第三实施例的同时使用水平及垂直断层面的另一示意图；
图4是根据本发明的三维电阻抗断层扫描方法的运用电流操控技术的电阻抗断层扫描的俯视示意图；
图5是根据本发明的三维电阻抗断层扫描方法的运用电流操控技术的另一电阻抗断层扫描的俯视示意图；
图6A是根据本发明的三维电阻抗断层扫描方法的运用电流操控技术用于水平断层面的电阻抗断层扫描的示意图；
图6B是根据本发明的三维电阻抗断层扫描方法的运用电流操控技术用于垂直断层面的电阻抗断层扫描的示意图；
图6C是根据本发明的三维电阻抗断层扫描方法的运用电流操控技术用于水平以及垂直断层面的电阻抗断层扫描的示意图；
图7是根据本发明的三维电阻抗断层扫描方法的第三实施例的流程图；
图8是根据本发明的三维电阻抗断层扫描方法的第四实施例的流程图；
图9是根据本发明的三维电阻抗断层扫描方法的图像与现有技术的比较图；
图10A、图10B、图11A以及图11B是根据本发明的三维电阻抗断层扫描方法的另一应用示意图；
图12是根据本发明的三维电阻抗断层扫描方法的进行电流操控技术的第一示意图；以及
图13A至图13K是根据本发明的三维电阻抗断层扫描方法的进行电流操控技术的第二示意图。
主要符号说明：
1 植入本体
2 待测物
3 病变块
10 承载面
11 电极阵列
13 电极控制器
14 信息捕获设备
11001 电极
具体实施方式
于此使用，词汇“与/或”包含一或多个相关列出项目的任何或所有组合。当“至少……中的一个”的叙述位于一组件列表前时，修饰整个组件列表而非修饰列表中的个别组件。
请参照图1，图1是根据本发明的三维电阻抗断层扫描方法的第一实施例的装置的示意图。在第一实施例中，一探棒状植入本体1植入于待测物2的中，植入本体1具有一圆柱状承载面10，承载面10上装设由多个电极11001所构成的电极阵列11。第一实施例以外向观察式(outward-looking)作为举例。应注意的是，承载面10仅是为了方便说明而举例，但是实际应用时，电极亦可直接设置在植入本体上。
植入本体1外部设置电极控制器13，电极控制器13分别电连接至多个电极11001，以分别进行电极11001的驱动。植入本体1外部还设置一数据捕获设备14，以进行电极11001检测信号的收集及分析。待测物2中已形成一病变块3，病变块3即为本发明的三维电阻抗断层扫描方法所欲检测分析的对象。
请参照图2，图2是根据本发明的三维电阻抗断层扫描方法的第二实施例的装置的俯视图。其中与图1相同的部分不再赘述，在第二实施例中承载面10为一立体曲面，并且包覆欲进行检测的待测物2。因此，多个电极11001是以外部包覆方式贴覆于待测物2的外表。第二实施例以内向观察式(inward-looking)作为举例。
实施上，多个电极11001可设置在一罩体的内表面，罩体罩盖待测物以进行检测，例如，罩体可为大型的检测室用以罩住人体的躯干；或者，罩体可为小型的检测罩，例如用以罩住病人的头部，例如图10A、图10B、图11A以及图11B所示；或是腰带状(belt)的检测装置。
请参照图3A、图3B以及图3C，其分别为根据本发明的三维电阻抗断层扫描方法的第三实施例的水平断层面的示意图、垂直断层面的示意图、以及同时使用水平及垂直断层面的示意图，且以内向观察式(inward-looking)作为举例，其俯视图即与图2相同。
在图3A中，在电极阵列11中位于同一水平面100的多个电极11001被定义成一水平电极组111，再从水平电极组111之中选出多个电极11001成为水平驱动电极1111。接着，从多个水平驱动电极1111之一输入一微量交流电流I，而另两个水平驱动电极1111分别输出交流电流αI以及(1-α)I，在同一断层面或非同一断层面的其他非受驱动电极的电极作为接收器，以接收穿透待测物2的电阻抗信号。由于病变块3位在电极阵列11中，所以电阻抗信号对应于病变块3。如果α等于0，则表示仅输出一交流电I至一个水平驱动电极1111；如果α不等于0，则表示分别输出交流电I/2至两个水平驱动电极1111。
因此，电极阵列11的多个电极11001可以分成多个水平面100，而每一个水平面100中的电极11001依序被选作为驱动电极而输入/输出交流电流，而未被选的其他电极(无论是同一断层面或非同一断层面)作为接收器以接收电阻抗信号。
在图3B中，在电极阵列11中位于同一垂直面101的所述多个电极11001定义成一垂直电极组112，再从垂直电极组112中选出多个电极11001成为垂直驱动电极1121。接着，从多个垂直驱动电极1121之一输入一微量交流电流I，而对两个垂直驱动电极1121分别输出交流电流αI以及(1-α)I，在同一断层面或非同一断层面的其他非受驱动电极的电极作为接收器，以接收穿透待测物2的电阻抗信号。由于病变块3位于电极阵列11中，所以电阻抗信号对应于病变块3。
因此，电极阵列11的多个电极11001可以分成多个垂直面101，而每一个垂直面101中的电极11001依序被选作为驱动电极而输入/输出交流电流，而未被选的其他电极(无论是同一断层面或非同一断层面)作为接收器以接收电阻抗信号。
在图3C中，电极阵列11的多个电极11001同时分成多个水平面100以及多个垂直面101，如图所示，接着依照上述的方式依序选出多个驱动电极而输入/输出交流电流，而未被选的其他电极(无论是同一断层面或非同一断层面)作为接收器以接收电阻抗信号。多个水平驱动电极1111之一输入一微量交流电流I，而另两个水平驱动电极1111分别输出交流电流αI以及(1-α)I；同时，多个垂直驱动电极1121之一输入一微量交流电流I，而对两个垂直驱动电极1121分别输出交流电流βI以及(1-β)I。即，α以及β可以是不同数值，可视需要分别独立调整。
应注意的是，上述以水平面及/或垂直面作为断层面仅为举例，但不以为限，断层面也可为一任意角度的倾斜面。
请参照图3D、图3E以及图3F，图3D、图3E以及图3F分别为根据本发明的三维电阻抗断层扫描方法的第三实施例的水平断层面的示意图、垂直断层面的示意图、以及同时使用水平及垂直断层面的示意图。图中，电极的分组方式以及驱动方式与上述内容相似，而不同之处在于图3D、图3E以及图3F以外向观察式(outward-looking)作为举例说明，植入本体1具有一圆柱状承载面10，承载面10上装设由多个电极11001所构成的电极阵列11。探棒状植入本体1植入于待测物2之中，待测物2中已形成一病变块3，可通过上述的驱动以及测量方式，取得对应于病变块3的电阻抗信号。
请一并参照图4及图5，图4及图5是根据本发明的三维电阻抗断层扫描方法的运用电流操控技术的电阻抗断层扫描的示意图。图4及图5是二维断层面的电阻抗断层扫描的应用说明，但不此为限。
在图4与图5所示的实施例与上述实施例不同之处在于，此实施例预先选取四个受驱动电极，分别输入/输出电流。
图4显示电流操控技术被应用于电阻抗断层扫描，以进一步增加摄影图像的分辨率。在图4中，电极控制器接收一控制信号，再根据控制信号驱动预先选取的四个受驱动电极，但此仅为举例，不以此为限。施加至此四个电极的驱动交流电流分别为-βI、-(1-β)I、αI、(1-α)I，其中正号代表电流方向为朝向电极输入，负号代表电流方向为从电极输出，且α以及β代表由控制信号传递的电源控制参数，而且可分别独立设定。图5显示不同的电流配置，也在本发明的保护范围内。
同时，在同一断层面其他不受驱动电极作为接收器，以接收穿透待测物2的电阻抗信号，这些电阻抗信号传送至数据捕获设备14之后，配合断层面受驱动电极及接收电极的地理位置数据，以形成一组断层阻抗信息。由于电流操控技术可控制同一断层面中任意多个电极，且可以弹性配置任一电极的驱动电流，因此可以得到图4更高的图像分辨率。
通过反复将上述两种方法的任一种应用于不同的断层面上，即可得到多组的断层阻抗数据，再通过一算法将所述多组的断层阻抗数据以及分别对应的控制信号结合，以形成对应于待测物的一三维电阻抗断层扫描图像。
请参照图6A至图6C，图6A至图6C显示电流操控技术可用于水平断层面的电阻抗断层扫描，也可用于垂直断层面的电阻抗断层扫描，也可以同时用于水平与垂直断层面的电阻抗断层扫描。在所述实施例中，内向观察式(inward-looking)作为举例，但是也可用于外向观察式(outward-looking)。而且α以及β可以是不同数值，可视需要分别独立调整。
请参照图7，图7是根据本发明的三维电阻抗断层扫描方法的第三实施例的流程图。根据本发明的一目的，提出一种三维电阻抗断层扫描方法，其包含下列步骤。
在步骤S1，在一待测物中设置一植入本体，且植入本体具有一承载面。实施上，承载面的形状可为球面状或圆柱状。
在步骤S2，设置一电极阵列于承载面，电极阵列具有多个电极。接着，在步骤S3，设置一电极控制器，电极控制器分别电连接至多个电极。
在步骤S4，将电极阵列上位于同一水平面的多个电极定义成一水平电极组，而电极阵列可包含多个水平电极组。在步骤S5，产生多个水平控制信号，多个水平控制信号分别包含一水平选择参数。
在步骤S6，通过电极控制器分别接收多个水平控制信号之一，并由电极控制器根据水平控制信号的水平选择参数选出任一水平电极组，再从所选的水平电极组之中选出多个水平驱动电极。
在步骤S7，在电极控制器驱动多个水平驱动电极时，利用所选的水平电极组中除多个水平驱动电极外的其他所有电极接收多个水平驱动电极传送的信号，以形成一组水平阻抗数据。
根据与上述在水平面相似的操作，接着针对垂直面执行此方法。在步骤S8，将电极阵列上位于同一垂直面的多个电极定义成一垂直电极组，而电极阵列可包含多个垂直电极组。接着，在步骤S9，产生多个垂直控制信号，多个垂直控制信号分别包含一垂直选择参数。
在步骤S10，通过电极控制器分别接收多个垂直控制信号之一，并由电极控制器根据垂直控制信号的垂直选择参数选出任一垂直电极组，再从所选的垂直电极组之中选出多个垂直驱动电极。
在步骤S11，在电极控制器驱动多个垂直驱动电极时，利用所选的垂直电极组中除多个垂直驱动电极外的其他所有电极接收多个垂直驱动电极传送的信号，以形成一组垂直阻抗数据。实施上，上述水平控制信号及垂直控制信号可为一电流信号。
最后在步骤S12，进行一计算，例如基因算法、蚂蚁算法或遗传算法，以将多个水平控制信号、多组水平阻抗数据、多个垂直控制信号及多组垂直阻抗数据结合，以形成对应待测物的一三维电阻抗断层扫描图像。
实施上，多个水平控制信号分别还包含一水平电源控制参数，电极控制器可通过水平电源控制参数及一第一分配条件，以分别控制多个水平驱动电极中任一电极的电源输出比例。多个垂直控制信号还分别包含一垂直电源控制参数，其中电极控制器可通过垂直电源控制参数及一第二分配条件，以分别控制多个垂直驱动电极中任一电极的电源输出比例。
实施上，第一分配条件根据水平电源控制参数进行电流分配，且使多个水平驱动电极的电流总和为零。且第二分配条件根据垂直电源控制参数进行电流分配，且使多个垂直驱动电极的电流总和为零。
请参照图8，图8是根据本发明的三维电阻抗断层扫描方法的第四实施例的流程图。根据本发明的另一目的，再提出一种三维电阻抗断层扫描方法，其包含下列步骤。
在步骤S21，在一待测物中设置一植入本体，且植入本体具有一承载面10。承载面10的形状可为球面状或圆柱状。在步骤S22，设置一电极阵列于承载面，电极阵列具有多个电极。
在步骤S23，设置一电极控制器，电极控制器分别电连接至多个电极。接着，在步骤S24，将电极阵列上位于同一断层平面的多个电极定义成一断层平面电极组，而电极阵列可包含多个断层平面电极组。实施上，断层平面为一水平面、一垂直面或是有角度的平面。
在步骤S25，产生多个断层平面控制信号，多个断层平面控制信号可分别包含一断层平面选择参数以及一断层平面电源控制参数。
在步骤S26，通过电极控制器分别接收多个断层平面控制信号，并由电极控制器根据断层平面控制信号的断层平面选择参数选出任一断层平面电极组，再从所选的断层平面电极组之中选出多个断层平面驱动电极。
在步骤S27，通过断层平面电源控制参数及一第一分配条件，以分别控制多个断层平面驱动电极中任一电极的电源输出比例。
在步骤S28，在电极控制器驱动多个断层平面驱动电极时，利用所选的断层平面电极组中除多个断层平面驱动电极外的其他所有电极接收多个断层平面驱动电极传送的信号，以形成一组断层平面阻抗信息。
最后在步骤S29，进行一计算，将多个断层平面控制信号及多组断层平面阻抗数据结合，以形成对应待测物的一三维电阻抗断层扫描图像。
实施上，多个断层平面控制信号可为一电流信号，而第一分配条件根据断层平面电源控制参数，以进行电流分配，且使多个断层平面驱动电极的电流总和为零。
综上所述，本发明的三维电阻抗断层扫描方法在测量开始就执行系统化产生垂直及水平图像传送及检测水平及垂直检测信号，所接收的信号直接组合成为3D信号，因此产生较佳的测量结果。请参照图9，图9示出本发明的三维电阻抗断层扫描方法的图像与现有技术的比较图。
在图9中，(A)部分表示待摄影的病变块，而(B)部分为使用传统计算机断层扫描而产生的3D图像，(C)部分为使用本发明的三维电阻抗断层扫描方法而产生的3D图像。图中可明显的看出本发明的三维电阻抗断层扫描方法可以产生更接近待测物的图像，提供更精准完整的3D信息。
请参照图10A、图10B、图11A以及图11B，图10A、图10B、图11A以及图11B显示本发明的三维电阻抗断层扫描方法应用于人体头部的示意图。如图所示，电极阵列中的电极可依照头部的外型来配置，在图中是配置成圆弧形，而仍可依照上述检测方式进行检测，以形成头部的三维电阻抗断层扫描图像。依此类推，本发明的电极阵列中的电极的摆放位置以及方式可依照检测对象而做调整，而不受以上举例的限制。
请参照图12，图12是根据本发明的三维电阻抗断层扫描方法的第五实施例的示意图。在第五实施例中，详细说明如何通过电流操控技术来取得三维电阻抗断层扫描图像。在图12中，为了方便说明，电极阵列为21个电极，分成三组且分别垂直区隔排列，而每一组电极排成圆环状。进行电流操控时，首先提供一电流源，并选择至少两个电极以输入输出电流I，如图12中右上角所示，最上群的最右边的两个电极a1与a2被选为输入输出电流I，其中电流I从电极a1输出而输入至电极a2。应注意的是，被选为用以输入输出电流的电极数量可以大于2个，如先前内容所描述的，在此不再赘述。
通过所选的电极输入输出电流I的后，可从所选电极以外的相邻的每两个电极测量到电压值，如图12所示，最上一组的电极中一共可以测量出4个电压值ΔVh11、ΔVh12、ΔVh13以及ΔVh14；同样地，中间一组的7个电极总共可以测量出7个电压值ΔVh21～ΔVh27，而最下一组的7个电极总共可以测量出7个电压值ΔVh31～ΔVh37。
接着，垂直方向上也可以测量到电压值，例如最上一组的7个电极以及中间一组的7个电极之间，上下两两配对总共可以测量出5个电压值ΔVv11～ΔVv15(不从选定的两个电极测量电压值)；同样地，中间一组的7个电极以及最下一组的7个电极的间总共可以测量出7个电压值ΔVv21～ΔVv27。
因此，在图12中，每次选定两个电极来输入输出电流，总共可以测量到30个电压值(30＝4+7+7+5+7)。
接着，改变所选的两个电极，例如在逆时针方向上选择两个电极a2与a3输入输出电流I。如上所述，也会再测量到30个电压值。因此，从最上一组的电极中轮流选择电极并测量电压值，总共可测量到210个电压值(210＝7*30)。同样的过程继续在中间一组以及最下一组电极进行，再测量到420个电压值。
因此，在21个电极分成三组且分别垂直区隔排列的情况下，可测量到630个电压值。这630个电压值便可形成一3维电阻抗断层扫描图像。接着，使用电流操控技术来选择并控制同一断层面中的任意多个电极，则可有效地利用此21个电极来增加测量到的电压值的数量。且随着电极数量越多，分成越多组，则3维电阻抗断层扫描图像的分辨率便可随之提高，同时提高图像准确性。
应注意的是，图12仅是为了方便说明才将电极分成多组且分别垂直区隔排列，而且每一组中的电极在同一平面排列，但是本发明并不因此受限制。在本发明的其他实施例中，多个电极可非共平面地配置在一曲面上，例如图11A以及图11B所示。以下将进一步说明，非共平面地配置的电极如何进行电流操控技术。
请参照图13A至图13K，图13A至图13K是根据本发明的三维电阻抗断层扫描方法的进行电流操控技术的第二示意图。应注意的是，在图13A至图13K中仅为了方便说明而将电极示出为阵列的排列，但本发明并不以此为限制。任何在图13A至图13K中进行的电流操控技术都可以适用于图10A与图10B的电极排列中。
请参照图13A，进行电流操控技术时，先选定一电极，图中以黑色圆点表示，接着依序从所选电极的周围电极中依序选择至少一电极来进行电流操控。在图13A至图13K中以三个电极进行电流操控来做说明，但并不以此为限。先前所描述的2个电极或4个电极等等的电流操控都可以适用。
请参照图13A至图13D，图13A至图13D示出选定一个电极作为中心之后，以逆时针方向依序选出不同位置(如右、上、左、下)的另外两个电极进行电流操控，而且图13E至图13H中也示出另一种挑选方式(如另外两个电极的位置为右上、左上、左下、右下)。每一次输入输出电流，便测量其他电极中任两个电极之间的电压值。其中操作方式与图12中说明的操作方式相同，故在此不再赘述。
接着，改变作为中心的电极，如图13I以及图13J所示，作为中心的电极向上移动，而且接近边缘时，挑选另外两个电极的另一种方式。
接着，如图13K所示，即使作为中心的电极移到了上边缘时，仍可选择组左、右以及下方的电极来进行电流操控技术。以上所选定的各个电极的位置仅为示例性的，然而本发明不限于此。
所以，从图13A至图13H了解，本发明的电极不需要用阵列方式排列，或是要有明显的共平面排列，或是要有明显的垂直方向的分组，也可以进行电流操控以测量大量的电压值，由此形成3维电阻抗断层扫描图像。
虽然本发明已参照其示例性实施例而特别地显示及描述，将为所属技术领域普通技术人员所理解的是，不脱离由权利要求及其等同物所限定的本发明的精神与范围下可对其进行形式与细节上的各种更改。
Claims (10)
1.一种三维电阻抗断层扫描方法，其特征在于，用以形成对应一待测物的一三维电阻抗断层扫描图像，所述三维电阻抗断层扫描方法包含下列步骤：
提供一电极阵列，所述电极阵列具有多个电极，其中所述电极阵列位于所述待测物的内部或外部；
设置一电极控制器，所述电极控制器分别电连接至所述多个电极；
将所述电极阵列上位于同一水平面的所述多个电极定义成一水平电极组，而所述电极阵列包含多个水平电极组；
产生多个水平控制信号，所述多个水平控制信号分别包含一水平选择参数；
通过所述电极控制器分别接收所述多个水平控制信号其中之一，并由所述电极控制器根据所述水平控制信号的所述水平选择参数选出任一所述水平电极组，再从所选的所述水平电极组之中选出多个水平驱动电极；
在所述电极控制器驱动所述多个水平驱动电极时，利用所选的所述水平电极组中除所述多个水平驱动电极外的其他所有电极接收所述多个水平驱动电极传送的信号，以形成一组水平阻抗数据；
将所述电极阵列上位于同一垂直面的所述多个电极定义成一垂直电极组，而所述电极阵列包含多个垂直电极组；
产生数个垂直控制信号，所述多个垂直控制信号分别包含一垂直选择参数；
通过所述电极控制器分别接收所述多个垂直控制信号之一，并由所述电极控制器根据所述垂直控制信号的所述垂直选择参数选出任一所述垂直电极组，再从所选的所述垂直电极组之中选出多个垂直驱动电极；
在所述电极控制器驱动所述多个垂直驱动电极时，利用所选的所述垂直电极组中除所述多个垂直驱动电极外的其他所有电极接收所述多个垂直驱动电极传送的信号，以形成一组垂直阻抗数据；以及
进行一计算，以将所述多个水平控制信号、所述多组水平阻抗数据、所述多个垂直控制信号及所述多组垂直阻抗数据结合，以形成所述三维电阻抗断层扫描图像。
2.如权利要求1所述的三维电阻抗断层扫描方法，其特征在于，所述电极阵列设置在一植入本体的表面上，且所述植入本体置入所述待测物内；或是所述电极阵列设置在一罩体的一内表面，所述待测物位于所述罩体中。
3.如权利要求1所述的三维电阻抗断层扫描方法，其特征在于，所述多个水平控制信号分别还包含一水平电源控制参数，其中所述电极控制器通过所述水平电源控制参数及一第一分配条件，以分别控制所述多个水平驱动电极中任一电极的电源输出比例；所述多个垂直控制信号还分别包含一垂直电源控制参数，其中所述电极控制器通过所述垂直电源控制参数及一第二分配条件，以分别控制所述多个垂直驱动电极中任一电极的电源输出比例。
4.如权利要求3所述的三维电阻抗断层扫描方法，其特征在于，所述第一分配条件根据所述水平电源控制参数进行电流分配，且使所述多个水平驱动电极的电流总和为零；且所述第二分配条件根据所述垂直电源控制参数进行电流分配，且使所述多个垂直驱动电极的电流总和为零。
5.一种三维电阻抗断层扫描方法，其特征在于，用以形成对应一待测物的一三维电阻抗断层扫描图像，所述三维电阻抗断层扫描方法包含下列步骤：
提供一电极阵列，所述电极阵列具有多个电极，其中所述电极阵列位于所述待测物的内部或外部；
设置一电极控制器，所述电极控制器分别电连接至所述多个电极；
将所述电极阵列上位于同一断层平面的所述多个电极定义成一断层平面电极组，而所述电极阵列包含多个断层平面电极组；
产生多个断层平面控制信号，每一所述多个断层平面控制信号包含一断层平面选择参数以及一断层平面电源控制参数；
通过所述电极控制器分别接收所述多个断层平面控制信号，并由所述电极控制器根据所述多个断层平面控制信号的所述断层平面选择参数选出任一所述断层平面电极组，再从所选的所述断层平面电极组之中选出多个断层平面驱动电极；
通过所述断层平面电源控制参数及一第一分配条件，以分别控制所述多个断层平面驱动电极中任一电极的电源输出比例；
在所述电极控制器驱动所述多个断层平面驱动电极时，利用所选的所述断层平面电极组中除所述多个断层平面驱动电极外的其他所有电极接收所述多个断层平面驱动电极传送的信号，以形成一组断层平面阻抗信息；以及
进行一计算，以将所述多个断层平面控制信号及所述多组断层平面阻抗数据结合，以形成所述三维电阻抗断层扫描图像。
6.如权利要求5所述的三维电阻抗断层扫描方法，其特征在于，所述多个电极位于一植入本体的表面，且所述植入本体置入所述待测物内。
7.如权利要求5所述的三维电阻抗断层扫描方法，其特征在于，所述多个电极位于一腔室的内表面，所述待测物位于所述腔室中。
8.如权利要求5所述的三维电阻抗断层扫描方法，其特征在于，所述多个断层平面控制信号为一电流信号。
9.如权利要求8所述的三维电阻抗断层扫描方法，其特征在于，所述第一分配条件根据所述断层平面电源控制参数进行电流分配，使所述多个断层平面驱动电极的电流总和为零。
10.一种三维电阻抗断层扫描方法，其特征在于，用以形成对应一待测物的一三维电阻抗断层扫描图像，所述三维电阻抗断层扫描方法包含下列步骤：
提供多个电极，其中所述多个电极位于所述待测物的内部或外部，其中所述多个电极非共面地设置；
设置一电极控制器，所述电极控制器分别电连接至所述多个电极；
从所述多个电极中选出至少两个电极定义成一驱动电极组；
产生多个控制信号，所述多个控制信号分别包含一选择参数；
在所述电极控制器分别接收所述多个控制信号之一以驱动所述多个驱动电极时，利用所选的所述电极组中除所述多个驱动电极外的其他所有电极接收所述多个驱动电极传送的信号，以形成一组阻抗数据；以及
进行一计算，根据所述多个控制信号以及所述多组阻抗数据以形成所述三维电阻抗断层扫描图像。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20170104 |
|
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |