CN201223391Y - 一种用于电阻抗断层成像模拟实验装置的电极设计 - Google Patents

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沙洪
赵舒
任超世
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Abstract

本实用新型提出一种用于电阻抗断层成像模拟实验装置的电极设计，目的是解决电阻抗断层成像研究用盐水槽模拟实验装置存在的局限性。其安装方式不同于传统方式，电极参数可灵活改变，电极片可根据需要拆卸，不易漏水，结构简单，方便实用。每个电极由电极片和电极杆两部分组成：电极片采用金属材料制作成相应的形状；电极杆用金属材料加工为粗、细两部分，电极片与电极杆细端焊接为一体。实验槽在放置电极的相应位置开电极孔。选用适当直径的厚壁医用硅胶管，截成与电极杆细径部分相等的长度，套在电极杆上。实验时，将电极杆和硅胶管一起固定在实验槽相应的电极孔上，利用硅橡胶的弹性将电极固定在槽壁。电极片平贴于实验槽内壁，电缆通过鳄鱼夹夹在电极柱头上与电路相连。

Description

一种用于电阻抗断层成像模拟实验装置的电极设计
所属技术领域
本实用新型属于生物医学测量领域，主要用于电阻抗断层成像的测量。
背景技术
电阻抗断层成像技术(EIT)是基于人体的不同组织具有不同的电阻抗特性这一物理原理，通过给人体施加安全的交变激励电流、从体表测量相应信号电压，通过图像重建技术来重建人体内部阻抗分布。是当今生物医学工程学重大研究课题之一，具有功能成像，无损伤和医学图像监护三大突出优势。EIT无创、无害，廉价、安全、不要求特殊的工作环境。
完整的EIT系统包括电极系统，激励与测量，放大、解调，数据处理和图像重建等部分，其中电极系统直接与人体接触，位于高灵敏检测系统的最前端，在电极上发生的事件，包括有用信息、噪声、伪差、接触阻抗、极化电压等，都会作为信号进入后续电路被放大、处理，参与信号处理过程，影响图像重建结果。因而电极系统是整个EIT系统最为敏感和关键的部分之一，也是EIT技术走向临床应用必须解决的问题。
电极数量、电极类型、电极结构参数的改变对成像质量有显著影响。对于不同的研究对象，电极参数有不同的最优化参数，也就是对于特定的应用(如针对乳腺、胸腹部、头部等)，为了达到最佳成像效果，需要配置具有不同结构参数的电极系统。
在实验研究中，通常使用盐水槽实验装置进行电极系统的实验。盐水槽实验装置是根据实验要求使用绝缘材料制作成相应形状的有底槽，在槽壁内侧安装相应数量的实验电极，电极引线引出槽外并将引线孔密封。使用时桶内加入适当导电率的盐水，将电路连接至槽壁外侧的引线上即可进行实验。
在目前的系统中，电极多以密封胶或螺丝方式固定在实验槽壁上，在实际实验过程中存在如下局限性：1电极固定在实验槽上，难以拆卸，若想改变电极参数，必须制作新的实验槽和电极系统，造成浪费。2电极长期使用，容易产生锈蚀，不易清理，会严重影响成像质量。3用密封胶粘接或用螺丝固定的方式经常造成一个或多个电极漏水，影响实验进行。
发明内容
为了解决上述电阻抗断层成像研究用盐水槽实验装置存在的局限性，本实用新型提出一种新的用于电阻抗断层成像的参数可变的电极系统，其安装方式不同于传统方式，电极参数可灵活改变，电极片便于拆卸，不易漏水，结构简单，方便实用。
本实用新型采用的技术方案是：每个电极由电极片和电极杆两部分组成：电极片采用金属材料制作成相应的形状；电极杆用金属材料加工为粗、细两部分，电极片与电极杆细端焊接为一体。实验槽在放置电极的相应位置开电极孔。选用适当直径的厚壁医用硅胶管，截成与电极杆细径部分相等的长度，套在电极杆上。实验时，将电极杆和硅胶管一起固定在实验槽相应的电极孔上，利用硅硅胶的弹性将电极固定在槽壁。电极片平贴于实验槽内壁，电缆通过鳄鱼夹夹在电极柱头上与电路相连。电极片根据不同的应用需要制作结构参数各异的若干组，使用时可根据需要更换。
本实用新型的有益效果是：一、对于不同应用，选定电极参数后，可制作相应的电极片组，拆下原有电极，更换新电极，而不必重新制作实验槽，既满足了成像结果的最优化，方便拆卸和更换，又可减少浪费。二、电极多次使用若出现影响成像质量的锈蚀，可简单地拆下，清洗处理干净或更换新的电极，再安装回原位置即可，保证了系统可靠，高效运行。三、优质的硅胶管在电极杆和实验槽孔壁之间起固定作用，保证了电极杆和槽孔的无缝连接，解决原胶粘或螺丝拧电极的漏水问题。
附图说明
下面结合附图对本实用新型进一步说明。
图1是本实用新型单个电极与实验槽连接结构图。
图2是本实用新型实验槽整体示意图。
图中1.实验槽2.电极片3.硅胶管4.电极杆5.电极柱头6.单个电极
具体实施方式
图1中所示为单个电极与与实验槽连接结构图。每个电极由金属电极片(2)和电极杆(4)两部分组成。电极杆(4)用金属材料加工为粗、细两部分，电极片(2)与电极杆(4)细端焊接为一体。实验槽在放置电极的相应位置开电极孔。选用适当直径的厚壁医用硅胶管(3)，截成与电极杆(4)细径部分相等的长度，套在电极杆上。电极杆(4)穿过硅胶管(3)，并与硅胶管(3)一起穿过并塞紧在实验槽(1)相应的电极孔上。硅胶管(3)起到固定、缓冲和防漏水的作用。电极片(2)平贴于实验槽内壁，电极杆(4)尾端穿出实验槽外，电缆通过鳄鱼夹夹在电极柱头(5)上与电路相连。电极片(2)根据不同的应用需要制作结构参数各异的若干组，使用时可根据需要更换。更换时拆下电极片(2)、电极杆(4)和硅胶管(3)，将新的电极片(2)、电极杆(4)套入新的硅胶管(3)中，再插入实验槽(1)电极孔中，恢复电极杆(4)与电缆连接即可。
图2中单个电极均匀放置在实验槽成像断层平面，一般为16电极或32电极。每个电极在电极杆末端通过屏蔽电缆与EIT激励和检查电路相连。本实用新型可方便的更换、清洗，很好的满足电阻抗断层成像技术的应用。

Claims (1)

  1. 一种用于电阻抗断层成像模拟实验装置的便于拆卸更换的电极设计，其特征是：每个电极由电极杆和电极片组成，电极杆用金属材料加工为粗、细两部分，电极杆细端与电极片焊接为一体，将适当直径的硅胶管套于电极杆细端，利用硅橡胶的弹性将电极固定在实验槽相应的电极孔上，电极片平贴于实验槽内壁。
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