EA012006B1 - Electroimpedance computer mammograph - Google Patents
Electroimpedance computer mammograph Download PDFInfo
- Publication number
- EA012006B1 EA012006B1 EA200900233A EA200900233A EA012006B1 EA 012006 B1 EA012006 B1 EA 012006B1 EA 200900233 A EA200900233 A EA 200900233A EA 200900233 A EA200900233 A EA 200900233A EA 012006 B1 EA012006 B1 EA 012006B1
- Authority
- EA
- Eurasian Patent Office
- Prior art keywords
- measuring
- electrodes
- injection
- computer
- injecting
- Prior art date
Links
Classifications
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B5/00—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
- A61B5/05—Detecting, measuring or recording for diagnosis by means of electric currents or magnetic fields; Measuring using microwaves or radio waves
- A61B5/053—Measuring electrical impedance or conductance of a portion of the body
- A61B5/0536—Impedance imaging, e.g. by tomography
Landscapes
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Nuclear Medicine, Radiotherapy & Molecular Imaging (AREA)
- Biomedical Technology (AREA)
- Medical Informatics (AREA)
- Biophysics (AREA)
- Pathology (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Radiology & Medical Imaging (AREA)
- Heart & Thoracic Surgery (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Molecular Biology (AREA)
- Surgery (AREA)
- Animal Behavior & Ethology (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Public Health (AREA)
- Veterinary Medicine (AREA)
- Measurement And Recording Of Electrical Phenomena And Electrical Characteristics Of The Living Body (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к медицинской технике и может быть использовано для диагностики как патологических, так и непатологических изменений в тканях молочной железы, для контроля за процессом лечения, а также для скрининга (предварительной диагностики с выделением «группы риска»).The invention relates to medical technology and can be used to diagnose both pathological and non-pathological changes in the tissues of the mammary gland, to monitor the treatment process, as well as for screening (preliminary diagnosis with the allocation of "risk groups").
Уровень техникиThe level of technology
Известно устройство - электрический маммограф, содержащий двумерный набор электродов, располагаемых на поверхности тела, источник переменного тока, измеритель разности потенциалов, выходной мультиплексор, подключающий поочередно электроды к источнику переменного тока, входной мультиплексор, подключающий поочередно электроды к измерителю разности потенциалов и вычислительное устройство, реконструирующее и визуализирующее распределение электропроводности внутри тела по результатам измерений разности потенциалов (патент РФ на изобретение №2153285, кл. А61В 5/05,2000 г.).A device is known - an electric mammograph, containing a two-dimensional set of electrodes located on the body surface, an alternating current source, a potential difference meter, an output multiplexer that alternately connects the electrodes to an alternating current source, an input multiplexer that alternately connects the electrodes to a potential difference meter and a computing device that reconstructs and visualizing the distribution of electrical conductivity inside the body according to the results of measurements of the potential difference (RF patent for Depot No. 2133285, CL А61В 5 / 05.2000).
Для реконструирования трехмерного распределения электропроводности в этом известном устройстве использован метод обратного проецирования вдоль эквипотенциальных поверхностей электрического поля, причем проецируемые данные получают путем взвешенного усреднения относительной разности между опорной напряженностью электрического поля, соответствующей среде с однородной электропроводностью, и измеренной напряженностью электрического поля вдоль линии пересечения эквипотенциальной поверхности, проходящей через точку, где реконструируется электропроводность, с поверхностью, на которой располагается двумерный набор электродов. Вычислительное устройство использует для реконструкции изображений только данные, полученные на электродах, имеющих достаточный контакт с телом. Для этой цели источник тока снабжен пороговым детектором выходного напряжения, позволяющим определить, имеет ли подключенный в данный момент к источнику тока электрод достаточный контакт с телом.To reconstruct the three-dimensional distribution of electrical conductivity in this known device, the method of reverse projection along the equipotential surfaces of the electric field was used, and the projected data are obtained by weighted averaging the relative difference between the reference electric field strength and the measured electric field along the line of intersection of the equipotential surface passing through the point where the recon electrical conductivity, with a surface on which a two-dimensional set of electrodes is located. The computing device uses for the reconstruction of images only the data obtained on the electrodes having sufficient contact with the body. For this purpose, the current source is provided with a threshold detector of the output voltage, which allows to determine whether the electrode connected at the given moment to the current source has sufficient contact with the body.
Изготовленный авторами опытный образец электрического маммографа состоит из двумерного набора из 256 электродов, расположенных на плоскости. Дополнительные электроды, предварительно увлажненные, располагаются на конечностях пациента, а двумерный набор электродов прижимается к обследуемой молочной железе так, чтобы плоскость с электродами была параллельна поверхности ребер. По команде с персонального компьютера микропроцессорное управляющее устройство подключает с помощью мультиплексора источник тока к одному из электродов набора. Переменный ток с амплитудой порядка 1 мА и частотой 10 кГц протекает по цепи: источник тока, мультиплексор, электрод из набора, тело пациента, дополнительный электрод. Произведенное измерение в цифровом коде передается в персональный компьютер по линии связи. Измерение повторяется для всех комбинаций подключения электродов. При плохом контакте с телом какого-либо электрода срабатывает пороговый детектор, сигнал которого фиксируется микропроцессорным управляющим устройством и передается в компьютер. Полученная в результате реконструкции измеренных данных и визуализации маммограмма представляет собой набор из 7 изображений поперечных сечений груди, параллельных плоскости, на которой расположены электроды. Глубина сечений возрастает с шагом 8 мм.A prototype electric mammograph made by the authors consists of a two-dimensional set of 256 electrodes located on a plane. Additional electrodes, pre-moistened, are located on the limbs of the patient, and a two-dimensional set of electrodes is pressed against the examined mammary gland so that the plane with the electrodes is parallel to the surface of the ribs. On command from a personal computer, a microprocessor control device connects a current source to one of the set electrodes using a multiplexer. Alternating current with an amplitude of the order of 1 mA and a frequency of 10 kHz flows through the circuit: current source, multiplexer, electrode from the kit, patient's body, additional electrode. The measurement in digital code is transmitted to a personal computer via a communication line. The measurement is repeated for all combinations of connecting electrodes. In case of poor contact with the body of an electrode, a threshold detector is triggered, the signal of which is recorded by the microprocessor control device and transmitted to the computer. The mammogram obtained as a result of reconstruction of the measured data and visualization is a set of 7 images of chest cross sections parallel to the plane on which the electrodes are located. The depth of sections increases in increments of 8 mm.
Недостатком этого устройства является то, что оно позволяет получить маммограммы с малой разрешающей способностью визуализированного распределения электропроводности биологических тканей молочной железы. Основная причина - высокий уровень шумов из-за межканального проникновения паразитных сигналов и помех, наличия контактной разности потенциалов разнородных металлов в устройстве. По этой причине на маммограмме с достаточной достоверностью можно идентифицировать только области молочной железы с существенными отличиями по электропроводности (например, участки ткани с воспалительным процессом или растущей онкологической опухолью). Клинические испытания данного устройства показали возможность использования его в качестве детектора патологических заболеваний молочной железы.A disadvantage of this device is that it allows you to get mammograms with low resolution of the visualized distribution of electrical conductivity of biological tissues of the breast. The main reason is a high level of noise due to inter-channel penetration of spurious signals and interference, the presence of the contact potential difference of dissimilar metals in the device. For this reason, on the mammogram, with sufficient certainty, it is possible to identify only areas of the mammary gland with significant differences in electrical conductivity (for example, sections of tissue with an inflammatory process or a growing oncological tumor). Clinical trials of this device showed the possibility of using it as a detector of pathological breast diseases.
Наиболее близким по своей технической сущности к заявленному устройству является электроимпедансная томографическая система для трехмерной визуализации тканей молочной железы, (см. журнал «Биомедицинские технологии и радиоэлектроника», № 8, 2003, стр. 5 -10). В конструкцию электроимпедансного маммографа, по сравнению с выше описанным устройством, внесены изменения в дистанционные электроды, которые выполнены в виде цилиндрической двухсекционной конструкции, части которой состыкованы через диэлектрическую прокладку. Существенные изменения претерпела медицинская часть программного обеспечения к прибору: добавлен двухоконный режим сравнения маммограмм, стало возможным выделение цветом областей ткани с аномально высокой электропроводностью, введен статистический анализ маммограмм с помощью непараметрического статистического критерия Колмогорова - Смирнова. Изменена рабочая частота системы до 50 кГц и зондирующий ток до 0,5 мА. Питание прибора и передача данных измерения электропроводности тканей осуществляется по универсальной последовательной шине (И8В) персонального компьютера.The closest in technical essence to the claimed device is an electrical impedance tomographic system for three-dimensional visualization of breast tissue, (see the journal "Biomedical Technologies and Radioelectronics", No. 8, 2003, pp. 5 -10). In comparison with the device described above, the electrical impedance mammograph has been modified in remote electrodes, which are made in the form of a cylindrical two-piece design, parts of which are joined through a dielectric pad. The medical part of the software has undergone significant changes to the device: a two-window mammogram comparison mode has been added, the selection of tissue areas with anomalously high electrical conductivity has become possible, a statistical analysis of mammograms has been introduced using the Kolmogorov – Smirnov nonparametric statistical criterion. The operating frequency of the system was changed to 50 kHz and the probing current to 0.5 mA. The power supply of the device and the transmission of data on the measurement of the electrical conductivity of tissues are carried out via the universal serial bus (I8B) of a personal computer.
Основные недостатки выше описанного электрического маммографа остались не устраненными ни в электронной части, ни в программном обеспечении. Подтверждены систематические ошибки в регистрируемых сигналах, связанные с межканальными паразитными проникновениями сигналов между мультиплексорами, а также необходимость учета в измерениях контактной разности различных металлов.The main drawbacks of the above-described electric mammograph remained unresolved in the electronic part or in the software. Confirmed systematic errors in the recorded signals associated with inter-channel spurious penetrations of signals between multiplexers, as well as the need to take into account in the measurements of the contact difference of different metals.
- 1 012006- 1 012006
Анализ шумового фона вышеуказанного прибора показал, что конструкция дистанционного электрода при близком расположении опорного и измерительного электродов является своего рода «шумовой антенной», т.е. ухудшает как разрешающую способность маммограмм, так и саму стабильность работы прибора. На компьютерных томографических срезах с увеличением глубины сканирования тканей наблюдается деградация изображения и потеря информативности. Высокий уровень помех обусловлен также следующими недостатками:An analysis of the background noise of the above device showed that the design of a remote electrode with a close arrangement of the reference and measuring electrodes is a kind of “noise antenna”, i.e. impairs both the resolution of mammograms and the stability of the device. On computerized tomographic sections with an increase in the depth of tissue scanning, there is a degradation of the image and a loss of information content. The high level of interference is also caused by the following disadvantages:
чувствительностью результатов измерений к нестабильности питающего напряжения, зависимости результатов измерений от физиологических данных пациентов при фиксации дистанционного электрода в увлажненной руке, отсутствием фильтрации вторичного сигнала, поступающего в измерительную часть устройства.sensitivity of the measurement results to the instability of the supply voltage, the dependence of the measurement results on the physiological data of the patients when the remote electrode is fixed in the wetted hand, and there is no filtering of the secondary signal entering the measuring part of the device.
Математический анализ сигналов, получаемых при измерениях проводимых с помощью маммографа - прототипа, показал наличие помех, хаотично распределенных на всех томографических плоскостях. Причем их расположение менялось от измерения к измерению на одном и том же пациенте. При диагностике молочных желез большого размера (превышающего геометрические размеры матрицы электродов) за счет физиологических особенностей молочной железы влияние помех и шумов часто приводило к полной деградации изображения и затруднению диагностики.Mathematical analysis of the signals obtained by measurements carried out with the help of the mammography prototype showed the presence of interference randomly distributed on all tomographic planes. Moreover, their location varied from measurement to measurement on the same patient. In the diagnosis of large mammary glands (exceeding the geometric dimensions of the electrode matrix), due to the physiological characteristics of the mammary gland, the influence of noise and noise often led to complete image degradation and difficulty in diagnosis.
Тем не менее, именно хорошие результаты по диагностике патологий молочной железы, связанные с существенно различающейся электропроводностью здоровых и больных клеток, несмотря на вышеуказанные недостатки, послужили основанием для регистрации прибора в Министерстве Здравоохранения РФ (Регистрационное удостоверение №29/05010303/5420-03 от 3 июля 2003 г. Маммограф электроимпедансный компьютерный для скринингового обследования молочной железы с помощью визуализации картины распределения электропроводности «МЭИК»).Nevertheless, it is good results in the diagnosis of breast pathologies associated with significantly different electrical conductivity of healthy and sick cells, despite the aforementioned deficiencies, served as the basis for registering the device with the Ministry of Health of the Russian Federation (Registration Certificate No. 29/05010303 / 5420-03 of 3 July 2003 Mammographer electrical impedance computer for screening examination of the mammary gland by visualizing the pattern of distribution of electrical conductivity "MEIC").
Сущность изобретенияSummary of Invention
Технический результат заявленного изобретения заключается в повышении стабильности работы прибора, улучшении диагностических свойств и информативности электроимпедансных изображений молочной железы.The technical result of the claimed invention is to improve the stability of the device, improving the diagnostic properties and informativeness of electrical impedance images of the breast.
Указанный технический результат достигается за счет того, что в электроимпедансном компьютерном маммографе, содержащем корпус, на наружной поверхности которого расположены измерительные электроды, а внутри корпуса расположен соединенный с персональным компьютером управляющий микропроцессор, на платах которого расположены инжектирующий и измерительный каналы, соединенные линиями связи с дешифратором адреса и с выносными электродами инжектирующего и измерительного каналов, инжектирующий и измерительный каналы расположены на двух отдельных платах микропроцессора, соединенных между собой наподобие сэндвича, все токопроводящие части измерительного канала покрыты одинаковым металлом, измерительные электроды выполнены контактными, а выносные электроды - контактными гелиевыми. При этом инжектирующий канал содержит источник вторичного напряжения, инжектирующие мультиплексоры, пороговый детектор, генератор переменного тока и цифро-аналоговый преобразователь, а измерительный канал содержит источник вторичного напряжения, измерительные мультиплексоры, схему фильтрации, измеритель разности потенциалов и аналогоцифровой преобразователь.This technical result is achieved due to the fact that in electrical impedance computer mammography, comprising a housing, on the outer surface of which there are measuring electrodes, and inside the housing there is a control microprocessor connected to a personal computer, on the boards of which are injecting and measuring channels connected to the decoder addresses and with remote electrodes of the injecting and measuring channels, the injecting and measuring channels are located on two tdelnyh microprocessor boards interconnected like a sandwich, all conductive parts of the measuring channel are covered with the same metal measuring electrodes are made contact, and the remote electrodes - contact helium. In this case, the injecting channel contains a secondary voltage source, injecting multiplexers, a threshold detector, an alternator and a digital-analog converter, and the measuring channel contains a secondary voltage source, measuring multiplexers, a filtering circuit, a potential difference meter and an analog-to-digital converter.
Источник вторичного напряжения выполнен в виде ОС-ОС преобразователя. Кроме того, электроимпедансный компьютерный маммограф снабжен фильтром вторичного сигнала, реализованном в программе для ЭВМ.The secondary voltage source is designed as an OS-OS converter. In addition, electrical impedance computer mammography is equipped with a secondary signal filter, implemented in a computer program.
Для подтверждения достоверности и полезности вышеуказанных отличий от прототипа был изготовлен на базе уже выпускаемого серийно устройства и с сохранением положительных качеств прототипа электроимпедансный компьютерный маммограф, блок-схема которого приведена на прилагаемой фиг.To confirm the authenticity and usefulness of the above differences from the prototype, the electrical impedance computer mammograph, the block diagram of which is shown in the attached FIG.
1.one.
Электроимпедансный компьютерный маммограф, содержащий корпус, выполненный из термопластичной пластмассы, на наружной плоской поверхности которого расположена матрица с измерительными электродами, при этом каждый такой электрод содержит корпус, внутри которого закреплена втулка, и подпружиненный стержень, установленный во втулке с возможностью перемещения. Конструкция такого электрода описана в патенте РФ на полезную модель № 48743, кл. А61В 5/05, 2005 г. Матрица включает в себя 256 цилиндрических измерительных электрода. Электроды расположены в узлах окружности диаметром 12 см. Внутри корпуса расположен соединенный с персональным компьютером управляющий микропроцессор, на платах которого расположены инжектирующий и измерительный каналы, соединенные линиями связи с дешифратором адреса и с выносными электродами инжектирующего и измерительного каналов. Инжектирующий и измерительный каналы расположены на двух отдельных платах микропроцессора, соединенных между собой наподобие сэндвича. Инжектирующий канал содержит источник вторичного напряжения, инжектирующие мультиплексоры, пороговый детектор, генератор переменного тока и цифро-аналоговый преобразователь. Регистрирующий канал содержит источник вторичного напряжения, измерительные мультиплексоры, схему фильтрации, измеритель разности потенциалов и аналого-цифровой преобразователь. Источники вторичного напряжения выполнены в виде ОС-ОС преобразователей. Микропроцессор подключается к персональному компьютеру с проElectrical impedance computer mammography, comprising a housing made of thermoplastic plastic, on the outer flat surface of which a matrix with measuring electrodes is located, each such electrode comprising a housing inside which a sleeve is fixed, and a spring-loaded rod mounted in the sleeve so that it can move. The design of such an electrode is described in the RF patent for useful model No. 48743, cl. АВВ 5/05, 2005. The matrix includes 256 cylindrical measuring electrodes. The electrodes are located in nodes of a circle with a diameter of 12 cm. Inside the case there is a control microprocessor connected to a personal computer, on whose boards the injection and measuring channels are located, connected by communication lines to the address decoder and to the remote electrodes of the injection and measuring channels. The injecting and measuring channels are located on two separate microprocessor boards interconnected like a sandwich. The injection channel contains a secondary voltage source, an injection multiplexer, a threshold detector, an alternator and a digital-to-analog converter. The recording channel contains a secondary voltage source, measuring multiplexers, a filtering circuit, a potential difference meter, and an analog-to-digital converter. Sources of secondary voltage are made in the form of OS-OS converters. The microprocessor is connected to a personal computer with pro
- 2 012006 граммным обеспечением, предназначенным для управления микропроцессором, обработки полученных сигналов, реконструкции и визуализации распределения электропроводности внутри тканей молочной железы на мониторе компьютера и диагностического блока с базой медико-статистических данных и автоматической диагностической системой. Питание прибора и передача данных осуществляется по И8В шине персонального компьютера. В схему включен также фильтр вторичного сигнала.- 2,012,006 gram software designed to control the microprocessor, process the received signals, reconstruct and visualize the distribution of electrical conductivity inside the breast tissue on a computer monitor and diagnostic unit with a database of medical statistics and an automated diagnostic system. The device is powered and data is transmitted via the I8V bus of the personal computer. The circuit also includes a secondary signal filter.
Выносные электроды измерительного и инжектирующего каналов выполнены гелиевыми и жестко фиксируются на теле пациента, например руке, с помощью защелкивающегося фиксатора - кнопки, что обеспечивает надежный контакт с телом пациента. Все токопроводящие части измерительного канала покрыты одинаковым металлом.Remote electrodes of the measuring and injecting channels are made of helium and rigidly fixed on the patient's body, such as a hand, with the help of a snap lock - a button, which ensures reliable contact with the patient's body. All conductive parts of the measuring channel are covered with the same metal.
Осуществление изобретенияThe implementation of the invention
Устройство работает следующим образом.The device works as follows.
До начала измерений гелиевые (\ν\ν\ν.ίιηροάίιηοά.οοιη) выносные электроды наклеиваются на руку пациента, близлежащую к молочной железе, диагностику которой проводят. Линия связи с микропроцессором соединяется с этими электродами с помощью защелкивающегося фиксатора - кнопки, что обеспечивает надежный контакт с телом пациента. После подачи команды «Измерение» программой персонального компьютера в геометрическом центре матрицы электродов включается лазерный визир, позволяющий точно позиционировать матрицу электродов на молочной железе.Before the helium measurements are started (\ ν \ ν \ ν.ίιηροάίιηοά.οοιη), the external electrodes are glued to the patient’s arm, which is adjacent to the mammary gland, which is diagnosed. The line of communication with the microprocessor is connected to these electrodes by means of a snap-in latch - a button, which ensures reliable contact with the patient's body. After the “Measurement” command has been sent, the personal computer program in the geometric center of the electrode array turns on a laser viewfinder, which allows precise positioning of the electrode array on the mammary gland.
Инжектирующий канал предназначен для формирования сигнала переменного тока, коммутации его на определенный контакт матрицы электродов, определения электрода с потенциалом, выходящим за пределы необходимых границ, подстройки параметров генерируемого сигнала под индивидуальные физиологические особенности пациента. Измерительный канал коммутирует сигнал определенного контакта матрицы электродов для последующей обработки, выявляет полезный сигнал посредством фильтрации помех и адаптации к уровню наведенного сигнала, преобразует аналоговый сигнал в цифровой для математической обработки процессором.The injecting channel is designed to generate an alternating current signal, switch it to a specific contact of the electrode matrix, determine the electrode with the potential beyond the required bounds, adjust the parameters of the generated signal to the individual physiological characteristics of the patient. The measuring channel switches the signal of a specific contact of the electrode matrix for further processing, detects the useful signal by filtering noise and adapting to the level of the induced signal, converts the analog signal to digital for mathematical processing by the processor.
Выносной электрод инжектирующего канала является составной частью цепи: генератор переменного тока - инжектирующие мультиплексоры - матрица электродов - пациент - выносной электрод инжектирующего канала - линия связи - генератор переменного тока. Выносной электрод измерительного канала участвует в системе выявления полезного сигнала. Линия связи соединяет выносной электрод инжектирующего канала, и выносной электрод измерительного канала со схемами, составными частями которых они являются, и одновременно обеспечивает необходимую помехозащищенность.The remote electrode of the injection channel is a part of the circuit: alternator - injecting multiplexers - electrode array - patient - remote electrode of the injection channel - communication line - alternator. The remote electrode of the measuring channel is involved in the detection system of the useful signal. The communication line connects the remote electrode of the injection channel, and the remote electrode of the measuring channel with the circuits of which they are components, and at the same time provides the necessary noise immunity.
Микропроцессор определяет алгоритм работы прибора, посредством дешифратора адреса выбирает подключение нужного электрода матрицы электродов к инжектирующим и измерительным мультиплексорам, передает через линию связи собранную информацию на персональный компьютер.The microprocessor determines the algorithm of the device operation, selects the connection of the desired electrode of the electrode matrix to the injection and measuring multiplexers by means of the address decoder, transmits the collected information to a personal computer through a communication line.
Источники вторичных напряжений обеспечивают стабильность питающих напряжений для цифровых и аналоговых цепей с требуемым уровнем помех и совместно с топологией плат формируют независимые каналы для инжектирующих и измерительных сигналов, что позволяет минимизировать их взаимное влияние друг на друга и уровень наведенных помех.Sources of secondary voltages ensure the stability of the supply voltages for digital and analog circuits with the required level of interference and together with the board topology form independent channels for the injecting and measuring signals, which allows minimizing their mutual influence on each other and the level of induced interference.
Разработанная схема сканирования, фильтрации и первичной обработки сигналов в сочетании с высокой помехозащищенностью диагностического прибора позволяет успешно решить задачу качественной диагностики молочных желез любого размера.The developed scheme of scanning, filtering and preprocessing of signals in combination with a high noise immunity of the diagnostic device allows successfully solving the problem of qualitative diagnostics of mammary glands of any size.
Выполнение измерительных электродов матрицы контактными, в сочетании с покрытием всех токопроводящих частей измерительной системы одинаковым металлом, позволило избежать контактной разности потенциалов и помех, вносимых в регистрируемые сигналы этой составляющей.The implementation of the measuring electrodes of the contact matrix, in combination with the coating of all the conductive parts of the measuring system with the same metal, made it possible to avoid contact potential difference and interference introduced into the recorded signals of this component.
Выполнение выносных электродов гелиевыми устранило влияние переходного сопротивления «выносной электрод - кожа ладони» в зависимости от степени увлажнения, усилия сжатия и электрических характеристик кожи, существенно отличающихся у различных людей, поскольку наклеивающиеся гелиевые электроды обладают стабильным во времени переходным сопротивлением.The execution of remote electrodes with helium eliminated the influence of the transitional resistance “remote electrode - skin of the palm” depending on the degree of moistening, compressive force and electrical characteristics of the skin, significantly different in different people, because the adhesive helium electrodes have a stable transient resistance.
Соединение между собой плат микропроцессора наподобие сэндвича позволило свести к минимуму эффект улавливания внешних помех и шумов, которые присутствует при использовании в прототипе соединяющих плоских кабелей.The interconnection of microprocessor boards like a sandwich made it possible to minimize the effect of capturing external noise and noise that is present when connecting flat cables are used in the prototype.
Разделение каналов инжектирующего и регистрируемого сигналов путем размещения их на отдельных платах привело к снижению уровня паразитных составляющих регистрируемого сигнала. Кроме этого введен фильтр вторичного сигнала, что вместе с изменением алгоритма измерения, позволило снизить влияние переходных и межканальных помех на результаты измерений и, соответственно, на информативность реконструируемого изображения.Separation of the channels of the injecting and recorded signals by placing them on separate boards led to a decrease in the level of the parasitic components of the recorded signal. In addition, a secondary signal filter was introduced, which, together with a change in the measurement algorithm, made it possible to reduce the effect of transient and inter-channel interference on the measurement results and, accordingly, on the information content of the reconstructed image.
Для снижения влияния погрешности источников вторичных напряжений в приборе применены специализированные для медицинских целей ИС-ОС преобразователи, имеющие высокую стабильность выдаваемых значений и малый уровень флуктуаций выходных напряжений и наилучшее соотношение сигнал/шум.To reduce the influence of the error of the secondary voltage sources, the device uses specialized for medical purposes IC-OS converters that have a high stability of output values and a small level of output voltage fluctuations and the best signal-to-noise ratio.
Сверх яркий светодиод прототипа заменен на маломощный красный лазер - визир. Это позволило точно фиксировать матрицу электродов, что немаловажно при диагностике молочных желез большого размера и необходимости производить больше одного позиционирования микропроцессорного датчикаA super bright prototype LED is replaced with a low-power red laser - reticle. This made it possible to accurately fix the matrix of electrodes, which is important in the diagnosis of large mammary glands and the need to produce more than one microprocessor sensor positioning
- 3 012006 на груди.- 3 012006 on the chest.
Кроме того, создана, зарегистрирована и использована новая компьютерная программа обработки данных, полученных в результате измерения, что позволило с помощью математической обработки сигнала выделить информативную часть как активной, так и реактивной составляющих электрического сигнала, что повышает в целом информативность, стабильность и воспроизводимость электроимпедансных изображений молочной железы (Свидетельство о регистрации программы для ЭВМ № 2007610436 от 11.01.2007 г.).In addition, a new computer program for processing data obtained as a result of measurement was created, recorded and used to extract the informative part of both the active and reactive components of the electrical signal using mathematical signal processing, which generally improves the information content, stability and reproducibility of electrical impedance images mammary gland (Computer Program Registration Certificate No. 2007610436 dated January 11, 2007).
Промышленная применимостьIndustrial Applicability
Заявляемое изобретение применяется в области медицинской техники и может быть использовано для диагностики как патологических, так и непатологических изменений в тканях молочной железы, для контроля за процессом лечения, а также для скрининга (предварительной диагностики с выделением «группы риска»).The claimed invention is applied in the field of medical technology and can be used to diagnose both pathological and non-pathological changes in the tissues of the breast, to monitor the treatment process, as well as for screening (preliminary diagnosis with the selection of "risk groups").
Таким образом, предложенное техническое решение позволяет повысить разрешающую способность изображений (маммограм) при реконструкции и визуализации распределения электропроводности внутри биологических тканей, снизить уровень шумов в регистрируемых электрических сигналах, изменить алгоритм обработки сигналов и использовать для работы программу, позволяющую проводить диагностику по полученным трехмерным изображениям.Thus, the proposed technical solution allows to increase the resolution of images (mammogram) during the reconstruction and visualization of the distribution of electrical conductivity inside biological tissues, reduce the noise level in the recorded electrical signals, change the signal processing algorithm and use a program that allows diagnostics of the obtained three-dimensional images.
Claims (7)
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2007125413 | 2007-07-05 | ||
| PCT/RU2007/000651 WO2009005392A1 (en) | 2007-07-05 | 2007-11-21 | Electroimpedance computer mammograph |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| EA012006B1 true EA012006B1 (en) | 2009-06-30 |
| EA200900233A1 EA200900233A1 (en) | 2009-06-30 |
Family
ID=40226286
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| EA200900233A EA200900233A1 (en) | 2007-07-05 | 2007-11-21 | ELECTROIMPEDANCE COMPUTER MAMMOGRAPH |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN101534709B (en) |
| EA (1) | EA200900233A1 (en) |
| WO (1) | WO2009005392A1 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU202356U1 (en) * | 2020-10-12 | 2021-02-12 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Восточно-Сибирский государственный университет технологий и управления" | Device for detecting neoplasms in the mammary gland |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5588429A (en) * | 1991-07-09 | 1996-12-31 | Rensselaer Polytechnic Institute | Process for producing optimal current patterns for electrical impedance tomography |
| RU2127075C1 (en) * | 1996-12-11 | 1999-03-10 | Корженевский Александр Владимирович | Method for producing tomographic image of body and electrical-impedance tomographic scanner |
| RU2141134C1 (en) * | 1992-11-24 | 1999-11-10 | Стивен И. МакТэггарт | Device for combination of audio and video messages |
| US6167300A (en) * | 1999-03-08 | 2000-12-26 | Tci Incorporated | Electric mammograph |
-
2007
- 2007-11-21 CN CN2007800422853A patent/CN101534709B/en active Active
- 2007-11-21 EA EA200900233A patent/EA200900233A1/en not_active IP Right Cessation
- 2007-11-21 WO PCT/RU2007/000651 patent/WO2009005392A1/en active Application Filing
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5588429A (en) * | 1991-07-09 | 1996-12-31 | Rensselaer Polytechnic Institute | Process for producing optimal current patterns for electrical impedance tomography |
| RU2141134C1 (en) * | 1992-11-24 | 1999-11-10 | Стивен И. МакТэггарт | Device for combination of audio and video messages |
| RU2127075C1 (en) * | 1996-12-11 | 1999-03-10 | Корженевский Александр Владимирович | Method for producing tomographic image of body and electrical-impedance tomographic scanner |
| US6167300A (en) * | 1999-03-08 | 2000-12-26 | Tci Incorporated | Electric mammograph |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU202356U1 (en) * | 2020-10-12 | 2021-02-12 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Восточно-Сибирский государственный университет технологий и управления" | Device for detecting neoplasms in the mammary gland |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN101534709A (en) | 2009-09-16 |
| CN101534709B (en) | 2012-10-10 |
| EA200900233A1 (en) | 2009-06-30 |
| WO2009005392A1 (en) | 2009-01-08 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US6167300A (en) | Electric mammograph | |
| Zou et al. | A review of electrical impedance techniques for breast cancer detection | |
| US20200113478A1 (en) | Monitoring system and probe | |
| Cherepenin et al. | A 3D electrical impedance tomography (EIT) system for breast cancer detection | |
| RU2127075C1 (en) | Method for producing tomographic image of body and electrical-impedance tomographic scanner | |
| US9066671B2 (en) | System and method for early breast cancer detection using electrical property enhanced tomography | |
| CA2615845A1 (en) | Index determination | |
| US20230346286A1 (en) | Needle impedance electromyography and electrical impedance imaging for enhanced muscle diagnostics | |
| US9042976B2 (en) | Use of impedance techniques in breast-mass detection | |
| Gutierrez-Lopez et al. | Electrical Impedance‐Based Methodology for Locating Carcinoma Emulators on Breast Models | |
| RU66932U1 (en) | ELECTRIC IMPEDANCE COMPUTER MAMMOGRAPH | |
| RU2153285C1 (en) | Electric mammograph device | |
| RU109394U1 (en) | ELECTRIC IMPEDANCE TOMOGRAPH | |
| EA012006B1 (en) | Electroimpedance computer mammograph | |
| Hu et al. | An electrode array sensor for tongue cancer detection with bioelectrical impedance spectroscopic tomography | |
| WO2014137246A1 (en) | Method for detecting neoplasms in the mammary gland and mammography unit | |
| Kanti Bera et al. | Common ground method of current injection in electrical impedance tomography | |
| Singh et al. | Smart & assistive electrical impedance tomographic tool for clinical imaging | |
| Yampilov et al. | Development of an electrode unit for a bioimpedance spectrometry device | |
| Abie et al. | Sciendo | |
| RU2086172C1 (en) | Device for impedance-visualization of pathologic process location | |
| Bilal | Investigation of undesired errors relating to the planar array system of electrical impedance mammography for breast cancer detection | |
| RU2387373C2 (en) | Method of obtaining tomographic body image | |
| Wang et al. | Parametric image: a step forward for virtual biopsy by EIT? | |
| AU2006272457A1 (en) | Index determination |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | Lapse of a eurasian patent due to non-payment of renewal fees within the time limit in the following designated state(s) |
Designated state(s): AM AZ KG MD TJ TM |
|
| QB4A | Registration of a licence in a contracting state | ||
| QB4A | Registration of a licence in a contracting state | ||
| QZ4A | Registered corrections and amendments in a licence | ||
| MM4A | Lapse of a eurasian patent due to non-payment of renewal fees within the time limit in the following designated state(s) |
Designated state(s): KZ |