JP7244136B2 - 電気インピーダンス断層撮影装置及び方法 - Google Patents

Description

本国際出願は、２０１９年４月２日に提出された出願番号２０１９１０２６１６４７．２の中国発明特許出願「電気インピーダンス断層撮影装置及び方法」の優先権を主張する。

本発明は電気インピーダンス断層撮影技術に関し、より具体的には、医用撮影に適用される三次元同時多周波複素電気インピーダンス断層撮影装置及び方法に関する。

電気インピーダンス断層撮影（Ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌ Ｉｍｐｅｄａｎｃｅ Ｔｏｍｏｇｒａｐｈｙ；ＥＩＴ）は非侵襲的で人体又は他の生体内部の抵抗率分布を目標とする、体内組織画像を再構成する技術である。人体は大きな生体導電体であり、各組織、器官がいずれも一定のインピーダンスを有し、人体器官の局所に病変が発生した場合に、局所部位のインピーダンスは必然的に他の部位と相違するため、インピーダンスの計測により人体器官の病変を診断することができる。

現在の電気インピーダンス断層撮影装置はいずれも体外電極を用いてデータ収集を行い、つまり、電極の全てを人体の計測対象部位の外面に配置するものである。このようにして収集された信号は生体内の電気的不均一性に敏感ではない。したがって、重篤な病的部位のみについてＥＩＴにより画像再構成を行い得ることは一般的であった。実際の計測データには一般にノイズが含まれるとともに、画像再構成に用いられる順方向モデルは一般に誤差があるから、再構成された画像にアーチファクトが含まれるようになる。これらのアーチファクトはさらに実際の目標を隠し、以降の画像解釈及び医学的な分析を困難にしていた。

現在の電気インピーダンス断層撮影装置はデータ収集において毎回一つの定電流源を用いて励起してから、生成された電圧信号を計測する。生成された電圧信号の計測終了後、電気インピーダンス断層撮影装置は定電流源を次の位置に切り替えて励起する。電極の数が多い場合に、定電流源の位置を複数回切り替える必要があり、データ収集の速度がある程度制限されるようになり、リアルタイムな画像再構成に不利である。

現在の電気インピーダンス断層撮影装置はイメージングにおいて差分イメージングが採用されており、再構成された画像は二つの時刻又は二つの周波数の間の人体組織による電気的特性の変化を反映するものである。しかしながら、実際の応用において、生体組織の定量的な電気的特性には一般に重要な医学情報が含まれるが、差分画像から取得できないものである。

現在の電気インピーダンス断層撮影装置による画像は二次元画像であり、人体組織のある断面の導電率又は誘電率画像を反映している。しかし、二次元画像は生体組織又は器官の三次元構造情報を反映できず、疾患の検出及び診断に不便をもたらす。

また、現在の電気インピーダンス断層撮影装置は肺換気画像のみを表示可能であるか、又は肺換気画像及び灌流画像の一つを単独で表示可能であり、肺換気画像及び灌流画像を同時に表示することができない。実際の応用において、肺換気画像及び灌流画像について同時に分析することは重要な医学的意義がある。

したがって、医学分野に応用され、計測対象の生体組織に対して同時多周波励起及び計測を行って、計測された複素電圧信号から三次元画像再構成を行うことで、生体組織の導電率又は誘電率特性を定性的又は定量的に計測する電気インピーダンス断層撮影装置及び方法が求められている。

前記したように、従来技術による問題を解決するために、本発明は、計測対象の生体組織に対して同時多周波励起及び計測を行って、計測された複素電圧信号から三次元画像再構成を行うことで、生体組織の導電率又は誘電率特性を定性的又は定量的に計測する三次元同時多周波複素電気インピーダンス医用撮影装置を提供することを目的とする。

本発明の実施例によれば、本発明の第一態様は電気インピーダンス断層撮影装置を提供する。前記電気インピーダンス断層撮影装置は、電極アレイとして人体の計測対象部位の周囲に固定されるセンシングモジュールと、前記センシングモジュールに定電流励起信号を印加し、前記センシングモジュールにおける電極アレイによる複素電圧信号を計測するためのデータ収集モジュールと、前記データ収集モジュールにより収集された複素電圧信号をデータ処理モジュールに伝送し、データ処理モジュールからの制御コマンドをデータ収集モジュールに伝送するための通信モジュールと、前記データ収集モジュールにより収集された複素電圧信号に対して信号処理及び画像再構成を行うためのデータ処理モジュールと、前記データ処理モジュールにより生成された計算結果及び画像を表示するための画像表示モジュールと、上記したモジュールに電力を供給するための電源モジュールと、を含んでもよい。

本発明の第一態様による電気インピーダンス断層撮影装置において、好ましくは、前記電極アレイは少なくとも１６個の電極を含んでもよい。前記電極アレイは人体内に配置された体内電極を含んでもよい。

本発明の第一態様による電気インピーダンス断層撮影装置において、好ましくは、前記データ収集モジュールは定電流源をさらに含み、励起を同時に行う異なるデータ収集モジュールにおける定電流源の間は光学的に絶縁されていてもよい。

本発明の第一態様による電気インピーダンス断層撮影装置において、好ましくは、前記データ収集モジュールは、複数の周波数成分の励起電流を同時に印加するための定電流源と、複数の周波数の複素電圧信号を同時に計測するための電圧計と、いくつかのアナログスイッチを含み、励起電流の印加及び複素電圧信号の計測をオン・オフするためのスイッチアレイと、スイッチアレイにおけるスイッチと定電流源及び電圧計との間の切り替えを制御するための制御論理回路と、励起電流を前記センシングモジュールに伝達し、センシングモジュールから複素電圧信号を受信するための多重チャネルと、をさらに含んでもよい。前記複素電圧信号は、振幅及び位相として表現されてもよく、実部及び虚部として表現されてもよい。

本発明の第一態様による電気インピーダンス断層撮影装置において、好ましくは、前記データ処理モジュールは三次元画像再構成機能を有してもよく、前記画像表示モジュールは三次元の再構成画像を表示してもよい。

本発明の第一態様による電気インピーダンス断層撮影装置において、好ましくは、前記画像表示モジュールは換気及び灌流画像を同時に且つリアルタイムで表示してもよい。

好ましくは、本発明の第一態様による電気インピーダンス断層撮影装置は、抵抗素子で構成される、装置のシステム誤差及び分布パラメータを校正するための校正ディスクをさらに含んでもよい。

本発明の実施例によれば、本発明の第二態様は電気インピーダンス断層撮影方法を提供する。前記電気インピーダンス断層撮影方法は、人体の計測対象部位に定電流励起信号を印加し、計測対象部位による複素電圧信号を計測することと、制御コマンドに応じて、当該複素電圧信号に対して信号処理及び画像再構成を行うことと、当該複素電圧信号に対して信号処理した計算結果及び再構成された画像を表示することと、を含んでもよい。

本発明の実施例によれば、本発明の第三態様はコンピュータ読取可能媒体を提供する。本発明の第三態様によるコンピュータ読取可能媒体は、プロセッサにより実行可能な指令を記録するために用いられてもよく、前記指令がプロセッサにより実行される場合に、人体の計測対象部位に定電流励起信号を印加し、計測対象部位による複素電圧信号を計測することと、制御コマンドに応じて、当該複素電圧信号に対して信号処理及び画像再構成を行うことと、当該複素電圧信号に対して信号処理した計算結果及び再構成された画像を表示することと、を含む電気インピーダンス断層撮影方法をプロセッサは実行するようになる。

本発明の実施例に係る電気インピーダンス断層撮影装置は医用撮影に適用され、体内電極により計測対象生体組織に対して同時多周波励起及び計測を行って、計測された複素電圧信号から三次元画像再構成を行うことができるものであり、換気及び灌流画像を同時に且つリアルタイムで表示し得ることで、収集データの数やデータ収集の速度が向上し、体内組織導電率に対する計測信号の感度が高まり、画像分析対比、疾患検出及び診断に寄与する。
以下、図面を参照しながら実施例に合わせて本発明を説明する。

本発明の実施例に係る電気インピーダンス断層撮影装置の構成ブロック図である。 本発明の実施例に係る電気インピーダンス断層撮影装置のデータ収集モジュールの構成ブロック図である。 本発明の実施例に係る電気インピーダンス断層撮影装置の画像表示モジュールに表示される換気画像及び灌流画像の模式図である。 本発明の実施例に係る電気インピーダンス断層撮影方法のフローチャートである。

図面は単に例示的な説明に用いられ、本発明を限定するものとして理解されるべきではない。以下、図面及び実施例に合わせて本発明の技術的解決手段をさらに説明する。

図１は本発明の実施例に係る電気インピーダンス断層撮影装置１００の構成ブロック図である。

図１に示すように、本発明の実施例によれば、電気インピーダンス断層撮影装置１００は全体としてセンシングモジュール１０１、データ収集モジュール１０２、通信モジュール１０３、データ処理モジュール１０４、画像表示モジュール１０５及び電源モジュール１０６から構成される。そのうち、センシングモジュール１０１及びデータ収集モジュール１０２と、通信モジュール１０３、データ処理モジュール１０４、画像表示モジュール１０５、電源モジュール１０６との間は光学的に絶縁されている。

センシングモジュール１０１は人体の計測対象部位例えば胸腔、頭部、腹部又は四肢の周囲に固定され、インピーダンスバンドや電極ベストなどの電極アレイとされている。本発明の好ましい実施例によれば、センシングモジュール毎には少なくとも１６個の電極が含まれる。そして、本発明の好ましい実施例において、電極は体内電極とされてもよい。体内電極とは、人体の食道、気管等の人体内位置に配置される電極を指す。本発明の実施例に係る電気インピーダンス断層撮影装置は複数のセンシングモジュール１０１を含んでもよい。図１には、センシングモジュール１＃、センシングモジュール２＃、センシングモジュール３＃の三つのセンシングモジュールが示されている。図面は単に例示的なものであり、実際には、センシングモジュールの数は三つに限定されず、それ以上でも以下でもよく、センシングモジュールと総称され、いずれも１０１と表記可能であることを当業者に理解されたい。

データ収集モジュール１０２は、センシングモジュール１０１に定電流励起信号を印加し、センシングモジュール１０１における電極アレイによる複素電圧信号を計測するために用いられる。複素電圧信号は振幅及び位相として表現されてもよく、実部及び虚部として表現されてもよい。図１には、センシングモジュール１＃、センシングモジュール２＃、センシングモジュール３＃にそれぞれ対応するデータ収集モジュール１＃、データ収集モジュール２＃、データ収集モジュール３＃の三つのデータ収集モジュールが示されている。図面は単に例示的なものであり、実際には、データ収集モジュールの数は三つに限定されず、それ以上でも以下でもよく、データ収集モジュールと総称され、いずれも１０２と表記可能であることを当業者に理解されたい。

図２は、本発明の実施例に係る電気インピーダンス断層撮影装置１００のデータ収集モジュール１０２の構成ブロック図である。図２に示すように、データ収集モジュール１０２は多重チャネル１０２１、スイッチアレイ１０２２、制御論理回路１０２３、定電流源１０２４及び電圧計１０２５を含む。多重チャネル１０２１は励起電流をセンシングモジュール１０１に伝達し、センシングモジュール１０１から複素電圧信号を受信するために用いられる。スイッチアレイ１０２２はいくつかのアナログスイッチを含み、励起電流の印加及び複素電圧信号の計測をオン・オフするために用いられる。制御論理回路１０２３はスイッチアレイ１０２２におけるスイッチと定電流源１０２４及び電圧計１０２５との間の切り替えを制御するために用いられ、フィールドプログラマブルゲートアレイ（ＦＰＧＡ）で実現されることができる。データ収集の速度を向上させるために、異なるデータ収集モジュール（例えばデータ収集モジュール１＃、データ収集モジュール２＃、データ収集モジュール３＃）における定電流源（図１に示されない）は同時に励起してもよい。同時に励起を行うことに起因して人体に複数のゼロ電位が生じて短絡を引き起こすリスクを回避するために、同時に励起する各定電流源の間は光学的に絶縁されている。また、信号周波数に対する生体組織の応答特性を活用するために、同時多周波励起及び計測の方法を採用する。具体的には、図２中の定電流源１０２４は複数の周波数成分の励起電流を同時に印加することができ、その分、電圧計１０２５も複数の周波数の複素電圧信号を同時に計測する。

図１に戻ると、通信モジュール１０３はデータ収集モジュール１０２により収集された電圧データ（複素電圧信号）をデータ処理モジュール１０４に伝送するために用いられ、データ処理モジュール１０４からの制御コマンドをデータ収集モジュール１０２に伝送することもできる。通信モジュール１０３はシリアルインタフェース回路とされてもよい。通信モジュール１０３とデータ収集モジュール１０２との間は光学的に絶縁されている。

データ処理モジュール１０４は、データ収集モジュール１０２により収集された複素電圧信号に対して信号処理及び画像再構成を行うために用いられる。当該モジュール１０４は、コンピュータ等の演算機能を有する装置及び対応するコンピュータプログラムであってもよい。当該モジュール１０４は、計測又は励起の範囲を超えたか否か、及び、電極の接触不良や脱落の状況を信号処理により検知する。当該モジュール１０４は三次元画像再構成機能を有する。従来、当該モジュール１０４は時間領域差分又は周波数領域差分により差分イメージングを行うことができる。差分イメージングとは、二つの時刻又は二つの周波数成分の計測データの差から再構成を行うことを指し、再構成された画像は上記二つの時刻又は二つの周波数成分の間の生体組織の導電率又は誘電率の変化量を反映している。当該モジュール１０４は直接イメージングを行うこともできる。直接イメージングとは、生体組織の絶対的な導電率又は誘電率値を反映する画像を再構成することを具体的に指す。

画像表示モジュール１０５はデータ処理モジュールにより生成された計算結果及び画像を表示するために用いられる。当該モジュール１０５はディスプレイであってもよい。好ましい実施例において、三次元画像再構成機能を持つデータ処理モジュール１０４に対応して、画像表示モジュール１０５は三次元の再構成画像を表示することができる。さらに、本発明の好ましい実施形態において、画像表示モジュール１０５は換気及び灌流画像を同時に且つリアルタイムで表示することができる。

図３は本発明の実施例に係る電気インピーダンス断層撮影装置の画像表示モジュールに表示される換気画像及び灌流画像の模式図である。

図３において、左側には肺換気画像、右側には肺血液灌流画像が示されている。肺換気画像の再構成としては、まず計測データから換気信号を抽出し、そして、異なる時刻での換気信号の差から画像再構成を行う。同様に、肺血液灌流画像の再構成としては、まず計測データから灌流信号を抽出し、そして、異なる時刻での灌流信号の差から画像再構成を行う。肺換気画像及び肺血液灌流画像はいずれも導電率変化の画像である。肺換気画像は異なる時刻での肺中の気体の体積の変化を反映している。肺血液灌流画像は異なる時刻での肺血液量の変化を反映している。図３には二次元画像のスクリーンショットが示されているが、実際の応用において、三次元画像を再構成し表示することもでき、すなわち、三次元換気画像及び三次元血液灌流画像を同時に且つリアルタイムで表示することもできることを当業者に理解されたい。

また、電源モジュール１０６は上記説明したセンシングモジュール１０１、データ収集モジュール１０２、通信モジュール１０３、データ処理モジュール１０４、画像表示モジュール１０５の各モジュールに電力を供給するために用いられることを当業者に理解されたい。

好ましくは、本発明の実施例に係る電気インピーダンス断層撮影装置は抵抗素子を校正ディスク（図示なし）として、装置のシステム誤差及び分布パラメータを校正するようにしてもよい。

図４は、本発明の実施例に係る電気インピーダンス断層撮影方法のフローチャートである。

図４に示すように、本発明の実施例に係る電気インピーダンス断層撮影方法４００は、人体の計測対象部位に定電流励起信号を印加し、計測対象部位による複素電圧信号を計測するステップＳ４１０から始まる。

上記した電気インピーダンス断層撮影装置に対する説明を参照すると、方法４００では、データ収集モジュール（図１中の１０２）は電極アレイとしてのセンシングモジュール（図１中の１０１）を介して人体の計測対象部位に定電流励起信号を印加し、センシングモジュールにおける電極アレイに反映された計測対象部位による複素電圧信号を計測する。

電極アレイは、少なくとも１６個の電極を含んでもよい。そして、前記電極アレイは人体内に配置された体内電極を含んでもよい。

前記データ収集モジュール内にさらに定電流源が含まれ、同時に励起を行う異なるデータ収集モジュールにおける定電流源の間は光学的に絶縁されている。

一方、図２に対する説明を参照すると、データ収集モジュールにおいて、定電流源（図２中の１０２４）は複数の周波数成分の励起電流を同時に印加するために用いられる。電圧計（図２中の１０２５）は複数の周波数の複素電圧信号を同時に計測するために用いられる。スイッチアレイ（図２中の１０２２）はいくつかのアナログスイッチを含み、励起電流の印加及び複素電圧信号の計測をオン・オフするために用いられる。制御論理回路（図２中の１０２３）はスイッチアレイにおけるスイッチと定電流源および電圧計との間の切り替えを制御するために用いられる。多重チャネル（図２中の１０２１）は励起電流を前記センシングモジュール（図１の１０１）に伝達し、センシングモジュールから複素電圧信号を受信するために用いられる。前記複素電圧信号は振幅及び位相として表現されてもよく、又は実部及び虚部として表現されてもよい。

次に、ステップＳ４２０において、制御コマンドに応じて、当該複素電圧信号に対して信号処理及び画像再構成を行う。

上記した電気インピーダンス断層撮影装置に対する説明を参照すると、方法４００では、データ処理モジュール（図１中の１０４）は三次元画像再構成機能を有してもよいため、ステップＳ４２０中の画像再構成は三次元画像再構成であってもよい。

ステップＳ４３０において、当該複素電圧信号に対して信号処理を行った計算結果及び再構成された画像を表示する。

画像再構成は三次元画像再構成であってもよいことに応じて、表示される再構成画像は三次元の再構成画像であってもよい。

一方、ステップＳ４３０において、差分画像を表示することができるだけでなく、直接画像を表示することもでき、すなわち、生体組織の絶対的な導電率又は誘電率値を反映する画像を再構成することもできる。

好ましい実施例において、方法４００中のステップＳ４３０のより重要な特徴は、換気及び灌流画像の両方を同時に且つリアルタイムで表示することができることである。

ステップＳ４３０の実行完了後、方法４００のフローは終了する。

また、方法４００は、抵抗素子を校正ディスクとして、電気インピーダンス断層撮影装置のシステム誤差及び分布パラメータを校正する校正ステップをさらに含んでもよい。

上記した方法のステップに加え、本発明の上記した電気インピーダンス断層撮影装置に対応する本発明の電気インピーダンス断層撮影方法は、下記のようなステップ又は技術的特徴をさらに含んでもよいことを当業者に理解されたい（そのうち、一部のステップ又は技術的特徴は上記した方法のステップに対する説明において言及されていたが、強調のために、ここで再度挙げられる）。
１．同時多周波励起及び計測を行い、複数の周波数成分を同時に含有する励起電流を二つ又は複数の電極に印加し、計測電極も複数の周波数の電圧信号を同時に計測する。
２．計測信号は複素電圧信号であり、複素電圧信号から画像再構成を行う。
３．計測又は励起の範囲を超えたか否か、及び、電極の接触不良や脱落の状況を信号処理により検知する。
４．インピーダンスバンドや電極ベストなどの、少なくとも１６個の電極を含む電極アレイによりデータ収集を行う。
５．体内電極によりデータ収集を行うことができる。
６．同時に励起を行う各定電流源の間は光学的に絶縁されている。
７．センシングモジュール及びデータ収集モジュールと、通信モジュール、データ処理モジュール、画像表示モジュール、電源モジュールとの間は光学的に絶縁されている。
８．時間領域差分により差分イメージングを行う。
９．周波数領域差分により差分イメージングを行う。
１０．直接イメージングを行うことができる。
１１．再構成及び表示される画像は三次元画像である。
１２．装置は換気及び灌流画像を同時に且つリアルタイムで表示することができる。
１３．抵抗素子を校正ディスクとして、装置のシステム誤差及び分布パラメータを校正する。

以下、本発明の装置及び方法を従来技術と比較して、本発明の利点をまとめる。

本発明の装置及び方法では、同時多周波励起及び計測を利用しており、信号周波数に対する生体組織の応答特性を活用して収集データの数を向上させることができる一方、データ収集の速度を大きく高めることができる。

本発明の装置及び方法では、電極の接触不良や脱落の状況を信号処理により自動的に検知して、対応する措置を取ることができる。

本発明では、体内電極によりデータ収集を行うことがその顕著な特徴の一つである。このようにすれば、人体又は生体内組織、特に胸腔内組織の導電率に対する計測信号の感度を大きく向上させることができる。

本発明では、複数の定電流源を用い同時に励起を行ってデータ収集速度を向上させることができる。

本発明の装置及び方法では、センシングモジュール及びデータ収集モジュールと、通信モジュール、データ処理モジュール、画像表示モジュール、電源モジュールとの間は光学的に絶縁されており、データ収集への電気的干渉を大きく低減することができる。

本発明では、差分イメージングを行うことができる以外に、直接イメージングをも行うことで、人体組織の導電率及び誘電率を定量的に計測する。

本発明では、三次元画像を再構成し表示することで、人体組織又は器官の三次元構造を表示することができ、画像分析、疾患検出及び診断にさらに寄与する。

本発明では、換気及び灌流画像を同時に表示することができ、比較分析しやすいことがその顕著な特徴のもう一つである。

また、本発明では、抵抗素子を校正ディスクとして、装置のシステム誤差及び分布パラメータを校正することにより、システム誤差及び分布パラメータによる計測データへの影響を大きく低減する。

本発明の方法がコンピュータプログラムとして実現され得ることを当業者は認識するべきである。図１、２、３を参照して上記したように、一つ又は複数のプログラムにより上記実施例の方法を実行する場合、指令によりコンピュータ又はプロセッサに、図面に合わせて説明されたアルゴリズムを実行させる。これらのプログラムは様々な非一時的なコンピュータ読取可能媒体により格納されながらコンピュータ又はプロセッサへ提供される。非一時的なコンピュータ読取可能媒体は様々な有形記録媒体を含む。非一時的なコンピュータ読取可能媒体の例示としては、磁気記録媒体（例えばフレキシブルディスク、磁気テープ、ハードディスクドライブ）、光磁気記録媒体（例えば光磁気ディスク）、ＣＤ－ＲＯＭ（コンパクトディスク読取専用メモリ）、ＣＤ－Ｒ、ＣＤ－Ｒ／Ｗ、及び、半導体メモリ（例えば、ＲＯＭ、ＰＲＯＭ（プログラマブルＲＯＭ）、ＥＰＲＯＭ（消去可能ＰＲＯＭ）、フラッシュＲＯＭ及びＲＡＭ（ランダムアクセスメモリ））を含む。さらに、これらのプログラムは様々な一時的なコンピュータ読取可能媒体を介してコンピュータへ提供されてもよい。一時的なコンピュータ読取可能媒体の例示としては、電気信号、光信号、及び電磁波を含む。一時的なコンピュータ読取可能媒体は、例えば電線及び光ファイバ等の有線通信路又は無線通信路を介してプログラムをコンピュータに提供できる。

従って、本発明によれば、プロセッサにより実行可能な指令を記録するためのコンピュータプログラムまたはコンピュータ読取可能媒体であって、前記指令がプロセッサにより実行される場合に、人体の計測対象部位に定電流励起信号を印加し、計測対象部位による複素電圧信号を計測することと、制御コマンドに応じて、当該複素電圧信号に対して信号処理及び画像再構成を行うことと、当該複素電圧信号に対して信号処理した計算結果及び再構成された画像を表示することと、を含む電気インピーダンス断層撮影方法をプロセッサは実行するようになるコンピュータプログラムまたはコンピュータ読取可能媒体をさらに提供することができる。

以上、本発明の各実施例や実施形態について説明した。しかし、本発明の精神及び範囲はこれに限定されない。当業者は本発明の教示に基づいてより多くの応用を果たすことができ、これらの応用はいずれも本発明の範囲内にある。

つまり、上記実施例は本発明を明瞭に説明するために挙げられたものに過ぎず、本発明の実施形態を限定するものではない。当業者にとって、上記説明に基づいて他の異なる態様の変化又は変更を行うことができる。ここでは全ての実施形態を網羅することができないし、そうする必要もない。本発明の精神及び原則においてなされたあらゆる修正、置換又は改良等は、本発明の請求項による保護範囲に含まれるはずである。

Claims (9)

1. 電極アレイとして人体の計測対象部位の周囲に固定されるセンシングモジュールと、
   前記センシングモジュールに定電流励起信号を印加し、前記センシングモジュールにおける電極アレイによる複素電圧信号を計測するためのデータ収集モジュールと、
   前記データ収集モジュールにより収集された複素電圧信号をデータ処理モジュールに伝送し、データ処理モジュールからの制御コマンドをデータ収集モジュールに伝送するための通信モジュールと、
   前記データ収集モジュールにより収集された複素電圧信号に対して信号処理及び画像再構成を行うためのデータ処理モジュールと、
   前記データ処理モジュールにより生成された計算結果及び画像を表示するための画像表示モジュールと、
   上記したモジュールに電力を供給するための電源モジュールと、
   を含み、
   前記データ収集モジュールは、
   複数の周波数成分の励起電流を同時に印加するための定電流源と、
   複数の周波数の複素電圧信号を同時に計測するための電圧計と、
   いくつかのアナログスイッチを含み、励起電流の印加及び複素電圧信号の計測をオン・オフするためのスイッチアレイと、
   スイッチアレイにおけるスイッチと定電流源及び電圧計との間の切り替えを制御するための制御論理回路と、
   励起電流を前記センシングモジュールに伝達し、センシングモジュールから複素電圧信号を受信するための多重チャネルと、をさらに含み、
   前記複素電圧信号は、振幅及び位相として表現され、又は実部及び虚部として表現される、
   電気インピーダンス断層撮影装置。
2. 前記電極アレイは、少なくとも１６個の電極を含む、
   請求項１に記載の電気インピーダンス断層撮影装置。
3. 前記電極アレイは、人体内に配置された体内電極を含む、
   請求項１又は２に記載の電気インピーダンス断層撮影装置。
4. 前記データ収集モジュールは、定電流源をさらに含み、
   励起を同時に行う異なるデータ収集モジュールにおける定電流源の間は、光学的に絶縁されている、
   請求項１に記載の電気インピーダンス断層撮影装置。
5. 前記データ処理モジュールは、三次元画像再構成機能を有し、
   前記画像表示モジュールは、三次元の再構成画像を表示する、
   請求項１に記載の電気インピーダンス断層撮影装置。
6. 前記画像表示モジュールは、換気及び灌流画像を同時に且つリアルタイムで表示する、
   請求項１に記載の電気インピーダンス断層撮影装置。
7. 抵抗素子で構成される、装置のシステム誤差及び分布パラメータを校正するための校正ディスクをさらに含む、
   請求項１に記載の電気インピーダンス断層撮影装置。
8. 人体の計測対象部位に定電流励起信号を印加し、計測対象部位による複素電圧信号を計測することと、
   制御コマンドに応じて、当該複素電圧信号に対して信号処理及び画像再構成を行うことと、
   当該複素電圧信号に対して信号処理した計算結果及び再構成された画像を表示することと、
   を含み、
   人体の計測対象部位に定電流励起信号を印加し、計測対象部位による複素電圧信号を計測することは、更に、
   定電流源によって、複数の周波数成分の励起電流を同時に印加することと、
   電圧計によって、複数の周波数の複素電圧信号を同時に計測することと、
   いくつかのアナログスイッチを含むスイッチアレイによって、前記励起電流の前記印加及び前記複素電圧信号の前記計測をオン・オフすることと、
   制御論理回路によって、前記スイッチアレイにおけるスイッチと前記定電流源及び前記電圧計との間の切り替えを制御することと、
   多重チャネルによって、前記励起電流をセンシングモジュールに伝達し、前記センシングモジュールから複素電圧信号を受信することと、をさらに含み、
   前記複素電圧信号は、振幅及び位相として表現され、又は実部及び虚部として表現される、
   電気インピーダンス断層撮影方法。
9. プロセッサにより実行可能な指令を記録するためのコンピュータ読取可能媒体であって、
   前記指令がプロセッサにより実行される場合に、
   請求項８に記載の電気インピーダンス断層撮影方法をプロセッサが実行するようになる、コンピュータ読取可能媒体。

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