JPWO2020089918A5 - - Google Patents

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Claims (22)

患者の身体部分のインピーダンスを基にした解析を含む混合画像化方式のためのシステムであって、
少なくとも1つの多芯バスバーの各バスバーがコントローラと複数の検知回路の少なくとも2つとに接続された、当該少なくとも1つの多芯バスバーと、
コントローラであって、
複数の反復の各々において、
前記複数の検知回路のうち、第1検知回路及び第2検知回路の対を動作させ、前記第1検知回路及び前記第2検知回路の対は、前記複数の反復のうちの以前の反復においては選択されておらず、
前記第1検知回路が電流ソースとしてアクティブ化され、前記第2検知回路が電流シンクとして順次アクティブ化され、
前記複数の検知回路のうち、前記第1検知回路及び前記第2検知回路でない検知回路を電圧センサとして順次アクティブ化することで前記第1検知回路及び前記第2検知回路に交流(AC)が流れている間に複数の表面電圧を取得することと、
アクティブ化するように構成され、前記複数の反復において取得される前記複数の表面電圧及び電流は、解析しようとする身体部分の3Dインピーダンス値の3次元(3D)データセットの計算に提供される、前記コントローラと、
前記3Dデータセットから前記身体部分のインピーダンスに基づく身体内3D導電率マッピング画像を生成する、少なくとも1つのハードウェアプロセッサと、
を備えたシステム。
A system for mixed imaging modalities including impedance-based analysis of a body part of a patient, comprising:
at least one multi-core bus bar, each bus bar of the at least one multi-core bus bar being connected to a controller and at least two of the plurality of sensing circuits ;
is a controller,
In each of the multiple iterations,
operating a pair of a first sensing circuit and a second sensing circuit of the plurality of sensing circuits, the pair of the first sensing circuit and the second sensing circuit being in a previous iteration of the plurality of iterations; not selected
the first sensing circuit is activated as a current source and the second sensing circuit is sequentially activated as a current sink;
Alternating current (AC) is supplied to the first detection circuit and the second detection circuit by sequentially activating detection circuits other than the first detection circuit and the second detection circuit among the plurality of detection circuits as voltage sensors. obtaining a plurality of surface voltages while flowing;
and the plurality of surface voltages and currents acquired at the plurality of iterations are provided to the calculation of a three-dimensional (3D) dataset of 3D impedance values of the body part to be analyzed. , the controller;
at least one hardware processor for generating an impedance-based in-body 3D conductivity mapping image of the body part from the 3D data set;
system with .
前記コントローラは、前記第1検知回路及び前記第2検知回路の各々を、前記少なくとも1つの多芯バスバーで前記第1検知回路及び前記第2検知回路に係わる固有アドレスを送信することによって、順次アクティブ化させることを実行する、請求項1に記載のシステム。 The controller sequentially activates each of the first sensing circuit and the second sensing circuit by transmitting a unique address associated with the first sensing circuit and the second sensing circuit over the at least one multicore bus bar. 2. The system of claim 1, wherein the system performs: 前記複数の検知回路の各々は、
(i)固有アドレスが前記少なくとも1つの多芯バスバーを介して送信されるときにアクティブ化されるアドレス復号器と、
(ii)組織に接触するための少なくとも1つの電極と、
(iii)前記固有アドレスによって前記アドレス復号器がアクティブ化されるときに、前記少なくとも1つの電極を前記少なくとも1つの多芯バスバーのうちの一つのバスバーに接続する、少なくとも1つのスイッチと、
(iv)固有アドレスによってアドレス復号器がアクティブ化されるときに、少なくとも1つの電極を、電流ソース、電流シンク、又は電圧センサとして、選択的に動作させるための命令を前記少なくとも1つの多芯バスバーのうちの前記一つのバスバーから受信する指定モード復号器と、
を含む、請求項1に記載のシステム。
Each of the plurality of sensing circuits includes:
(i ) an address decoder activated when a unique address is transmitted over said at least one multicore busbar;
(ii) at least one electrode for contacting tissue;
(iii) at least one switch connecting said at least one electrode to one of said at least one multi-core busbars when said address decoder is activated by said unique address;
(iv) instructions for selectively operating at least one electrode as a current source, current sink, or voltage sensor on said at least one multi-core busbar when an address decoder is activated by a unique address; a designated mode decoder that receives from the one busbar of
2. The system of claim 1, comprising:
前記複数の検知回路の各々は、前記指定モード復号器が前記少なくとも1つの電極を前記電圧センサとして動作させるときに、前記少なくとも1つの電極によって取得される電圧の示度を増幅するための増幅器を更に含む、請求項3に記載のシステム。 Each of the plurality of sensing circuits includes an amplifier for amplifying a voltage reading obtained by the at least one electrode when the specified mode decoder operates the at least one electrode as the voltage sensor. 4. The system of claim 3, further comprising: 前記少なくとも1つのバスバーは、前記複数の検知回路のうちの一つを電流ソースとして動作させるために電流を送達する送電回路と、電流モードとして動作させるための受電回路と、接地を表す接地回路と、少なくとも1つの電圧センサからの検出電圧を送信するための少なくとも1つの電圧回路と、前記固有アドレスを送信するためのアドレス回路と、クロック回路と、のバスバー構成回路を含む、請求項3に記載のシステム。 The at least one busbar includes a transmitting circuit for delivering current to operate one of the plurality of sensing circuits as a current source, a receiving circuit for operating as a current mode, and a ground circuit representing ground. , at least one voltage circuit for transmitting a detected voltage from at least one voltage sensor, an address circuit for transmitting said unique address, and a clock circuit . The system described in . 前記複数の検知回路に結合された圧力面を更に備え、前記圧力面は許容範囲内の均一圧力で前記身体部分に接触するために前記複数の検知回路を押し付けるようになった押付け素子を含む、請求項1に記載のシステム。 a pressure surface coupled to the plurality of sensing circuits , the pressure surface including a pressing element adapted to press the plurality of sensing circuits to contact the body part with an acceptable uniform pressure; The system of claim 1. インピーダンス値の3Dデータセットの計算モデルを計算し、前記複数の反復の間に電流ソースと電流シンクの各ペアに対して取得した電圧を、導電率分布を組み込むラプラス方程式を含む計算モデルにより得られる計算された境界値と整合させ、かつ前記導電率分布を含む前記計算モデルを前記取得した電圧と電流が前記計算された境界値に誤差範囲内で一致するまで反復調整するように構成された、少なくとも1つのハードウェアのプロセッサを更に備える、請求項1に記載のシステム。 Compute a computational model of a 3D data set of impedance values, and obtain the voltages acquired for each pair of current source and current sink during said plurality of iterations by a computational model comprising Laplace's equation incorporating the conductivity distribution. matching the calculated boundary values and iteratively adjusting the computational model containing the conductivity distribution until the obtained voltages and currents match the calculated boundary values within an error range; 2. The system of claim 1, further comprising at least one hardware processor. 前記3Dデータセットの前記計算モデルの導電率分布値の初期セットは、前記複数の検知回路からの前記第1検知回路及び前記第2検知回路を順次アクティブ化し、電流が前記第1検知回路及び前記第2検知回路の間を流れている間に、前記第1検知回路及び前記第2検知回路からの電圧の示度を取得する、前記コントローラによって取得される、請求項に記載のシステム。 An initial set of conductivity distribution values of the computational model of the 3D data set sequentially activates the first sensing circuit and the second sensing circuit from the plurality of sensing circuits such that current flows through the first sensing circuit and the 8. The system of claim 7 , obtained by the controller obtaining voltage readings from the first sensing circuit and the second sensing circuit while flowing between the second sensing circuit. 組織異常観察のための導電率分布マッピングによる前記身体部分の前記解析は、前記患者の計画治療のためのものである、請求項1に記載のシステム。 2. The system of claim 1, wherein the analysis of the body part by conductivity distribution mapping for tissue abnormality observation is for planning treatment of the patient. 前記身体部分は1又は2の乳房を含み、また前記複数の検知回路は前記1又は2の乳房を覆うブラとして配置される、請求項1に記載のシステム。 2. The system of claim 1, wherein the body part includes one or two breasts, and the plurality of sensing circuits are arranged as a bra covering the one or two breasts. 前記患者の前記身体部分に接触し、かつ少なくとも部分的に覆うように配置された、複数の支持要素を更に含み、前記少なくとも1つの多芯バスバー及び前記複数の検知回路が前記複数の支持要素に結合されており、
前記複数の支持要素は、前記患者の前記身体部分の少なくとも個別領域を包含するための部分的又は完全なリング配置となっており、
前記複数の支持要素の内の個別支持要素のそれぞれは、当該個別支持要素に結合された少なくとも2つの検知回路に接続し、かつ前記コントローラに接続された単一の主バスバーに接続するための、1つの個別バスバーを含む、
請求項1に記載のシステム。
further comprising a plurality of support elements positioned to contact and at least partially cover the body portion of the patient, wherein the at least one multicore busbar and the plurality of sensing circuits are attached to the plurality of support elements. are combined and
said plurality of support elements being in a partial or complete ring arrangement for encompassing at least discrete regions of said body part of said patient;
each individual support element of the plurality of support elements for connecting to at least two sensing circuits coupled to the individual support element and to a single main busbar connected to the controller; including one individual busbar,
The system of claim 1 .
前記複数の支持要素は前記覆い構造の共通領域からの延長部として配置され、各延長部は前記共通領域から湾曲して延び
前記複数の検知回路は、前記第1検知回路が選択されたときに、後続する検知回路を独立的に順次アクティブ化するように所定の連鎖方式で自動的に順次アクティブ化される、
請求項1に記載のシステム。
the plurality of support elements arranged as extensions from a common area of the covering structure, each extension extending curvedly from the common area ;
the plurality of sensing circuits are automatically sequentially activated in a predetermined chaining manner to independently sequentially activate subsequent sensing circuits when the first sensing circuit is selected;
12. The system of claim 11.
前記インピーダンスに基づく身体内3D導電率マッピング画像に描かれた悪性腫瘍の可能性を示唆する組織をセグメント化するための命令を更に備える、請求項1に記載のシステム。 3. The system of claim 1 , further comprising instructions for segmenting tissue suggestive of malignancy depicted in the impedance-based intrabody 3D conductivity mapping image. 前記セグメント化は、複数のサンプル患者から取得された、複数の3D導電率画像の訓練データセットで訓練された機械学習モデルによって実行される、請求項13に記載のシステム。 14. The system of claim 13 , wherein the segmentation is performed by a machine learning model trained on a training dataset of multiple 3D conductivity images obtained from multiple sample patients. 前記コントローラは、前記複数の反復の各々において、記電圧センサとして、前記複数の検知回路のうち、前記第1検知回路及び前記第2検知回路でない検知回路を3回アクティブ化して、それぞれ異なる電流周波数での電圧値の複数の組を取得し、異なる周波数に対応する電圧値の複数の組のそれぞれをカラーチャネルに指定し、前記インピーダンスに基づく身体内3D導電率マッピング画像は前記カラーチャネルを用いてカラーで生成される、請求項1に記載のシステム。 The controller activates a sensing circuit other than the first sensing circuit and the second sensing circuit among the plurality of sensing circuits as the voltage sensor three times in each of the plurality of iterations to Obtaining multiple sets of voltage values at current frequencies, assigning each of the multiple sets of voltage values corresponding to different frequencies to a color channel, and mapping the impedance - based 3D body conductivity mapping image to the color channel. 2. The system of claim 1 , produced in color using the color channel. 前記コントローラはさらに、前記検知回路の少なくともいくつかを超音波モードで順次アクティブ化し、超音波測定値を取得し、複数の超音波測定値を提供して、前記身体部分の3D超音波身体内画像と、導電率マッピングのうちの少なくとも1つを生成するように設計されており、
前記少なくとも1つのハードウェアプロセッサは、インピーダンス値の前記3Dデータセットを前記複数の超音波測定値に相関付けし、前記複数の超音波測定値に基づいて前記身体部分の相関3D画像を生成するように構成される請求項に記載のシステム。
The controller further sequentially activates at least some of the sensing circuits in an ultrasound mode to obtain ultrasound measurements and provide a plurality of ultrasound measurements to produce a 3D ultrasound intracorporeal image of the body portion. and designed to generate at least one of the conductivity mappings ,
The at least one hardware processor is configured to correlate the 3D dataset of impedance values to the plurality of ultrasound measurements to generate a correlated 3D image of the body portion based on the plurality of ultrasound measurements. 2. The system of claim 1 , wherein the system comprises :
それぞれが前記身体部分に接触するための組織電極と、前記組織電極に平行な第2電極と、前記組織電極と前記第2電極の間に挟まれた超音波素子とを含むことによって、前記複数の検知回路の少なくとも一部がさらに超音波モードで動作するように設計され、前記組織電極は、前記電流ソース、前記電流シンク又は前記電圧センサとして選択的にアクティブ化され、超音波モードにおいては前記組織電極、前記超音波素子、及び前記第2電極が超音波変換器としてアクティブ化される、請求項に記載のシステム。 the plurality of is further designed to operate in an ultrasonic mode, wherein the tissue electrode is selectively activated as the current source, the current sink or the voltage sensor, and in the ultrasonic mode the 2. The system of claim 1 , wherein the tissue electrode, said ultrasound element, and said second electrode are activated as an ultrasound transducer. 前記少なくとも1つの多芯バスバーが、
(i)複数の分岐したサブバスバーにより実質的に円形構造に配置されている前記複数の検知回路に接続されたマスターバスバー
(ii)互い違いの設計となった単一連続バスバー
(iii)らせん状の配置に沿った前記複数の検知回路を接続する単一連続バスバの少なくとも1つを含む、請求項1に記載のシステム。
The at least one multicore busbar is
(i ) a master busbar connected to said plurality of sensing circuits arranged in a substantially circular configuration by a plurality of branched sub-busbars ;
(ii) a single continuous busbar with a staggered design ;
3. The system of claim 1 , comprising : (iii) at least one single continuous bus bar connecting said plurality of sensing circuits along a spiral arrangement .
複数の電極が複数の支持要素の各支持要素の長手軸に沿って配置され、前記複数の電極のそれぞれは前記少なくとも1つの多芯バスバーに接続するように設計された主バスバーコネクタに接続された個別の導体を含み、前記複数の電極を順次アクティブ化するためのアドレス指定回路とスイッチング回路が、主バスバーコネクタに接続されて位置し、前記複数の支持要素が前記身体部分を覆うためのカップ状の構造となるような形状に設計されたファン状構造に配置される、請求項1に記載のシステム。 A plurality of electrodes were arranged along the longitudinal axis of each support element of the plurality of support elements, each of said plurality of electrodes being connected to a main busbar connector designed to connect to said at least one multicore busbar. Addressing and switching circuitry, including individual conductors , for sequentially activating the plurality of electrodes is located connected to a main busbar connector, and a cup for the plurality of support elements to cover the body part. 2. The system of claim 1, arranged in a fan-like structure whose shape is designed to provide a shaped structure. 前記少なくとも1つの多芯バスバーは10個未満の導体を含む、請求項1に記載のシステム。2. The system of claim 1, wherein the at least one multicore busbar includes less than ten conductors. 前記インピーダンスに基づく身体内3D導電率マッピング画像は1以上の2次元(2D)平行断面を含む、請求項1に記載のシステム。2. The system of claim 1, wherein the impedance-based in-body 3D conductivity mapping image comprises one or more two-dimensional (2D) parallel planes. 患者の身体部分のインピーダンスを基にした解析の方法であって、
複数の検知電極を接続し、かつそれぞれがコントローラと、前記複数の検知電極の少なくとも2つとに接続された、少なくとも1つの多芯バスバーを提供することと、
度に前記複数の検知電極のうちのペアの電流電極の順次アクティブ化を反復実行することであって、各反復における各電流電極ペアに対して得られる複数の電圧と電流が、解析しようとする身体部分のインピーダンス値の3次元(3D)データセットを計算するために提供され、
前記3Dデータセットから前記身体部分のインピーダンスに基づく身体内3D導電率マッピング画像を生成する、少なくとも1つのハードウェアプロセッサが提供することと、
を含む方法。
A method of impedance-based analysis of a body part of a patient, comprising:
providing at least one multi- core busbar connecting a plurality of sensing electrodes and each connected to a controller and at least two of the plurality of sensing electrodes ;
Iteratively performing sequential activation of current electrodes of pairs of said plurality of sensing electrodes at a time , wherein the plurality of voltages and currents obtained for each current electrode pair in each iteration are to be analyzed. provided for calculating a three-dimensional (3D) dataset of impedance values of body parts that
providing at least one hardware processor that generates an impedance-based in-body 3D conductivity mapping image of the body part from the 3D data set;
method including .
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Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US11751776B2 (en) 2015-12-22 2023-09-12 Zbra Care Ltd. Systems and methods for impedance tomography of a body part of a patient
EP3873338A4 (en) 2018-11-03 2022-04-13 Zbra Care Ltd. Systems and methods for impedance tomography of a body part of a patient
US20220249011A1 (en) * 2021-02-09 2022-08-11 Haroon Iqbal Badat Apparatus and Method of Use to Monitor Changes in Breast Milk Volume
CN114041877B (en) * 2022-01-06 2022-04-01 南京惠积信息科技有限公司 Three-dimensional catheter positioning system based on impedance information
WO2023138690A1 (en) * 2022-01-24 2023-07-27 Gense Technologies Limited Electrical impedance tomography based systems and methods

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2009042637A2 (en) * 2007-09-24 2009-04-02 Oregon Health & Science University Non-invasive location and tracking of tumors and other tissues for radiation therapy
WO2009089280A1 (en) * 2008-01-09 2009-07-16 The Trustees Of Dartmouth College Systems and methods for combined ultrasound and electrical impedance imaging
TWI483711B (en) * 2012-07-10 2015-05-11 Univ Nat Taiwan Tumor detection system and method of breast ultrasound image
KR101490811B1 (en) * 2013-12-04 2015-02-06 주식회사 케이헬쓰웨어 Electrical Impedance Tomography Apparatus
GB2530355A (en) * 2014-09-16 2016-03-23 Joseph Duncanan Farley Electric impedance tomographic device
DE102016114611A1 (en) * 2016-08-07 2018-02-08 Karl-Heinz Fromm Electrode arrangement, in particular for the electrical impedance tomography
EP3873338A4 (en) 2018-11-03 2022-04-13 Zbra Care Ltd. Systems and methods for impedance tomography of a body part of a patient

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