RU109394U1 - Электроимпедансный томограф - Google Patents
Электроимпедансный томограф Download PDFInfo
- Publication number
- RU109394U1 RU109394U1 RU2011115379/14U RU2011115379U RU109394U1 RU 109394 U1 RU109394 U1 RU 109394U1 RU 2011115379/14 U RU2011115379/14 U RU 2011115379/14U RU 2011115379 U RU2011115379 U RU 2011115379U RU 109394 U1 RU109394 U1 RU 109394U1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- electrodes
- generator
- meter
- multiplexers
- measuring electrodes
- Prior art date
Links
Abstract
Электроимпедансный томограф, содержащий матрицу измерительных электродов, соединенных с коммутационным блоком мультиплексоров, генератор, предназначенный для питания зондирующим сигналом активных измерительных электродов, измеритель, предназначенный для измерения напряжения на пассивных измерительных электродах, компьютер, соединенный с микроконтроллером, выходы которого подключены к управляющим входам коммутационного блока мультиплексоров, генератора и измерителя, при этом одни из выводов генератора и измерителя подключены к коммутационному блоку мультиплексоров, а другие их выводы соединены соответственно с первым и вторым отводящими электродами, отличающийся тем, что измерительные электроды размещены в корпусе продолговатой формы и установлены на его торцевой части рядами по концентричным окружностям, причем по окружности электроды установлены с одинаковым шагом, а манипулятор для ввода команд, соединенный с компьютером, выполнен в виде педали.
Description
Полезная модель относится к медицинской технике и может быть использована для визуализации и диагностики патологических изменений в различных органах, находящихся в непосредственной близости от поверхности тела, а также в естественных полостях тела, и получения их томографического изображения, в частности, в гинекологии.
Известен электроимпедансный томограф, содержащий систему контактных электродов, устройство возбуждения тока, устройство измерения разностей потенциалов с дифференциальным усилителем на входе, микропроцессорную схему управления, входные и выходные аналоговые коммутаторы, входы которых подключены к контактным электродам, выходы входных коммутаторов - к входу дифференциального усилителя, а выходы выходных коммутаторов - к входу дифференциального усилителя, а выходы выходных коммутаторов - к устройству возбуждения напряжения, причем томограф содержит цепь компенсации синфазной составляющей напряжений на каждой паре электродов, цепь компенсаций контактной разности потенциалов, при этом цепь компенсации синфазной составляющей напряжений выполнена в виде цепи обратной связи, содержащей операционный усилитель, выход синфазного сигнала дифференциального усилителя подключен к инвертирующему входу операционного усилителя, выход которого подключен к устройству возбуждения напряжения (RU 2127075, А61В 5/05, 10.03.99).
Недостатки известного устройства также заключаются в не возможности визуализации труднодоступных мест (в частности, естественных полостей), низкой разрешающей способности (около 2 см) и в недостаточной простоте управления процессом измерения, обусловленной необходимостью свободной руки для такого управления или посторонней помощи.
В качестве прототипа принят электрический маммограф, содержащий двумерный набор электродов, располагаемых на поверхности тела, источник переменного тока, измеритель разности потенциалов, выходной мультиплексор, выходы которого подключены к электродам, а вход - к источнику переменного тока, входной мультиплексор, входы которого подключены к электродам, а выход - к измерителю разности потенциалов, управляющее устройство, подключенное к адресным входам выходного и входного мультиплексоров, входу управления источником переменного тока, а также к цифровому выходу измерителя разности потенциалов, и вычислительное устройство, соединенное линией связи с управляющим устройством, к источнику переменного тока и измерителю разности потенциалов подключено по одному дополнительному электроду, которые расположены на большом расстоянии от двумерного набора электродов, например на конечностях, дополнительно к выходу источника переменного тока подключен пороговый детектор выходного напряжения, выход которого подключен к управляющему устройству, двумерный набор электродов расположен на жесткой диэлектрической плоскости, а каждый электрод представляет собой электропроводящий выступ (RU 2153285, А61В 5/05, 27.07.2000).
Недостатки известного устройства заключаются в невозможности визуализации труднодоступных мест (в частности, естественных полостей), низкой разрешающей способности (около 7 мм) и в недостаточной простоте управления процессом измерения, обусловленной необходимостью свободной руки для такого управления или посторонней помощи. Указанные недостатки делают невозможным применение такого томографа, например, в гинекологии.
Технический результат полезной модели заключается в улучшении эксплуатационных характеристик, за счет равномерного размещения максимального количества электродов на исследуемой области и возложения функций управления процессом измерения на выполненный в виде педали манипулятор для ввода команд.
Технический результат достигается тем, что в электроимпедансном томографе, содержащем матрицу измерительных электродов, соединенных с коммутационным блоком мультиплексоров, генератор, предназначенный для питания зондирующим сигналом активных измерительных электродов, измеритель, предназначенный для измерения напряжения на пассивных измерительных электродах, компьютер, соединенный с микроконтроллером, выходы которого подключены к управляющим входам коммутационного блока мультиплексоров, генератора и измерителя, при этом одни из выводов генератора и измерителя подключены к коммутационному блоку мультиплексоров, а другие их выводы соединены соответственно с первым и вторым отводящими электродами, согласно предложению измерительные электроды размещены в корпусе продолговатой формы и установлены на его торцевой части рядами по концентричным окружностям, причем по окружности электроды установлены с одинаковым шагом, а манипулятор для ввода команд, соединенный с компьютером, выполнен в виде педали.
На чертеже (рис.1) приведена схема предлагаемого электроимпедансного томографа. На рис.2 показано расположение электродов на торцевой части измерительной головки.
Электроимпедансный томограф содержит матрицу 1 измерительных электродов, соединенных с коммутационным блоком 2 мультиплексоров, генератор 3, предназначенный для питания зондирующим сигналом активных измерительных электродов, измеритель 4, предназначенный для измерения напряжения на пассивных измерительных электродах, компьютер 5, соединенный с микроконтроллером 6, выходы которого подключены к управляющим входам коммутационного блока 2 мультиплексоров, генератора 3 и измерителя 4, при этом одни из выводов генератора 3 и измерителя 4 подключены к коммутационному блоку 2 мультиплексоров, а другие их выводы соединены соответственно с первым и вторым отводящими электродами 7, манипулятор 8 для ввода команд, соединенный с компьютером 5, выполнен в виде педали (на чертеже не показано), измерительные электроды 9 (см. рис.2) размещены в корпусе продолговатой формы (на чертеже не показан) и установлены на его торцевой части 10 рядами по концентричным окружностям, причем по окружности электроды 9 установлены с одинаковым шагом.
Электроимпедансный томограф работает следующим образом.
Электроимпедансный томограф позволяет обеспечить простое и безопасное исследование пациентов не только в клинических условиях, но и обычных кабинетах и лабораториях. При проведении измерений на органах человека величина инжектируемого тока ограничена условием безопасности воздействия, поэтому величина измеряемых прибором сигналов оказывается весьма небольшой и серьезное влияние на качество реконструируемых изображений оказывает отношение амплитуды измеряемых сигналов к величине собственных шумов прибора и внешних электрических помех на частоте измерения.
В предлагаемом устройстве инжекция тока осуществляется через отводящий электрод и электрод, поочередно выбираемый из матрицы, в режиме генерации напряжения формы меандра и измерением инжектируемого тока, остальные электроды поочередно измеряют потенциалы относительно второго отводящего электрода. На основе этого перебора формируется набор данных для реконструкции, состоящий из 8 квадратур для каждой комбинации электрод-генератор/электрод-приемник всего 48∗47 комбинаций. Такой алгоритм работы электродов позволяет увеличить отношение сигнал-шум, что в свою очередь повышает чувствительность и разрешающую способность устройства.
При подготовке к измерениям предварительно увлажненные отводящие электроды 7 располагают на конечностях пациента, а матрицу измерительных электродов 9 прижимают к обследуемому органу человека так, чтобы обеспечить электрический контакт большинства электродов, по возможности располагая их параллельно к прижимаемой поверхности. По команде с компьютера 5 микроконтроллер 6 с помощью мультиплексора 2 подключает генератор 3 поочередно к измерительным электродам 9. Переменный ток от генератора 3, работающего в режиме генерации меандра, протекает по цепи: генератор 3, мультиплексор 2, один из электродов 9, исследуемый орган, отводящий электрод 7. С помощью мультиплексора 2 один из свободных электродов 9 матрицы 1 (измерительной головки) подключается к входу измерителя 4, который измеряет амплитуду переменного напряжения между электродом 9 и отводящим электродом 7. Причем может быть осуществлено, например, 20 выборок за период и возможно усреднение за несколько периодов. Синхронно с этим происходит измерение инжектируемого тока в генераторе 3. Данные с генератора 3 и измерителя 4 передаются в микроконтроллер 6, на их основе вычисляются квадратуры для тока и напряжения на первой и пятой гармонике (умножение на табличные косинусы и синусы зондирующей частоты и 5-ти кратной). Вычисленные для каждой пары электрод-генератор/электрод-приемник 8 квадратур передаются в компьютер 5, снабженный программой, обеспечивающей реконструирование пространственного распределения методом взвешенного обратно проецирования по эквипотенциалям и визуализацию 3-х срезов. Программа хранится на жестком диске компьютера 5 и загружается в его оперативную память при выполнении измерений. Передача данных может осуществляется через преобразователь интерфейса с гальванической развязкой (на чертеже не показано) для обеспечения развязки измерительной части устройства и персонального компьютера и конвертирования передаваемых на персональный компьютер данных в стандарт USB.
Корпус, в котором размещены электроды 9, имеет продолговатую цилиндрическую форму с утолщением на конце или коническую форму. На его торцевой части (30 мм в диаметре) расположены равномерно 48 электродов на 4-х концентрических окружностях. Электрод представляет собой скругленный стержень из нержавеющей стали диаметром 1,5 мм и выступает на несколько мм из датчика. Любой измерительный электрод с помощью мультиплексоров может быть соединен с генератором напряжения или с измерителем. Такое выполнение корпуса обеспечивает наиболее правильное и точное расположение матрицы электродов на диагностируемом органе человека, что в свою очередь позволяет обеспечить повышенную точность и высокую достоверность диагностики. Выполнение манипулятора для ввода команд в виде педали с подключением его к компьютеру 5 обеспечивает для исследователя удобство управления устройством в процессе диагностирования, например, когда корпус с матрицей измерительных электродов удерживается руками, команды для записи обрабатываемых данных исследователь может подавать в компьютер путем нажатия ногой на педаль.
Таким образом, возложение функций управления процессом измерения на манипулятор для ввода команд, который выполнен в виде педали, позволяет освободить руку исследователя для дополнительных манипуляций, необходимых при электроимпедансном исследовании труднодоступных мест и естественных полостей, в частности, в гинекологии. Использование в устройстве не ортогональной матрицы электродов позволяет разместить равномерно максимальное количество электродов на исследуемой области.
Claims (1)
- Электроимпедансный томограф, содержащий матрицу измерительных электродов, соединенных с коммутационным блоком мультиплексоров, генератор, предназначенный для питания зондирующим сигналом активных измерительных электродов, измеритель, предназначенный для измерения напряжения на пассивных измерительных электродах, компьютер, соединенный с микроконтроллером, выходы которого подключены к управляющим входам коммутационного блока мультиплексоров, генератора и измерителя, при этом одни из выводов генератора и измерителя подключены к коммутационному блоку мультиплексоров, а другие их выводы соединены соответственно с первым и вторым отводящими электродами, отличающийся тем, что измерительные электроды размещены в корпусе продолговатой формы и установлены на его торцевой части рядами по концентричным окружностям, причем по окружности электроды установлены с одинаковым шагом, а манипулятор для ввода команд, соединенный с компьютером, выполнен в виде педали.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2011115379/14U RU109394U1 (ru) | 2011-04-20 | 2011-04-20 | Электроимпедансный томограф |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2011115379/14U RU109394U1 (ru) | 2011-04-20 | 2011-04-20 | Электроимпедансный томограф |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU109394U1 true RU109394U1 (ru) | 2011-10-20 |
Family
ID=44999354
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2011115379/14U RU109394U1 (ru) | 2011-04-20 | 2011-04-20 | Электроимпедансный томограф |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU109394U1 (ru) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU199056U1 (ru) * | 2020-06-07 | 2020-08-11 | Общество с ограниченной ответственностью "Электроимпедансная визуализация" | Устройство управления процессом электроимпедансной томографии при замораживании биологических тканей |
RU2748900C1 (ru) * | 2020-09-30 | 2021-06-01 | федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Южно-Российский государственный политехнический университет (НПИ) имени М.И. Платова" | Способ визуализации поля перфузии тканей грудной полости на основе электроимпедансной томографии |
RU2749298C1 (ru) * | 2020-09-30 | 2021-06-08 | федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Южно-Российский государственный политехнический университет (НПИ) имени М.И. Платова" | Способ визуализации поля вентиляции легких на основе электроимпедансной томографии |
-
2011
- 2011-04-20 RU RU2011115379/14U patent/RU109394U1/ru active IP Right Revival
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU199056U1 (ru) * | 2020-06-07 | 2020-08-11 | Общество с ограниченной ответственностью "Электроимпедансная визуализация" | Устройство управления процессом электроимпедансной томографии при замораживании биологических тканей |
RU2748900C1 (ru) * | 2020-09-30 | 2021-06-01 | федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Южно-Российский государственный политехнический университет (НПИ) имени М.И. Платова" | Способ визуализации поля перфузии тканей грудной полости на основе электроимпедансной томографии |
RU2749298C1 (ru) * | 2020-09-30 | 2021-06-08 | федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Южно-Российский государственный политехнический университет (НПИ) имени М.И. Платова" | Способ визуализации поля вентиляции легких на основе электроимпедансной томографии |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
RU2127075C1 (ru) | Способ получения томографического изображения тела и электроимпедансный томограф | |
US6167300A (en) | Electric mammograph | |
JP2009501578A (ja) | 指標の決定 | |
WO2020199367A1 (zh) | 电阻抗成像设备和方法 | |
US20150002168A1 (en) | Systems and methods for soft-field tomography | |
Gaggero et al. | Miniaturization and distinguishability limits of electrical impedence tomography for biomedical application | |
US20230346286A1 (en) | Needle impedance electromyography and electrical impedance imaging for enhanced muscle diagnostics | |
CN104970791A (zh) | 经络检测仪及其检测方法 | |
PL219558B1 (pl) | Urządzenie i sposób do diagnostyki próchnicy wtórnej | |
CN103815905B (zh) | 一种实现人体任意分段测量的人体成分分析仪 | |
EP2502557A1 (en) | System and method for soft-field tomography data acquisition | |
RU109394U1 (ru) | Электроимпедансный томограф | |
Garg et al. | Design and development of Electrical Impedance Tomography (EIT) based system | |
RU117791U1 (ru) | Диагностическое персональное устройство | |
RU164812U1 (ru) | Устройство сбора и передачи данных для электроимпедансной томографии биологических объектов | |
Mat-Shayuti et al. | Development of Low-Cost, Non-Obtrusive Electrical Impedance Tomography Device for Liquid-Gas Flow Visualization | |
RU66932U1 (ru) | Электроимпедансный компьютерный маммограф | |
Kumar et al. | Analysis and validation of medical application through electrical impedance based system | |
Kumar et al. | An experimental validation of bio-impedance technique for medical & non-medical application | |
JP3137563U (ja) | 遠距離診断システムの経穴検測器 | |
Kanti Bera et al. | Common ground method of current injection in electrical impedance tomography | |
TWI784480B (zh) | 人體阻抗分析儀 | |
RU2470580C1 (ru) | Способ определения электрического сопротивления внутренних тканей участка тела биологического объекта и реоанализатор | |
RU2387373C2 (ru) | Способ получения томографического изображения тела | |
EA012006B1 (ru) | Электроимпедансный компьютерный маммограф |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM1K | Utility model has become invalid (non-payment of fees) |
Effective date: 20130421 |
|
NF1K | Reinstatement of utility model |
Effective date: 20140220 |
|
MM1K | Utility model has become invalid (non-payment of fees) |
Effective date: 20150421 |
|
NF1K | Reinstatement of utility model |
Effective date: 20160510 |