RU2578180C2 - Method for detecting breast new growths, and mammography device - Google Patents
Method for detecting breast new growths, and mammography device Download PDFInfo
- Publication number
- RU2578180C2 RU2578180C2 RU2013110279/14A RU2013110279A RU2578180C2 RU 2578180 C2 RU2578180 C2 RU 2578180C2 RU 2013110279/14 A RU2013110279/14 A RU 2013110279/14A RU 2013110279 A RU2013110279 A RU 2013110279A RU 2578180 C2 RU2578180 C2 RU 2578180C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- electrodes
- breast
- current
- mammary gland
- hemisphere
- Prior art date
Links
Images
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
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B5/00—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
- A61B5/43—Detecting, measuring or recording for evaluating the reproductive systems
- A61B5/4306—Detecting, measuring or recording for evaluating the reproductive systems for evaluating the female reproductive systems, e.g. gynaecological evaluations
- A61B5/4312—Breast evaluation or disorder diagnosis
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B2505/00—Evaluating, monitoring or diagnosing in the context of a particular type of medical care
- A61B2505/07—Home care
Landscapes
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Medical Informatics (AREA)
- Molecular Biology (AREA)
- Veterinary Medicine (AREA)
- Biophysics (AREA)
- Pathology (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Biomedical Technology (AREA)
- Heart & Thoracic Surgery (AREA)
- Nuclear Medicine, Radiotherapy & Molecular Imaging (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Surgery (AREA)
- Animal Behavior & Ethology (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Public Health (AREA)
- Radiology & Medical Imaging (AREA)
- Gynecology & Obstetrics (AREA)
- Reproductive Health (AREA)
- Measurement And Recording Of Electrical Phenomena And Electrical Characteristics Of The Living Body (AREA)
Abstract
Description
Группа изобретений относится к медицинской аппаратуре. Более конкретной областью их применения являются медицинские приборы, известные как электроимпедансные маммографы. Группа изобретений обеспечивает возможность создания электроимпедансного маммографа нового вида, предназначенного для самостоятельного использования пациенткой в домашних условиях.The group of inventions relates to medical equipment. A more specific area of their application is medical devices, known as electrical impedance mammographs. The group of inventions provides the opportunity to create a new type of electrical impedance mammograph intended for independent use by the patient at home.
Электроимпедансные маммографы представляют собой сравнительно новый вид медицинских приборов, предназначенных для диагностики, прежде всего, онкологических заболеваний молочных желез у женщин. В отличие от наиболее широко распространенных рентгеновских маммографов, электроимпедансные маммографы, лишь немного уступая лучшим образцам рентгеновских маммографов в разрешающей способности обнаружения новообразований в ткани молочной железы, значительно превосходят последние по многим другим показателям. Прежде всего, это абсолютная радиологическая безопасность для пациентки, что позволяет применять электроимпедансные маммографы для обследования женщин всех без исключения возрастных групп. Кроме того, радиологическая безопасность электроимпедансных маммографов позволяет применять их не только в качестве инструмента ежегодного скринингового обследования, но и в качестве средства динамического наблюдения в процессе развития заболевания и его лечения. Маммологическое обследование женщины с использованием электроимпедансного маммографа безболезненно и абсолютно безопасно в части возможности поражения электрическим током, поскольку проводится с использованием низких напряжений и малых значений измерительных токов. Принцип действия электроимпедансного маммографа основан на регистрации таких областей в ткани молочной железы, которые отличаются от других участков ткани железы повышенными значениями электропроводности. Известно, что электропроводность ткани, пораженной онкологическим заболеванием, выше, чем электропроводность здоровой ткани. Это обстоятельство и позволяет эффективно обнаруживать онкологические новообразования на фоне здоровой ткани железы.Electro-impedance mammographs are a relatively new type of medical device designed to diagnose, primarily, breast cancer in women. Unlike the most widespread x-ray mammographs, electric impedance mammographs, only slightly inferior to the best X-ray mammographs in the resolution of detection of neoplasms in the breast tissue, are significantly superior to the latter in many other respects. First of all, this is absolute radiological safety for the patient, which allows the use of electrical impedance mammographs to examine women of all age groups without exception. In addition, the radiological safety of electrical impedance mammographs allows them to be used not only as a tool for annual screening examinations, but also as a means of dynamic observation in the process of the development of a disease and its treatment. Mammological examination of a woman using an electric impedance mammograph is painless and absolutely safe in terms of the possibility of electric shock, since it is carried out using low voltages and low values of measuring currents. The principle of operation of the electric impedance mammograph is based on the registration of such areas in the breast tissue that differ from other areas of the glandular tissue with increased electrical conductivity values. It is known that the electrical conductivity of tissue affected by cancer is higher than the electrical conductivity of healthy tissue. This circumstance makes it possible to effectively detect oncological neoplasms against the background of healthy gland tissue.
Известен электрический маммограф, описанный в патенте РФ №2153285, и его модификация в форме электроимпедансного компьютерного маммографа, описанного в патенте на полезную модель РФ №66932. Известный маммограф содержит плоскую матрицу из 256 электродов, два индифферентных электрода, связанный с компьютером электронный блок и установленное в компьютере программное обеспечение. При обследовании пациентки электродную матрицу плотно прижимают к молочной железе, расплющивая железу на грудной клетке пациентки. После этого поочередно через каждый из 256 электродов матрицы и пару индифферентных электродов, установленных на ладонях (или запястьях) пациентки, пропускают измерительный ток. При каждом пропускании тока через один из электродов матрицы выполняют измерение падений напряжений между выбираемыми парами других электродов матрицы и с использованием программно реализованной математической операции обратного восстановления проекций вдоль эквипотенциальных линий строят картину распределения электрической проводимости в выбираемом слое ткани молочной железы. Всего маммограф позволяет построить картины распределения электрической проводимости для семи выбираемых слоев. Каждая из 7 картин по выбору проводящего обследование врача отображается на дисплее компьютера. Картина имеет вид распределенных в плоскости экрана дисплея темных и светлых областей. Темные области соответствуют участкам здоровой ткани молочной железы, а светлые области - участкам ткани подозрительным на наличие онкологического поражения. Просматривая последовательно картины распределения электрической проводимости в различных выбираемых слоях, врач получает возможность оценить размеры подозрительного на онкологическое поражение участка ткани железы и его пространственное расположение в объеме молочной железы. Разрешающая способность электроимпедансного маммографа «МЭИК», продающегося на международном рынке и являющегося реализацией полезной модели РФ №66932, составляет 3 мм - 5 мм, что приближается к аналогичному показателю рентгеновского маммографа и вполне достаточна для использования электроимпедансного маммографа в клинической практике.Known electric mammograph described in the patent of the Russian Federation No. 2153285, and its modification in the form of an electric impedance computer mammograph described in the patent for a useful model of the Russian Federation No. 66932. The well-known mammograph contains a flat matrix of 256 electrodes, two indifferent electrodes, an electronic unit connected to a computer, and software installed in the computer. When examining a patient, the electrode matrix is pressed tightly against the mammary gland, flattening the gland on the patient’s chest. After that, alternately through each of the 256 matrix electrodes and a pair of indifferent electrodes mounted on the patient's palms (or wrists), a measuring current is passed. Each time the current is passed through one of the matrix electrodes, voltage drops are measured between the selected pairs of other matrix electrodes and, using the software-implemented mathematical operation of reverse recovery of projections along equipotential lines, a picture of the electrical conductivity distribution in the selected layer of breast tissue is constructed. In total, the mammograph allows you to build patterns of the distribution of electrical conductivity for seven selectable layers. Each of the 7 paintings of the choice of the examining physician is displayed on a computer display. The picture has the form of dark and light areas distributed in the plane of the display screen. Dark areas correspond to areas of healthy breast tissue, and light areas to areas of tissue suspicious for cancer. By looking sequentially at the patterns of the distribution of electrical conductivity in various selectable layers, the doctor is given the opportunity to assess the size of a piece of gland tissue suspected of cancer and its spatial location in the volume of the mammary gland. The resolution of the MEIK electric impedance mammograph sold on the international market and implementing the utility model of the Russian Federation No. 66932 is 3 mm - 5 mm, which is close to that of an X-ray mammograph and is quite sufficient for using the electric impedance mammograph in clinical practice.
Электроимпедансный компьютерный маммограф, описанный в полезной модели РФ №66932, и способ реконструкции изображения электрической проводимости ткани молочной железы, лежащий в основе его функционирования, являются прототипами заявляемой группы изобретений.The electrical impedance computer mammograph described in the utility model of the Russian Federation No. 66932, and the method for reconstructing the electrical conductivity of the breast tissue underlying its functioning are prototypes of the claimed group of inventions.
Недостатками известного электроимпедансного маммографа является его высокая стоимость и относительно высокие требования к квалификации обслуживающего медицинского персонала. Прежде всего это связано с большой методологической и вычислительной сложностью реализованного в маммографе способа обнаружения новообразований и мест их локализации в молочной железе. Указанные недостатки исключают возможность использования известного маммографа в качестве медицинского прибора домашнего применения. Врачи-маммологи считают, что для своевременного обнаружения рака молочной железы, ее скрининговое обследование должно производиться не реже 1 раза в месяц. При этом указанное обследование наиболее целесообразно производить в определенной фазе естественного физиологического цикла женщины. Указанные обстоятельства определяют высокую актуальность применения для целей скрининга молочной железы маммографа домашнего применения, который женщина могла бы самостоятельно использовать в удобное для нее и рекомендуемое врачом-маммологом время.The disadvantages of the well-known electrical impedance mammograph is its high cost and relatively high requirements for the qualification of attendants. First of all, this is due to the great methodological and computational complexity of the method for detecting neoplasms and places of their localization in the mammary gland implemented in the mammograph. These shortcomings exclude the possibility of using the well-known mammograph as a medical device for home use. Mammologists believe that for the timely detection of breast cancer, its screening should be done at least 1 time per month. At the same time, the indicated examination is most advisable to carry out in a certain phase of a woman’s natural physiological cycle. These circumstances determine the high relevance of the use for the screening of the mammary gland of a home use mammograph, which a woman could independently use at a time convenient for her and recommended by a mammologist.
Решаемая техническая задача состоит в создании способа обнаружения новообразований и мест их локализации в молочной железе путем регистрации асимметрии картины распределения электрических потенциалов на поверхности железы при пропускании через ее ткань слабого измерительного тока.The technical problem to be solved consists in creating a method for detecting neoplasms and their localization sites in the mammary gland by recording the asymmetry of the distribution pattern of electric potentials on the gland surface when a weak measuring current is passed through its tissue.
Сущность первого объекта группы - способа обнаружения новообразования в молочной железе женщины - заключается в том, что к молочной железе прикладывают четыре закрепленных на жестком кольцеобразном диэлектрическом основании металлических электрода, установленных на равном расстоянии друг от друга вдоль окружности, длина которой не превышает длину окружности молочной железы на установленной высоте от основания железы. Затем проводят основной цикл измерений, дважды пропуская измерительный ток через пару диаметрально противоположных токовых электродов при поочередном заземлении каждого из этих электродов и с одновременным измерением разности потенциалов между потенциальными электродами, расположенными на линии, ортогональной линии установки токовых электродов. Результат каждого измерения разности потенциалов запоминают как относящийся к двум квадрантам проекции молочной железы на плоскость грудной клетки, смежным с заземленным токовым электродом. Полученные результаты двух измерений разности потенциалов сравнивают между собой по абсолютной величине. При разности их абсолютных значений, превышающей установленный порог, фиксируют наличие новообразования в ткани молочной железы. При этом два квадранта, которым соответствует большее по абсолютной величине значение измеренной разности потенциалов, принимают в качестве места локализации новообразования.The essence of the first object of the group — a method for detecting a neoplasm in a woman’s mammary gland — consists of four metal electrodes fixed to a rigid annular dielectric base and installed at an equal distance from each other along a circle the length of which does not exceed the circumference of the breast at a set height from the base of the gland. Then, the main measurement cycle is carried out, passing the measuring current twice through a pair of diametrically opposite current electrodes with alternating grounding of each of these electrodes and simultaneously measuring the potential difference between the potential electrodes located on the line orthogonal to the current electrode installation line. The result of each measurement of the potential difference is stored as referring to two quadrants of the projection of the mammary gland onto the chest plane adjacent to the grounded current electrode. The obtained results of two measurements of the potential difference are compared with each other in absolute value. When the difference in their absolute values exceeds the established threshold, the presence of a neoplasm in the breast tissue is recorded. In this case, two quadrants, which correspond to a larger absolute value of the measured potential difference, are taken as the location of the neoplasm.
Благодаря перечисленной совокупности признаков при проведении измерений наблюдаемая картина распределения падений напряжения на поверхности молочной железы может быть симметрична или асимметрична относительно линий установки электродов. Если ткань молочной железы однородна по электрическому сопротивлению во всем объеме железы, эта картина полностью симметрична. Если же в объеме железы имеются неоднородные по электрическому сопротивлению участки, картина становится асимметричной. Поскольку неоднородность электрического сопротивления является следствием наличия в ткани молочной железы новообразования с электрическим сопротивлением, отличным от сопротивления остального объема ткани железы, то наличие асимметрии картины распределения падений напряжения на поверхности железы и ее величина могут являться признаками наличия подобного новообразования. Превышение этой величиной некоторого установленного порога позволяет фиксировать наличие новообразования в молочной железе, а соотнесение величины измеренной разности потенциалов с двумя квадрантами проекции молочной железы на поверхность тела позволяет судить о месте локализации этого новообразования.Due to the listed set of features, when taking measurements, the observed pattern of the distribution of voltage drops on the surface of the mammary gland can be symmetric or asymmetric with respect to the electrode installation lines. If the tissue of the mammary gland is uniform in electrical resistance throughout the volume of the gland, this picture is completely symmetrical. If in the volume of the gland there are sections that are heterogeneous in electrical resistance, the picture becomes asymmetric. Since the heterogeneity of electrical resistance is a consequence of the presence of a neoplasm in the breast tissue with an electrical resistance different from the resistance of the remaining volume of the glandular tissue, the presence of an asymmetry in the distribution of voltage drops on the surface of the gland and its magnitude can be signs of the presence of such a neoplasm. Exceeding a certain threshold by this value allows us to record the presence of a neoplasm in the mammary gland, and correlation of the measured potential difference with two quadrants of the projection of the mammary gland on the body surface allows us to judge the location of this neoplasm.
В одном из вариантов реализации способа в качестве установленного порога принимают значение, равное 5 мВ.In one embodiment of the method, a value of 5 mV is adopted as the set threshold.
Указанный признак варианта способа позволяет снизить вероятность ложных обнаружений из-за случайных нарушений симметричности картины распределения падений напряжения на поверхности молочной железы, например, из-за случайного взаимного смещения электродов.The indicated feature of the variant of the method allows to reduce the likelihood of false detections due to random disturbances in the symmetry of the pattern of the distribution of voltage drops on the surface of the mammary gland, for example, due to random mutual displacement of the electrodes.
С целью повышения достоверности обнаружения новообразования и увеличения точности определения места его локализации способ предусматривает возможность выполнения повторного цикла измерений и обработки их результатов. При этом в повторном цикле измерения разности потенциалов производят взаимное переключение токовых и потенциальных электродов с сохранением расположения всех электродов на молочной железе, а в качестве места локализации новообразования принимают квадрант, который является совпадающим для мест локализации новообразования, установленных в основном и повторном циклах измерений.In order to increase the reliability of the detection of neoplasms and increase the accuracy of determining the location of its localization, the method provides the ability to perform a repeated measurement cycle and process their results. At the same time, in the repeated cycle of measuring the potential difference, the current and potential electrodes are mutually switched while maintaining the location of all the electrodes on the mammary gland, and the quadrant, which is the same for the localization sites of the tumor established in the main and repeated measurement cycles, is taken as the location of the neoplasm.
Перечисленные признаки варианта реализации способа, как и в основном варианте его реализации, позволяют обнаружить наличие асимметрии картины распределения падений напряжения на поверхности молочной железы, а следовательно, и наличие новообразования в ее ткани. При этом благодаря относительному изменению взаиморасположения токовых и потенциальных электродов асимметричность картины распределения падений напряжения на поверхности молочной железы повторяется на тех участках проекции железы на поверхность грудной клетки, в которых локализовано новообразование. Тем самым, повторная оценка асимметричности картины распределения падений напряжения на поверхности молочной железы при взаимозамене токовых и потенциальных электродов позволяет подтвердить факт наличия новообразования в ткани железы, т.е. повысить достоверность обнаружения образования. Кроме того, ортогональная ориентация картины распределения падений напряжения, наблюдаемая при повторном цикле измерений, приводит к тому, что возможность локализации новообразования сужается. Вместо двух квадрантов возможной локализации новообразования наиболее вероятным местом его локализации остается только один квадрант. Тем самым повышается точность определения места локализации новообразования.The listed signs of a variant of the method implementation, as well as in the main variant of its implementation, make it possible to detect the presence of an asymmetry of the distribution pattern of voltage drops on the surface of the mammary gland, and, consequently, the presence of neoplasm in its tissue. Moreover, due to the relative change in the relative position of current and potential electrodes, the asymmetry of the pattern of the distribution of voltage drops on the surface of the mammary gland is repeated in those areas of the projection of the gland onto the surface of the chest in which the neoplasm is localized. Thus, a repeated assessment of the asymmetry of the pattern of the distribution of voltage drops on the surface of the mammary gland with the interchange of current and potential electrodes allows us to confirm the presence of neoplasms in the gland tissue, i.e. increase the reliability of detection of education. In addition, the orthogonal orientation of the pattern of the distribution of voltage drops observed during a repeated measurement cycle leads to the fact that the possibility of localization of the neoplasm is narrowed. Instead of two quadrants of possible localization of the neoplasm, only one quadrant remains the most likely place for its localization. This increases the accuracy of determining the location of the neoplasm.
Еще в одном варианте осуществления способа измерения основного и повторного циклов производят последовательно с временным интервалом не более 10 мс между циклами. Указанный признак позволяет снизить вероятность ложных обнаружений из-за возможных смещений электродов маммографа, например, при дыхательных движениях пациентки.In yet another embodiment of the method, the measurements of the main and repeated cycles are performed sequentially with a time interval of not more than 10 ms between cycles. This feature allows you to reduce the likelihood of false detection due to possible displacements of the mammography electrodes, for example, during respiratory movements of the patient.
Сущность второго самостоятельного объекта группы - электроимпедансного маммографа - заключается в том, что он содержит электродный блок, выполненный сменным в виде диэлектрической полусферы, на внутренней поверхности которой на равном расстоянии друг от друга вдоль окружности установлены по меньшей мере четыре плоских металлических электрода, каждый из которых снабжен отдельным электрическим выводом, разделенные по меньшей мере на две группы, каждая из которых образована двумя диаметрально противоположными электродами и связана с управляемым мультиплексором-демультиплексором электронного блока, размещенного в полости ручки-держателя, при этом мультиплексор-демультиплексор связан через измеритель напряжения и аналого-цифровой преобразователь с микропроцессором, подключенным к индикаторному блоку, и с управляемым генератором измерительного тока.The essence of the second independent object of the group - the electric impedance mammograph - is that it contains an electrode unit made interchangeable in the form of a dielectric hemisphere, at least four flat metal electrodes are installed at an equal distance from each other along the circumference, each of which equipped with a separate electrical outlet, divided into at least two groups, each of which is formed by two diametrically opposite electrodes and connected to a multiplexer-demultiplexer of an electronic unit located in the cavity of the handle-holder, wherein the multiplexer-demultiplexer is connected through a voltage meter and an analog-to-digital converter with a microprocessor connected to the indicator unit and with a controlled measuring current generator.
Благодаря перечисленным признакам предложенный маммограф может быть реализован в виде малогабаритного электронного прибора с автономным питанием. Такой прибор может быть использован женщиной для самостоятельного обследования своих молочных желез. Заложенная в управляющем микропроцессоре программа работы прибора в совокупности с перечисленными выше его электронными узлами обеспечивает реализацию алгоритма измерений и вычислительной обработки их результатов в соответствии с процедурами, предусмотренными предложенным способом обнаружения и локализации новообразований в молочной железе. Выполнение электродного блока сменным позволяет комплектовать маммограф набором отличающихся по размерам электронных блоков. Подобная комплектация представляется рациональной, поскольку молочные железы женщин отличаются весьма большим разнообразием размеров.Due to the listed features, the proposed mammograph can be implemented in the form of a small-sized electronic device with autonomous power. Such a device can be used by a woman to independently examine her mammary glands. The program of operation of the device incorporated in the control microprocessor in conjunction with its electronic components listed above ensures the implementation of the measurement algorithm and the computational processing of their results in accordance with the procedures provided for by the proposed method for detecting and localizing neoplasms in the mammary gland. The implementation of the replaceable electrode block allows you to complete the mammograph with a set of electronic blocks differing in size. Such a complete set seems rational, since the mammary glands of women are very diverse in size.
В частном случае реализации маммографа электродный блок выполнен содержащим металлические электроды, размещенные в вершинах квадрата, диагональ которого равна диаметру диэлектрической полусферы. При этом длина большой окружности полусферы не превышает длину окружности молочной железы у ее основания.In the particular case of the mammograph, the electrode block is made containing metal electrodes placed at the vertices of a square whose diagonal is equal to the diameter of the dielectric hemisphere. The length of the large circumference of the hemisphere does not exceed the circumference of the mammary gland at its base.
Подобная форма выполнения электродного блока позволяет обеспечить его достаточную органолептичность женской молочной железе. При этом одновременно обеспечивается необходимая жесткость конструкции, чем достигается надежная пространственная фиксация электродов и, тем самым, снижаются возможные ошибки результатов измерений из-за взаимного пространственного смещения электродов при установке электродного блока на молочную железу.This form of execution of the electrode unit allows you to ensure its sufficient organolepticity in the female mammary gland. At the same time, the necessary structural rigidity is ensured, which ensures reliable spatial fixation of the electrodes and, thereby, reduces possible errors in the measurement results due to the mutual spatial displacement of the electrodes when the electrode unit is mounted on the mammary gland.
В одном из частных случаев реализации маммографа его индикаторный блок выполнен в виде четырех светодиодов, закрепленных на внешней поверхности диэлектрической полусферы, при этом каждый из светодиодов соотнесен с одним из квадрантов проекции молочной железы на поверхность тела.In one particular case of the mammograph, its indicator unit is made in the form of four LEDs mounted on the outer surface of the dielectric hemisphere, with each of the LEDs being associated with one of the quadrants of the projection of the mammary gland onto the body surface.
С учетом необходимой простоты использования маммографа, подобная форма выполнения его индикаторного блока позволяет совместить требования необходимой информативности с надежностью функционирования прибора.Given the necessary ease of use of the mammograph, a similar form of execution of its indicator unit allows you to combine the requirements of the necessary information content with the reliability of the device.
Наконец, еще в одном частном случае реализации маммографа электродный блок содержит дополнительные группы электродов, включающих по четыре установленных на внутренней поверхности полусферы металлических электрода, размещенных в вершинах квадратов, плоскости которых параллельны плоскости сечения полусферы, а расстояние между электродами соседних групп вдоль дуги большой окружности полусферы составляет не менее 0,5 см.Finally, in another particular case of the mammograph, the electrode block contains additional groups of electrodes, including four metal electrodes mounted on the inner surface of the hemisphere, located at the vertices of squares, the planes of which are parallel to the plane of the hemisphere section, and the distance between the electrodes of neighboring groups along the arc of a large hemisphere circle is at least 0.5 cm.
Такая форма выполнения прибора позволяет производить оценку асимметрии картины распределения падений напряжения на поверхности молочной железы не только при установке электродов на уровне основания железы, но и на уровнях нескольких ее сечений, параллельных поверхности грудной клетки женщины. Подобная установка способствует повышению точности обнаружения новообразования в молочных железах, имеющих объем, превышающий среднестатистический.This form of implementation of the device allows you to evaluate the asymmetry of the distribution of voltage drops on the surface of the mammary gland, not only when the electrodes are installed at the level of the base of the gland, but also at the levels of several cross sections parallel to the surface of the chest of the woman. Such an installation helps to increase the accuracy of detection of neoplasms in the mammary glands, having a volume exceeding the average.
Сущность изобретения поясняется фиг. 1÷8.The invention is illustrated in FIG. 1 ÷ 8.
Фиг. 1 - общий вид маммографа в разрезе.FIG. 1 is a sectional view of a mammograph.
Фиг. 2 - структурная схема маммографа.FIG. 2 is a structural diagram of a mammograph.
Фиг. 3 - картина распределения линий измерительного тока в объеме молочной железы и потенциалов на ее поверхности при отсутствии новообразований с заземлением первого токового электрода.FIG. 3 is a picture of the distribution of the lines of the measuring current in the volume of the mammary gland and potentials on its surface in the absence of neoplasms with grounding of the first current electrode.
Фиг.4 - картина распределения линий измерительного тока в объеме молочной железы и потенциалов на ее поверхности при отсутствии новообразований с заземлением второго токового электрода.Figure 4 - picture of the distribution of the lines of the measuring current in the volume of the mammary gland and potentials on its surface in the absence of neoplasms with grounding of the second current electrode.
Фиг.5 - картина распределения линий измерительного тока в объеме молочной железы и потенциалов на ее поверхности при наличии новообразования с заземлением первого токового электрода.5 is a picture of the distribution of the lines of the measuring current in the volume of the mammary gland and potentials on its surface in the presence of a neoplasm with grounding of the first current electrode.
Фиг.6 - картина распределения линий измерительного тока в объеме молочной железы и потенциалов на ее поверхности при наличии новообразования с заземлением второго токового электрода.6 is a picture of the distribution of the lines of the measuring current in the volume of the mammary gland and potentials on its surface in the presence of neoplasms with grounding of the second current electrode.
Фиг.7 - картина распределения линий измерительного тока в объеме молочной железы и потенциалов на ее поверхности при наличии новообразования и при взаимозамене токовых и потенциальных электродов с заземлением первого токового электрода.7 is a picture of the distribution of the lines of the measuring current in the volume of the mammary gland and potentials on its surface in the presence of a neoplasm and with the interchange of current and potential electrodes with grounding of the first current electrode.
Фиг.8 - картина распределения линий измерительного тока в объеме молочной железы и потенциалов на ее поверхности при наличии новообразования и при взаимозамене токовых и потенциальных электродов с заземлением второго токового электрода.Fig. 8 is a picture of the distribution of the lines of the measuring current in the volume of the mammary gland and potentials on its surface in the presence of a neoplasm and with the interchange of current and potential electrodes with grounding of the second current electrode.
Пример практической реализации заявленного способа обнаружения и локализации образований в молочной железе удобно рассмотреть совместно с примером реализации маммографа для домашнего использования.An example of the practical implementation of the claimed method for detecting and localizing formations in the mammary gland is convenient to consider together with an example implementation of a mammograph for home use.
Маммограф для домашнего применения содержит ручку-держатель 1, жестко или через разъемное электрическое соединение (на фиг.1 не показано) связанную с электродным блоком 2, имеющим вид полой диэлектрической полусферы 3. Различные экземпляры маммографов могут быть выполнены с электродными блоками 2, имеющими разный внутренний объем диэлектрической полусферы 3. Это позволяет женщине подобрать маммограф с электродным блоком 2, наиболее адекватным по объему ее молочной железе. В частном случае маммограф может иметь сменные электродные блоки 2 с различными размерами полусферы 3. Блоки механически соединены с ручкой-держателем 1 с использованием разъемного электрического соединения. Подобная конструкция позволяет использовать маммограф в качестве семейного домашнего прибора в тех семьях, в составе которых имеются женщины с различными по объему молочными железами.A mammograph for home use contains a handle-holder 1, rigidly or through a detachable electrical connection (not shown in FIG. 1) connected to an
На внутренней поверхности диэлектрической полусферы 3 вблизи ее края установлены четыре металлических электрода 4, 5, 6 и 7 (электрод 7 находится в створе электрода 6 и поэтому на фиг.1 не виден). Электроды 4, 5, 6 и 7 имеют площадь порядка 1 см2 и вмонтированы в материал полусферы 3 так, что их плоские поверхности параллельны внутренней поверхности полусферы 3 и выступают над ней не более чем на 5 мм. Электроды 4, 5, 6 и 7 выполнены или имеют покрытие из неокисляющегося металла, желательно из золота. Все электроды установлены на равном расстоянии друг от друга вдоль окружности края полусферы 3. Это соответствует вершинам квадрата, вписанного в полусферу 3. В частном случае реализации электроды 4, 5, 6 и 7 могут быть установлены не только вблизи края полусферы 3, но и в плоскости ее сечения параллельной краю, но смещенной в сторону вершины полусферы 3 на расстояние до нескольких сантиметров вдоль дуги большой окружности полусферы 3. При этом сохраняется принцип размещения электродов в вершинах вписанного в полусферу 3 квадрата, хотя и имеющего меньшие размеры. Подобная форма выполнения позволяет избежать возможных ошибок обнаружения новообразований в молочной железе, имеющей размеры, значительно превышающие среднестатистические.Four
Электроды 4, 5, 6 и 7 разделены на две группы 8 и 9 (фиг.2), каждая из которых образована двумя диаметрально противоположными электродами. Группы 8 и 9 электрически связаны с мультиплексором-демультиплексором 10 электронного блока 11 (фиг.1), размещенного в полости ручки-держателя 1.The
Электроды обеих групп 8 и 9 через мультиплексор-демультиплексор 10 подключены к измерителю напряжения 12 и управляемому генератору 13 измерительного тока. Выход измерителя напряжения 12 через аналого-цифровой преобразователь (АЦП) 14 связан с микропроцессором 15. Последний осуществляет обработку цифрового сигнала, соответствующего измеренным значениям напряжения, и формирует сигналы программно установленного управления для мультиплексора-демультиплексора 10. Выход микропроцессора 15 также связан с световым индикатором 16, видимым через окно в ручке-держателе 1, и звуковым индикатором 17. В частном случае световой индикатор 16 может быть выполнен в виде четырех светодиодов 18, 19, 20 и 21 (фиг.1), установленных на наружной поверхности диэлектрической полусферы 3 электродного блока 2 (на приведенном на фиг.1 разрезе электродного блока 2 светодиоды 20 и 21 показаны пунктиром, т.к. они расположены вне плоскости разреза). При этом для индикации места локализации обнаруженного новообразования каждый из светодиодов 18, 19, 20 и 21 установлен в одном из соответствующих квадрантов проекции молочной железы на поверхность тела. Питание перечисленных выше функциональных узлов маммографа осуществляется от автономного источника 22 (батареи) через управляемый вручную коммутатор 23 питания. Коммутатор 23 питания снабжен установленной на одной из сторон ручки-держателя 1 кнопкой 24 (фиг.1), которая, в свою очередь, снабжена механическим или электронным триггерным устройством (на фиг.1-2 не показан) памяти состояния.The electrodes of both
Согласно предложенному способу определение наличия новообразования в ткани молочной железы начинают с того, что женщина, удерживая маммограф за ручку-держатель 1, вставляет свою молочную железу в полусферу 3 электродного блока 2. При этом электроды 4, 5, 6 и 7 приходят в электрический контакт с кожным покровом молочной железы. Далее женщина нажимает кнопку 24 на ручке-держателе 1 (фиг.1). При этом на все функциональные узлы маммографа поступает питание и они начинают функционировать в соответствии с установленной в микропроцессоре 15 программой. В частности, мультиплексор-демультиплексор 10 начинает коммутацию электродов групп 8 и 9.According to the proposed method, the determination of the presence of a neoplasm in the breast tissue begins with the woman holding the mammograph by the handle-holder 1, inserts her mammary gland into the
Осуществляемая мультиплексором-демультиплексором 10 коммутация электродных групп 8 и 9 выполняется так, что первоначально электроды одной группы, например диаметрально противоположные электроды 4 и 5, подключены к разным полюсам управляемого генератора 13 измерительного тока, один из которых в данный момент заземлен. Такие подключенные к генератору 13 электроды называются токовыми или инжекторными. А электроды другой группы, соответственно электроды 6 и 7, в этот момент подключены к разным полюсам измерителя напряжения 12. Такие электроды называются потенциальными или измерительными. В этот момент между приложенными к молочной железе электродами 4 и 5 в течение некоторого установленного периода времени, например, в течение 1 с через ткань молочной железы протекает измерительный ток. Используется переменный электрический ток силой около 1 мА частотой 5-50 кГц.The switching of the
При протекании через ткань молочной железы 25 (фиг.3) формируемого источником 13 измерительного тока, вдоль линий 26 тока между каждым из электродов 6 и 7 и «землей» возникают разности потенциалов U2 и U3 (нумерация напряжений здесь принята соответствующей нумерации квадрантов при отсчете квадрантов по часовой стрелке, начиная с правого верхнего). Если ткань молочной железы 25 однородна и в ней нет патологических новообразований с отличными от основной ткани железы значениями удельного электрического сопротивления, напряжения U2 и U3 будут равны между собой, как это показано на фиг.3. В этом случае, разность напряжений между U2 и U3, измеряемая измерителем 12, будет равна 0 или близка к 0 из-за возможного наличия некоторой механической асимметрии приложения электродов 6 и 7 или асимметрии самой молочной железы.When flowing through the tissue of the mammary gland 25 (Fig. 3) generated by the measuring
В следующий момент времени (например, через 10 мс после окончания упомянутого выше первого цикла измерения, длившегося, например, 1 с) мультиплексор-демультиплексор 10 по команде микропроцессора 15 производит коммутацию электродов 4 и 5. В результате изменяется подключение этих электродов к полюсам управляемого генератора 13 измерительного тока. Тот электрод, который ранее был подключен к потенциальному полюсу генератора 13, заземляется, а тот электрод, который ранее был заземленным, становится потенциальным. Между каждым из электродов 6 и 7 и «землей» вновь возникают разности потенциалов, теперь уже U1 и U4. Если ткань молочной железы однородна и в ней нет патологических новообразований, напряжения U1 и U4 также будут равны между собой, как это показано на фиг.4. В этом случае разность напряжений между U1 и U4, измеряемая измерителем 12, также будет равна 0 или близка к 0 из-за возможного наличия некоторой механической асимметрии приложения электродов 6 и 7 или асимметрии самой молочной железы.At the next point in time (for example, 10 ms after the end of the first measurement cycle mentioned above, which lasted, for example, 1 s), the multiplexer-
Таким образом, при отсутствии в ткани молочной железы неоднородностей электрического сопротивления, обусловленных наличием в ней каких-либо новообразований с отличающимися от фонового значениями удельного электрического сопротивления, картина распределения падений напряжения на поверхности молочной железы оказывается полностью симметричной при разных «направлениях» протекания измерительного тока.Thus, in the absence of electrical resistance inhomogeneities in the breast tissue due to the presence of any neoplasms in it with values of specific electrical resistance differing from the background, the pattern of the distribution of voltage drops on the surface of the breast is completely symmetric for different “directions” of the measuring current flow.
Иная ситуация возникает, если в ткани молочной железы 25 имеется новообразование 27 (фиг.5) с отличным от фонового значением удельного электрического сопротивления. В этом случае линии 26 протекающего через молочную железу 25 измерительного тока распределяются в ее объеме неравномерно. Плотность линий 26 тока увеличивается на тех участках, на которых удельное электрическое сопротивление ткани меньше, чем фоновое. Это приводит к нарушению картины распределения электрических потенциалов на поверхности железы, как это показано на фиг.5. Напряжения U2 и U3 и, соответственно, U1 и U4 (фиг.6) становятся попарно неравными между собой. Разности пар напряжений U2 и U3 и U1 и U4 измеряются измерителем напряжений 12, преобразуются в цифровой вид и поступают в микропроцессор 15. Последний, если измеренное значение разности напряжений превышает установленный порог, например, 5 мВ, формирует подаваемый на звуковой индикатор 17 сигнал обнаружения неоднородности электрического сопротивления в ткани молочной железы, т.е. наличие в ней новообразования 27.A different situation occurs if in the tissue of the
При наличии в ткани молочной железы новообразования 27 наблюдается различие не только между парами напряжений U2 и U3 и U1 и U4, но и между самими разностями Δ1=IU2-U3I и Δ2=IU1-U4I. Большая по абсолютной величине разность соответствует тем двум смежным квадрантам проекции молочной железы, в которых имеет место локализация новообразования 27. Для показанного на фиг.5 и фиг.6 примера размещения новообразования 27 обнаруженным местом его локализации будут первый и четвертый квадранты (в соответствии с упоминавшимся выше правилом их нумерации).In the presence of
Микропроцессор 15 сравнивает между собой разности Δ1 и Δ2 и в соответствии с программно установленным правилом формирует для блока 16 визуальной индикации сигнал указания места локализации обнаруженного новообразования 27.The
В частном случае реализации заявленного способа в следующий момент времени (например, через 10 мс после окончания упомянутого выше второго цикла измерения, длившегося, например, как и первый цикл 1 с) мультиплексор-демультиплексор 10 по команде микропроцессора 15 производит перекоммутацию электродов 4 и 5 и электродов 6 и 7. При этой перекоммутации электроды 6 и 7 становятся токовыми и подключаются к генератору измерительного тока 13, а электроды 4 и 5 становятся потенциальными и подключаются к измерителю напряжений 12. Далее повторяются рассмотренные выше два цикла измерений с поочередным «заземлением» каждого из электродов 4 и 5 и измерением разности напряжений между электродами 6 и 7. В результате выполнения этих операций получаются, подобно рассмотренному выше, два значения разностей напряжений Δ3 и Δ4. Теперь эти разности будут: Δ3=IU1-U2I и Δ4=IU3-U4I (маркировка напряжений по-прежнему соответствует принятой нумерации квадрантов). Также подобно рассмотренному выше, если хотя бы одна из разностей Δ3 или Δ4 превышает установленный порог 5 мВ, микропроцессор 15 формирует подаваемый на звуковой индикатор 17 сигнал обнаружения неоднородности электрического сопротивления в ткани молочной железы, т.е. наличие в ней новообразования 27. Тем самым обеспечивается подтверждение факта обнаружения новообразования 27, выполненного в двух первых циклах измерений. Для повышения надежности обнаружения новообразования 27 микропроцессор 15 может быть запрограммирован так, чтобы формирование сигнала обнаружения производилось только при превышении установленного порога в 5 мВ не менее чем двумя из четырех значений разностей Δ1, Δ2, Δ3 и Δ4.In the particular case of the implementation of the claimed method at the next time (for example, 10 ms after the end of the second measurement cycle mentioned above, which lasted, for example, as the first cycle 1 s), the multiplexer-
Опять, так же как было упомянуто выше, большая по абсолютной величине разность Δ3 или Δ4 соответствует тем двум смежным квадрантам проекции молочной железы, в которых имеет место локализация новообразования 27. Однако теперь для показанного на фиг.5, 6, 7 и 8 примера размещения новообразования 27 обнаруженным местом его локализации будут третий и четвертый квадранты (в соответствии с упоминавшимся выше правилом их нумерации). Таким образом, из определенных уже в четырех циклах измерений мест возможной локализации новообразования 27 четвертый квадрант определен дважды как возможное место локализации новообразования 27. Микропроцессор 15 анализирует этот результат и в соответствии с программно установленным правилом формирует для блока 16 визуальной индикации сигнал указания одного квадранта локализации обнаруженного новообразования 27. В частном случае блок 16 визуальной индикации может быть выполнен в виде четырех светодиодов 18, 19, 20 и 21 (фиг.1), установленных на наружной поверхности полусферы 3 в каждом из четырех квадрантов полусферы. Происходит засветка одного из светодиодов 18, 19, 20 и 21, относящегося к тому квадранту, в котором локализовано обнаруженное новообразование 27. Засветка сохраняется до выключения маммографа нажатием клавиши 24 на ручке-держателе 1.Again, as mentioned above, the large absolute difference Δ 3 or Δ 4 corresponds to those two adjacent quadrants of the projection of the mammary gland, in which the
Таким образом, заявленный способ позволяет выполнить обнаружение новообразования в молочной железе женщины и определить его локализацию с точностью до квадранта проекции железы на плоскость грудной клетки. При этом все операции по обнаружению и определению локализации новообразования выполняются самой женщиной с использованием маммографа для домашнего применения. Длительность процесса обнаружения составляет несколько секунд. Процесс обнаружения безболезнен и абсолютно безопасен.Thus, the claimed method allows the detection of neoplasms in the mammary gland of a woman and determine its localization accurate to the quadrant of the projection of the gland onto the chest plane. In this case, all operations to detect and determine the localization of the neoplasm are performed by the woman herself using a mammograph for home use. The detection process takes a few seconds. The detection process is painless and completely safe.
Заявленный способ был подвергнут экспериментальной проверке. Одновременно производилась экспериментальная оценка разрешающей способности способа по обнаружению новообразования в молочной железе. В эксперименте использовалась электроимпедансная модель молочной железы. Для изготовления модели был использован порошкообразный агар-агар, 20 г которого были растворены в одном литре гипотонического (0,3%) физиологического раствора, нагретого до 90°С и находящегося в пластмассовом конусообразном сосуде. Небольшой объем растворенного агар-агара был также залит в специально изготовленную кондуктометрическую ячейку цилиндрической формы, используемую для контроля электрической проводимости получаемого модельного раствора. После остывания раствора до комнатной температуры (+20°C) и перехода его в гелеобразную фазу он был извлечен из конусообразного сосуда и размещен на плоской диэлектрической поверхности. Извлеченный из сосуда модельный желеобразный материал имел форму конуса высотой 6,5 см с диаметром основания 12 см. Для наибольшего геометрического сходства с молочной железой среднестатистической женщины верхняя часть конуса была срезана. Получившийся после срезания верхней части усеченный конус имел высоту 5 см. Проведенные с использованием кондуктометрической ячейки контрольные измерения удельного электрического сопротивления образующего усеченный конус гелеобразного материала показали, что при комнатной температуре оно составляет 11,5 Ом*м. Поскольку в норме температура молочной железы у женщин в среднем составляет 34°C, то пересчитанное на указанное значение температуры удельное электрическое сопротивление материала конуса составляет 9 Ом*м. Это значение соответствует теоретически ожидаемой величине удельного электрического сопротивления ткани молочной железы как среднему значению между удельным электрическим сопротивлением мышечной и жировой ткани. Такой результат свидетельствует также о том, что лабораторное моделирование процессов обнаружения новообразований в молочной железе совершенно корректно может быть произведено при комнатной температуре, т.е. при значении удельного сопротивления гелеобразного материала, равном 11,5 Ом*м.The claimed method was subjected to experimental verification. At the same time, an experimental assessment was made of the resolution of the method for detecting neoplasms in the mammary gland. In the experiment, an electrical impedance model of the mammary gland was used. For the manufacture of the model, powdered agar-agar was used, 20 g of which were dissolved in one liter of a hypotonic (0.3%) physiological solution, heated to 90 ° C and located in a plastic conical vessel. A small volume of dissolved agar-agar was also poured into a specially made cylindrical conductometric cell used to control the electrical conductivity of the resulting model solution. After cooling the solution to room temperature (+ 20 ° C) and its transition to the gel phase, it was removed from a cone-shaped vessel and placed on a flat dielectric surface. The model jelly-like material extracted from the vessel had the shape of a cone 6.5 cm high with a base diameter of 12 cm. For the greatest geometric resemblance to the mammary gland of an average woman, the upper part of the cone was cut off. The truncated cone obtained after cutting the upper part had a height of 5 cm. The control measurements of the electrical resistivity of the gel-shaped material forming the truncated cone using a conductivity cell showed that it is 11.5 Ohm * m at room temperature. Since the normal temperature of the mammary gland in women averages 34 ° C, the specific electrical resistance of the cone material, calculated for the indicated temperature value, is 9 Ohm * m. This value corresponds to the theoretically expected value of the electrical resistivity of breast tissue as the average value between the electrical resistivity of muscle and adipose tissue. Such a result also indicates that laboratory modeling of the processes of detecting neoplasms in the mammary gland can be completely correctly performed at room temperature, i.e. with the value of the specific resistance of the gel-like material equal to 11.5 Ohm * m.
Для выполнения измерений электроимпедансная модель молочной железы была помещена в диэлектрическое кольцо, плотно прилегающее к образующей конуса вблизи его основания. Ширина кольца, отсчитываемая вдоль образующей конкса, составляла 20 мм. Между кольцом и образующей конуса были вставлены металлические электроды. В качестве последних были использованы токосъемные элементы от стандартных детских грудных ЭКГ электродов. Электроды были изготовлены из латуни с хромированным покрытием. Диаметр электродов составлял 12 мм. Каждый электрод был снабжен стандартным «хвостовиком» для подключения электрического проводника. Были установлены 4 электрода на равном расстоянии друг от друга вдоль окружности кольца, как это показано на фиг.3.To perform measurements, the electric impedance model of the mammary gland was placed in a dielectric ring, which was tightly adjacent to the generatrix of the cone near its base. The width of the ring, measured along the generatrix of the conx, was 20 mm. Between the ring and the generatrix of the cone, metal electrodes were inserted. As the latter, current-collecting elements from standard pediatric chest ECG electrodes were used. The electrodes were made of chrome-plated brass. The diameter of the electrodes was 12 mm. Each electrode was equipped with a standard “shank” for connecting an electrical conductor. 4 electrodes were installed at an equal distance from each other along the circumference of the ring, as shown in Fig.3.
Измерения выполнялись с использованием макетного образца генераторно-усилительного блока маммографа и стандартного цифрового вольтметра переменного напряжения В3-71/1. Последний был подключен к шине упомянутого блока. Частота измерительного тока, формируемого генератором макетного образца маммографа, составляла 10 кГц. Сила измерительного тока не превышала 1 мА.The measurements were carried out using a breadboard model of the generator-amplifier unit of the mammograph and a standard digital voltmeter of alternating voltage B3-71 / 1. The latter was connected to the bus of the mentioned block. The frequency of the measuring current generated by the generator of the mammoth breadboard model was 10 kHz. The strength of the measuring current did not exceed 1 mA.
Вначале были произведены измерения разности напряжений между электродами 6 и 7 (см. фиг.3) при отсутствии в объеме модели молочной железы неоднородностей электрического сопротивления ее ткани, которые являлись бы моделью «новообразования» (первая серия измерений). Многократные повторения измерений этой разности показали, что ее абсолютная величина, т.е. «фоновая» (шумовая) асимметрия распределения падения напряжения на поверхности модели молочной железы, колеблется в пределах 1÷4 мВ.First, measurements were made of the voltage difference between the
Затем было произведено моделирование «новообразования» в ткани молочной железы. С этой целью в электроимпедансную модель молочной железы была сделана шприцевая инъекция раствора с высокой электропроводностью. Был использован изотонический (0,9%) физиологический раствор. Удельное электрическое сопротивление такого раствора составляло 1,6 Ом*м, что соответствует удельному электрическому сопротивлению крови и адекватно моделирует условия васкуляризации злокачественных новообразований в ткани молочной железы. Объем введенного раствора равнялся 3,4 мм3 (что соответствует линейному размеру «новообразования» около 1,5 мм). Глубина введения раствора составляла 20 мм (от образующей поверхности конуса). Место введения раствора было выбрано на 10 часах в левом верхнем квадранте, как показано на фиг.5.Then, a simulation of "neoplasms" in breast tissue was performed. For this purpose, a syringe injection of a solution with high electrical conductivity was made into the electrical impedance model of the mammary gland. Isotonic (0.9%) saline was used. The specific electrical resistance of such a solution was 1.6 Ohm * m, which corresponds to the specific electrical resistance of the blood and adequately simulates the conditions for vascularization of malignant neoplasms in the breast tissue. The volume of the injected solution was 3.4 mm 3 (which corresponds to the linear size of the "neoplasm" of about 1.5 mm). The depth of the solution was 20 mm (from the generatrix of the surface of the cone). The injection site was chosen at 10 o'clock in the upper left quadrant, as shown in Fig.5.
После инъекции раствора была произведена повторная серия измерений разности напряжений между электродами 6 и 7 (см. фиг.5). Многократные повторения измерений этой разности показали, что ее абсолютная величина колеблется в пределах 15÷19 мВ.After injection of the solution was repeated series of measurements of the voltage difference between the
Таким образом, лабораторное моделирование предложенного способа обнаружения и локализации новообразований в молочной железе показало, что при наличии в ткани молочной железы новообразования с линейным размером порядка 1,5 мм асимметрия распределения напряжения на поверхности железы практически в 4 раза отличается от «фоновой» асимметрии. Этот факт полностью подтверждает работоспособность предложенного способа и его высокую разрешающую способность в обнаружении злокачественных новообразований в ткани молочной железы. Предложенный способ и реализующий его маммограф для домашнего применения могут использоваться в качестве эффективных и абсолютно безопасных средств самостоятельного скрининга рака молочной железы у женщин всех возрастных групп.Thus, laboratory modeling of the proposed method for detecting and localizing neoplasms in the mammary gland showed that, in the presence of neoplasms in the breast tissue with a linear size of the order of 1.5 mm, the asymmetry of the voltage distribution on the surface of the gland is almost 4 times different from the "background" asymmetry. This fact fully confirms the efficiency of the proposed method and its high resolution in detecting malignant neoplasms in breast tissue. The proposed method and a mammograph that implements it for home use can be used as effective and absolutely safe means of self-screening for breast cancer in women of all age groups.
Группа заявленных изобретений легковоспроизводима в массовом промышленном производстве.The group of claimed inventions is easily reproducible in mass industrial production.
Claims (8)
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2013110279/14A RU2578180C2 (en) | 2013-03-07 | 2013-03-07 | Method for detecting breast new growths, and mammography device |
| PCT/RU2014/000142 WO2014137246A1 (en) | 2013-03-07 | 2014-03-04 | Method for detecting neoplasms in the mammary gland and mammography unit |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2013110279/14A RU2578180C2 (en) | 2013-03-07 | 2013-03-07 | Method for detecting breast new growths, and mammography device |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2013110279A RU2013110279A (en) | 2014-09-20 |
| RU2578180C2 true RU2578180C2 (en) | 2016-03-20 |
Family
ID=51491665
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2013110279/14A RU2578180C2 (en) | 2013-03-07 | 2013-03-07 | Method for detecting breast new growths, and mammography device |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2578180C2 (en) |
| WO (1) | WO2014137246A1 (en) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2607949C1 (en) * | 2015-09-22 | 2017-01-11 | Леонид Зиновьевич Вельшер | Diagnostic technique for prostate cancer |
| 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 |
| RU220315U1 (en) * | 2022-07-14 | 2023-09-07 | Олег Игоревич Сазонов | Multichannel bioimpedance signal generator-multiplexer |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN113331851B (en) * | 2021-06-28 | 2023-05-30 | 郑州大学第一附属医院 | Mammary gland flattening device for mammary gland molybdenum target photography |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2153285C1 (en) * | 1998-12-21 | 2000-07-27 | Корженевский Александр Владимирович | Electric mammograph device |
| US6122544A (en) * | 1998-05-01 | 2000-09-19 | Organ; Leslie William | Electrical impedance method and apparatus for detecting and diagnosing diseases |
| RU117791U1 (en) * | 2011-12-29 | 2012-07-10 | Общество с ограниченной ответственностью "Импедансные медицинские технологии" | DIAGNOSTIC PERSONAL DEVICE |
-
2013
- 2013-03-07 RU RU2013110279/14A patent/RU2578180C2/en not_active IP Right Cessation
-
2014
- 2014-03-04 WO PCT/RU2014/000142 patent/WO2014137246A1/en active Application Filing
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6122544A (en) * | 1998-05-01 | 2000-09-19 | Organ; Leslie William | Electrical impedance method and apparatus for detecting and diagnosing diseases |
| RU2153285C1 (en) * | 1998-12-21 | 2000-07-27 | Корженевский Александр Владимирович | Electric mammograph device |
| RU117791U1 (en) * | 2011-12-29 | 2012-07-10 | Общество с ограниченной ответственностью "Импедансные медицинские технологии" | DIAGNOSTIC PERSONAL DEVICE |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| Sachin Prasad N et al. Breast Imaging Using 3D Electrical Impedence Tomography, Biomed Pap Med Fac Univ Palacky Olomouc Czech Repub. 2008, 152(1): 151-154. Д.Д.Пак и др. Электроимпедансная томография в скрининге заболеваний молочной железы. Медицинская визуализация, N2, 2012, сс.35-43. * |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2607949C1 (en) * | 2015-09-22 | 2017-01-11 | Леонид Зиновьевич Вельшер | Diagnostic technique for prostate cancer |
| 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 |
| RU220315U1 (en) * | 2022-07-14 | 2023-09-07 | Олег Игоревич Сазонов | Multichannel bioimpedance signal generator-multiplexer |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| WO2014137246A1 (en) | 2014-09-12 |
| RU2013110279A (en) | 2014-09-20 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| ES2913231T3 (en) | Apparatus and methods for determining damaged tissue using sub-epidermal moisture measurements | |
| Zou et al. | A review of electrical impedance techniques for breast cancer detection | |
| AU2008241356B2 (en) | Monitoring system and probe | |
| US9037227B2 (en) | Use of impedance techniques in breast-mass detection | |
| US6847841B1 (en) | Detector of living tissue strength and electrical resistance and activity | |
| JP2016527943A (en) | A small and wearable household device that determines the wetness of the tissue | |
| US9042976B2 (en) | Use of impedance techniques in breast-mass detection | |
| Mansouri et al. | Electrical Impedance tomography–recent applications and developments | |
| RU2578180C2 (en) | Method for detecting breast new growths, and mammography device | |
| CN104352221A (en) | Portable type optical noninvasive breast self-inspection instrument | |
| US20120200302A1 (en) | Electrical Impedance Imaging | |
| Meroni et al. | An electrical impedance tomography (EIT) multi-electrode needle-probe device for local assessment of heterogeneous tissue impeditivity | |
| US9445742B2 (en) | Electrical impedance techniques in tissue-mass detection and characterization | |
| Jossinet et al. | Electrical impedance endo-tomography: imaging tissue from inside | |
| WO2021077546A1 (en) | Magnetic induction imaging method and system | |
| Gowry et al. | Electrical bio-impedance as a promising prognostic alternative in detecting breast cancer: A review | |
| Korolyuk et al. | Improved system for identifying biological tissue temperature using electrical impedance tomography | |
| RU2153285C1 (en) | Electric mammograph device | |
| Hu et al. | An electrode array sensor for tongue cancer detection with bioelectrical impedance spectroscopic tomography | |
| RU202356U1 (en) | Device for detecting neoplasms in the mammary gland | |
| WO2022013527A1 (en) | Electrode harness for use in carrying out electrical impedance tomography, a system and a method | |
| RU66932U1 (en) | ELECTRIC IMPEDANCE COMPUTER MAMMOGRAPH | |
| CN109394213A (en) | Intelligent diagnosis and therapy system | |
| Rabbani | Focused Impedance Method (FIM) and Pigeon Hole Imaging (PHI) as two potentially low cost and simple modalities for different diagnostic applications | |
| RU212641U1 (en) | DEVICE FOR MEASURING THE ELECTRICAL CONDUCTIVITY OF THE SKIN |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20160404 |
|
| NF4A | Reinstatement of patent |
Effective date: 20170523 |
|
| QB4A | Licence on use of patent |
Free format text: LICENCE Effective date: 20170626 |
|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20200308 |