The invention discloses a method for restraining edge effect in breast electrical impedance scanning imaging detection. Firstly, a breast electrical impedance distribution model based on realistic breast structure is established according to the breast structural characteristics of patients. Further, an electric field simulation model of electrical impedance scanning imaging detection is constructed according to the type of detection electrode. The simulation conditions are set for step electric field simulation model, and the results are obtained by solving and analyzing. The current distribution characteristics on the electrode array were detected. In order to suppress the edge effect of electric field, the prior information of current distribution characteristics of detection electrode array is introduced to correct the measured data collected by electrical impedance scanning imaging. It can adapt to different mammary gland types and detection electrode array types, thus overcome the shortcomings of the current method of suppressing edge effect only by shielding ring, and effectively improve the detection accuracy of ROI targets, which is of great significance in practical application.
【技术实现步骤摘要】
一种乳腺电阻抗扫描成像检测中边缘效应的抑制方法
本专利技术属于电阻抗成像检测
,具体涉及一种乳腺电阻抗扫描成像检测中边缘效应的抑制方法。
技术介绍
电阻抗扫描成像是一种适于对浅表组织器官(如乳腺、淋巴结、皮肤)进行健康状态检测的成像技术,其基本原理是当均匀电场中存在电阻抗特性异常的目标体时会引起电场扰动,通过检测体表电流扰动量可逆推目标体的状态特性,乳腺电阻抗扫描成像用于对乳房的健康状态检测,检测时患者手持激励电极(产生激励电压),操作员将平板阵列式电极(地电势)置于乳房表面,在胸大肌和检测电极板之间可建立近似均匀的电场分布。由于癌变组织与健康组织之间电阻抗特性具有显著差异,研究者期望通过检测体表电流扰动量的特征逆推检测区域下的电阻抗分布,进而判别乳房内组织的健康状态。因此根据以上检测原理,当对健康乳房(内部组织电阻抗分布近似均匀)进行检测时,理论上检测电极阵列上的电流密度应该均匀一致。但实际应用中,因为电场边缘效应现象的存在,检测电极阵列边缘电极单元的电流密度要比中间电极单元的电流密度高,表现为高电流扰动值。当这种因电场边缘效应引起的电流扰动较大时,会淹没感兴趣目标体(如癌包块)所引起的电流扰动,所以在乳腺电阻抗扫描成像检测中,为了获得良好的检测条件,降低电场边缘效应的影响是必要的。目前研究者通常采用屏蔽环环绕检测电极阵列的方式来降低电场边缘效应的影响。由于屏蔽环和检测电极阵列保持相同的电势,由电场边缘效应产生的电流部分可从屏蔽环流走,在一定程度上减小了电场边缘效应对电极阵列上检测电流的影响。但由于乳房结构类型、检测电极结构(如电极阵列规模、屏蔽环 ...
【技术保护点】
1.一种电阻抗扫描成像检测边缘效应的抑制方法,其特征在于,按以下步骤实施:1)利用先验信息构建仿真模型根据患者乳房结构特征建立基于逼真乳房结构的乳房电阻抗分布模型,进一步结合检测电极类型,构建乳腺电阻抗扫描成像电场仿真模型;2)基于仿真模型求解电流分布特征对步骤1)中的仿真模型设置仿真条件,求解分析获得检测电极阵列上的电流分布特征先验信息;3)引入电流分布特征先验信息抑制边缘效应对患者进行电阻抗扫描成像检测时,引入步骤2)中得到的检测电极阵列电流分布特征先验信息,对电阻抗扫描成像采集的实测数据进行校正,实现对电场边缘效应的抑制。
【技术特征摘要】
1.一种电阻抗扫描成像检测边缘效应的抑制方法,其特征在于,按以下步骤实施:1)利用先验信息构建仿真模型根据患者乳房结构特征建立基于逼真乳房结构的乳房电阻抗分布模型,进一步结合检测电极类型,构建乳腺电阻抗扫描成像电场仿真模型;2)基于仿真模型求解电流分布特征对步骤1)中的仿真模型设置仿真条件,求解分析获得检测电极阵列上的电流分布特征先验信息;3)引入电流分布特征先验信息抑制边缘效应对患者进行电阻抗扫描成像检测时,引入步骤2)中得到的检测电极阵列电流分布特征先验信息,对电阻抗扫描成像采集的实测数据进行校正,实现对电场边缘效应的抑制。2.如权利要求1所述的方法,其特征在于,所述的乳腺电阻抗扫描成像电场仿真模型构建步骤如下:1)精细化乳房电阻抗分布仿真模型构建建立基于妇女乳房的解剖特征精细化三维乳房模型,进一步根据乳腺组织类型进行电阻阻抗参数赋值,形成具有精细化乳房电阻抗分布仿真模型;所述的基于妇女乳房的解剖特征精细化三维乳房模型,是利用患者个体化乳房MRI影像数据或CT影像数据,通过三维重建方法实现的模型;或者是基于群体特征构建的模型,即根据不同年龄段妇女乳腺的解剖结构特征,即腺体型、脂肪型或腺体脂肪混合型特征,利用三维建模软件实现的模型;该基于妇女乳房的解剖特征精细化三维乳房模型,包含皮肤层、皮下脂肪层、腺体组织、脂肪组织和胸大肌。2)将精细化乳房电阻抗分布仿真模型和检测电极阵...
【专利技术属性】
技术研发人员:季振宇,董秀珍,史学涛,付峰,马航,王瑞青,
申请(专利权)人:中国人民解放军第四军医大学,
类型:发明
国别省市:陕西,61
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