电阻抗成像系统技术方案

本发明专利技术提供一种电阻抗成像系统，包括电极带和电阻抗成像设备，所述电极带包括柔性带和分布在所述柔性带上用于测量人体电阻抗信号的电极，所述电阻抗成像设备用于根据所述电阻抗信号进行呼吸和/或血液灌注成像，所述电极带还包括：压力传感器，分布在所述柔性带上，用于采集电极带通过所述电极施加到人体表面的压力信息；所述电阻抗成像设备用于根据所述压力信息指示所述电极与人体表面的贴合质量。力信息指示所述电极与人体表面的贴合质量。力信息指示所述电极与人体表面的贴合质量。

【技术实现步骤摘要】
电阻抗成像系统


[0001]本专利技术涉及医疗设备领域，具体涉及一种电阻抗成像系统。

技术介绍

[0002]电阻抗成像技术是一种利用人体组织、器官的电阻抗特性进行成像的新兴功能成像技术，具有无辐射、快速、实时等成像优点。具体的工作过程为：首先，在人体的被测组织或器官周围固定一定数量的电极；然后，以一定的规律激励两个电极向人体组织内注入电流，并在其他两两电极上采集电压差，通过电压差的数据来计算生成图像。
[0003]电阻抗成像的关键技术在于反演问题的求解。可以将反演算法分为两大类：基于物理模型的反演算法和基于数据的反演算法。基于物理模型的反演算法中的“物理模型”指的是EIT正向物理模型，也就是说在反演过程中利用到了正向物理模型的约束。基于数据的反演算法在这里特指基于机器学习的反演算法，这类算法通过给定的训练数据来拟合数据
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图像或图像
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图像之间的非线性关系。对于基于物理模型的反演算法，物理模型在成像过程中起到了很关键的作用。
[0004]应用于临床实验或临床应用中的电极带普遍存在一个问题，由于人群组织形态的多样性，导致仅有的型号大小并不能满足所有人的需求。这就导致了，在进行电阻抗测量的过程中，尽管已经挑选到了已有的最合适的电极带型号，仍然会因为电极带没有最好地贴合在被测人体身上，导致电极与人体接触不良或接触过紧。当电极带绑得过紧时会使人体相应部位变形，尽管变形可能是细微的，但受到按压状态下的人体与预先建立的物理建模必然不相符，如果这种不相符的程度过大，就会导致反演过程求解得到与真实电导率分布存在偏差的结果，进而影响成像质量。
[0005]目前在临床应用场景中，基本是依靠用户经验和患者体验来确定电极带型号是否合适、松紧度是否恰当，无法直观了解电极的贴合效果，可能会导致电阻抗成像不准确。

技术实现思路

[0006]有鉴于此，本专利技术提供一种电阻抗成像系统，包括电极带和电阻抗成像设备，所述电极带包括柔性带和分布在所述柔性带上用于测量人体电阻抗信号的电极，所述电阻抗成像设备用于根据所述电阻抗信号进行呼吸和/或血液灌注成像，所述电极带还包括：压力传感器，分布在所述柔性带上，用于采集电极带通过所述电极施加到人体表面的压力信息；所述电阻抗成像设备用于根据所述压力信息指示所述电极与人体表面的贴合质量。
[0007]可选地，所述电极沿所述柔性带长度方向均匀分布，所述压力传感器设置在相邻的所述电极之间。
[0008]可选地，所述压力传感器为薄膜压力传感器，用于将检测到的压力转化为电阻值的变化；所述电极带中还设有信号转换电路，用于根据所述电阻值的变化得到电压信号，
并将所述电压信号转化为数字信号，通过无线传输方式将所述数字信号发送至所述电阻抗成像设备。
[0009]可选地，所述电阻抗成像设备用于将所述压力信息与压力阈值进行比较，当所述压力信息大于所述压力阈值时，判定所述电极带对于人体表面压力过大，导致对电阻抗成像质量产生负面影响。
[0010]本专利技术还提供一种计算上述压力阈值的方法，包括：获取人体仿真数字模型；将所述模型划分为多个区域；分别在所述多个区域及其组合施加多个按压深度，并测量相应按压状态下的电导率；计算各种按压状态下的所述电导率与无按压状态电导率的相对误差；根据全部所述相对误差确定按压深度阈值；获取施加所述按压深度阈值所需的按压力度作为所述压力阈值。
[0011]可选地，所述人体仿真数字模型为二维模型；将所述模型划分为多个区域具体为以二维的人体仿真数字模型的中心作为原点划分为四个象限。
[0012]可选地，所述各种按压状态的数量为, 表示所述象限的组合，表示所述多个按压深度的数量。
[0013]可选地，多个按压深度的范围是。
[0014]可选地，根据全部所述相对误差确定按压深度阈值具体为：获取所述相对误差小于或等于1的按压状态中的按压深度并计算按压深度阈值。
[0015]相应地，本专利技术还提供一种压力阈值计算设备，包括：处理器以及与所述处理器连接的存储器；其中，所述存储器存储有可被所述处理器执行的指令，所述指令被所述处理器执行，以使所述处理器执行上述压力阈值计算方法。
[0016]根据本专利技术提供的电阻抗成像系统，通过电极带上的压力传感器感测对人体表面的压力，进而在电阻抗成像设备上根据压力信息指示电极与人体表面的贴合质量，能够让用户清楚是否出现电极未贴合人体以及束缚力过大的情况，由此确保电阻抗成像的准确性。
[0017]本专利技术提供的压力阈值计算方法基于预设物理模型，得到各种按压位置及深度的组合下的电导率，并将其与无按压状态下的电导率进行比对，通过相对误差确定可以被接受的按压深度，进而再确定出对应于该按压深度的力度，将此作为压力阈值用于实际测量对象，当穿戴在实际测量对象体表的电极带感测到的压力大于此压力阈值时，系统可以自动给出束缚力过大影响电阻抗成像质量的结论。
附图说明
[0018]为了更清楚地说明本专利技术具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本专利技术的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0019]图1为本专利技术实施例中的电极带的示意图；图2为本专利技术实施例中电极脱落状态与正常状态的电阻抗图像；图3为本专利技术实施例中电极脱受压状态与正常状态的电阻抗图像；
图4为本专利技术实施例中的信号转换电路的示意图；图5为本专利技术实施例中计算压力阈值方法的流程图；图6为本专利技术实施例中对物理模型划分的示意图；图7为本专利技术实施例中各种按压状态下电导率相对误差的示意图。
具体实施方式
[0020]下面将结合附图对本专利技术的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0021]此外，下面所描述的本专利技术不同实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。
[0022]本专利技术实施例提供一种电阻抗成像系统，包括电极带和电阻抗成像设备。如图1所示电极带包括柔性带1和分布在柔性带1上用于测量人体电阻抗信号的电极11。本实施例中的电极带还包括压力传感器12，分布在柔性带1上，用于采集电极带施加到人体表面的压力信息。本实施中电极带上设有16个电极11，并且如图所示沿柔性带1长度方向均匀分布，为了精准测量每个电极11对人体表面的压力，每两个相邻的电极11之间设有一个压力传感器12。在其它实施例中也可以设置更少的压力传感器，比如隔两个、三个或者更多的电极11设置一个压力传感器12，或者整条电极带上只设置一个压力传感器，并且其位置也不必须以电极11的位置作为参考。
[0023]柔性带1围在人体表面（胸腔）会有向内的束缚力，人体会感受到一定的紧度，本本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种电阻抗成像系统，包括电极带和电阻抗成像设备，所述电极带包括柔性带和分布在所述柔性带上用于测量人体电阻抗信号的电极，所述电阻抗成像设备用于根据所述电阻抗信号进行呼吸和/或血液灌注成像，其特征在于，所述电极带还包括：压力传感器，分布在所述柔性带上，用于采集电极带通过所述电极施加到人体表面的压力信息；所述电阻抗成像设备用于根据所述压力信息指示所述电极与人体表面的贴合质量。2.根据权利要求1所述的电阻抗成像系统，其特征在于，所述电极沿所述柔性带长度方向均匀分布，所述压力传感器设置在相邻的所述电极之间。3.根据权利要求1所述的电阻抗成像系统，其特征在于，所述压力传感器为薄膜压力传感器，用于将检测到的压力转化为电阻值的变化；所述电极带中还设有信号转换电路，用于根据所述电阻值的变化得到电压信号，并将所述电压信号转化为数字信号，通过无线传输方式将所述数字信号发送至所述电阻抗成像设备。4.根据权利要求1所述的电阻抗成像系统，其特征在于，所述电阻抗成像设备用于将所述压力信息与压力阈值进行比较，当所述压力信息大于所述压力阈值时，判定所述电极带对于人体表面压力过大，导致对电阻抗成像质量产生负面影响。5.一种计算权利要求4所述电阻抗成像系统中所述压力阈值的方...

【专利技术属性】
技术研发人员：崔刚，陆之忠，
申请(专利权)人：北京华睿博视医学影像技术有限公司，
类型：发明
国别省市：