专利名称：一种用于乳房成像的电极罩的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种电阻抗成像设备中的信号采集设备，具体地讲涉及一种基于生物阻抗原理的乳房成像的电极罩。
背景技术：
由于病变组织与正常生物组织的电阻抗特性有明显区别，利用生物阻抗原理的医学成像技术，比如电阻抗断层成像(Electrical Impedance Tomography, EIT),电阻抗谱 技术(Electrical Impedance Spectroscopy, EIS),可以有效的检测并定位生物体的病变部位。利用生物阻抗原理的医学成像技术通过在生物体表面放置电极并注入低频低功率电流，通过检测电极间的电压差来探测生物体内部的阻抗分布，由于不同生物组织的阻抗特性不同，利用该类技术对其进行检测，可以在结构上和功能上反映各生物组织的生理特性。与CT、MRI等核医学成像技术相比，该类技术具有无损无害、成本低、体积小、特别是对早期癌灶敏感等优点。基于生物阻抗原理的医学成像技术在大规模的乳房成像特别是乳腺癌筛查领域具有诱人的前景。目前用于乳腺癌检查的标准方法是乳房X射线成像术(Mammography)，该方法在检测时对许多女性而言较为痛苦，而且该成像系统检测费用高，对乳腺组织存在累积辐射效应，此外该系统的误判率较高，将生物阻抗成像技术用于乳腺癌筛查不仅是对乳房X射线成像术的有效补充(通过结合二者，可以有效降低误诊率)，而且该技术作为独立的乳房成像设备特别是乳腺癌筛查设备也具有目前相应的主流设备不具备的很多优势。EIT和EIS技术经过几十年的发展，在硬件和算法上都取得了丰富的研究成果，EIT或EIS技术用于乳房成像需要对三维空间的电阻抗特性进行检测，因此对测量系统的准确度和成像算法的高效性都提出了更高的要求。在其他条件不变的情况下，EIT或EIS技术的成像分辨率大致与探测电极的数量成正相关，因此用于乳房成像需要使用大量的探测电极，电极要按照一定排列方式均匀摆放才能保证成像的质量，不同受试者的电极摆放要符合统一的模式，因此电极如果由操作员直接安放在被测者体表，很难保证电极排列的均匀性和不同受试者的一致性，对成像质量有负面影响，而且每次测试前都需要耗费大量的时间排放电极。所以说，一个方便使用的电极容器和科学有效的电极排列方式，对于整个用于乳房成像的EIT或EIS系统是必不可少的。
发明内容
本发明的目的在于设计一种用于乳房成像的电极罩，电极的分布位置、排列方式固定，被测者的乳房放置在电极罩内并与电极充分接触，通过电极注入电流并检测特定电极对之间的电压差来获取数据用于阻抗成像，该电极罩保证电极排列的均匀性和不同受试者的一致性，提高成像质量，方便使用，提高检测效率。一种用于乳房成像的电极罩，特征在于所述电极罩为上底面缺失的中空圆台状，包括下底面和侧壁，侧壁由绝缘材料构成，侧壁内表面上排列有电极，电极与引脚线的一端相联接，引脚线的另一端引出电极罩。上述的一种用于乳房成像的电极罩，所述侧壁内壁的形状为与被测试乳房外表面相适配的曲面，以使侧壁内表面上排列的电极与被测试乳房外表面充分接触。上述的一种用于乳房成像的电极罩，所述近似圆台上底面半径为1^，下底在半径为r2,高度为h, 50mm ^圆台上底半径A ^ 400mm, 0 <下底面半径r2 ^ 100mm,高度为50mm < h < 400mm。上述的一种用于乳房成像的电极罩，所述侧壁内表面上排列的电极按三角形交错排列多层电极。上述的一种用于乳房成像的电极罩，所述与电极相联的引脚线通过中空的侧壁走线。上述的一种用于乳房成像的电极罩，所述电极相联的引脚线的另一端穿入侧壁内 部分布其间，集中在侧壁和/或下底面的某处集中弓I出。上述的一种用于乳房成像的电极罩，所述下底面为向外凸出的球面型。有益效果探测电极交错排列在容器侧壁内表面上，内表面与被测试者乳房外表面的适配，能有效提高对三维目标的检测灵敏度，提高EIT图像的重构质量；探测电极固定在容器侧壁，电极的分布位置、排列方式固定，保证了电极排列的均匀性和不同受试者的一致性，有利于精确定位电极位置，减小重构成像的模型误差，同时方便使用，提高检测效率。
图I为电极罩近似形状几何示意 图2为电极罩横向剖面 图3为电极罩结构纵向剖面 图4为电极排列方式示意图电极3按三角形交错排列，电极层间距离d，取值可根据电极罩的尺寸按一定比例确定；
图5为一种电极罩结构纵向剖面图，下底面为球面形，侧壁有一定弧度；
其中，I-下底面，2-侧壁，3-电极，4-引脚线，r「圆台上底半径，r2_下底面半径，h-高度，每层电极间距。
具体实施例方式实施例I : 一种用于乳房成像的电极罩，为上底面缺失的中空近似圆台状，包括下底面I和侧壁2，侧壁2由绝缘材料构成，侧壁2内表面上排列有电极3，电极3与引脚线4的一端相联接，引脚线4的另一端引出电极罩。在实施例I中所述的上底面缺失的中空圆台，中间空腔部分用于容纳被测试对象的乳房，从而乳房的外表面与电极3接触。实施例2 :本实施例与实施例I基本相同，不同点在于所述侧壁2内表面的形状为与被测试乳房外表面相适配的曲面，以使侧壁2内表面上排列的电极3与被测试乳房外表面充分接触。实施例3:本实施例基本结构同实施例I或实施例2的表述，所述圆台上底面半径为1^=6 !!!,下底在半径为r2=10mm,高度为h=98mm。
实施例4 :本实施例基本结构同实施例3，所述侧壁2内壁上排列的电极3按三角形交错排列6层电极，每层电极间距古7—，其中第1、2层交错排列16个电极，每层8个电极；第3、4层交错排列32个电极，每层16个电极；第5、6层交错排列64个电极，每层32个电极；整个电极容器共排列112个电极。在实施例4中，所述电极层间距离d，取值可根据电极罩的尺寸(h r2，h)按一定比例确定。实施例5:基本结构同上述任一实施例，所述电极3相联的引脚线4的另一端穿入中空的侧壁2内部分布其间，集中在侧壁2和/或下底面I的某处集中引出。这样，不影响整个电极罩的美观，用起来也方便。上述的一种用于乳房成像的电极罩，所述下底面I优选球面形状。 上述的一种用于乳房成像的电极罩，所述绝缘材料优选PVC、橡胶、硅胶等绝缘材料。上述的一种用于乳房成像的电极罩，所述的电极引脚线4，引出电极罩后进入EIT或EIS系统的数据采集和激励单元。在上述的任一实施例中，所述电极罩的近似圆台的参数可在以下取值范内变化50mm ^圆台上底半径F1 ^ 400mm, 0 <下底面半径r2 ^ 100mm,高度为50_ ^ h ^ 400mm,参数(ri，r2，h)不同的电极罩形成一系列不同大小的电极罩，以满足不同测试对象的需要。本发明所述电极属于体表电极，具有检测电极和激励电极的功能。本发明所述电极罩为上底面缺失的中空圆台状，或许表述为锺罩形更为恰当，但为了方便理解和数学表述，对其形状的表述最终选择为上底面缺失的中空圆台，比如实施例2所述一种用于乳房成像的电极罩其侧壁2和/或下底I可为曲面，特别是靠近下底I的部份侧壁2往往向内弯曲，才能使安装在靠近下底I的侧壁2上的电极3与被测对象体表充分接触；下底I优选为向外凸出的球面时，可以更好地容纳被测试对象的乳房；当r2=0时，圆台成为圆锥。实施例2中所述曲面的纵向剖面线可以是弯曲的，曲面的横向剖面可以是近似的圆形，甚至局部地方还有凸出或凹进，这样侧壁2内表面的形状才能更好地与被测试乳房外表面相适配，以使侧壁2内表面上排列的电极3与被测试乳房外表面充分接触。该电极罩在使用时，首先根据被测试对象的情况，从一系列不同大小的电极罩中选择一个与之适配的电极罩，使侧壁2内表面上排列的电极3与被测试乳房外表面充分接触。
权利要求
1.一种用于乳房成像的电极罩，特征在于所述电极罩为上底面缺失的中空圆台，包括下底面(I)和侧壁(2)，侧壁(2)由绝缘材料构成，侧壁(2)内表面上排列有电极(3)，.电极(3)与引脚线(4)的一端相联接，引脚线(4)的另一端引出电极罩。
2.根据权利要求I所述的一种用于乳房成像的电极罩，特征在于所述侧壁(2)内表面的形状为与被测试者乳房外表面相适配的曲面，以使侧壁(2)内表面上排列的电极(3)与被测试乳房外表面充分接触。
3.根据权利要求I或2所述的一种用于乳房成像的电极罩，特征在于50_<圆台上底半径A ^ 400mm, O <下底面半径r2 ^ 100mm,高度为50_ ^ h ^ 400_。
4.根据权利要求3所述的一种用于乳房成像的电极罩，特征在于所述侧壁(2)内表面上排列的电极(3)按三角形交错排列多层电极。
5.根据权利要求3所述的一种用于乳房成像的电极罩，特征在于所述与电极(3)相联的引脚线(4)通过中空的侧壁(2)内部走线。
6.根据权利要求3所述的一种用于乳房成像的电极罩，特征在于所述电极(3)相联的引脚线(4)的另一端穿入侧壁(2)内部并分布其间，集中在侧壁(2)和/或下底面(I)的某处集中弓I出。
7.根据权利要求3所述的一种用于乳房成像的电极罩，特征在于下底面(I)为向外凸出的球面型。
全文摘要
一种用于乳房成像的电极罩，涉及一种电阻抗成像设备中的信号采集设备，为上底面缺失的中空圆台，包括下底面1和侧壁2，侧壁2由绝缘材料构成，侧壁2内表面上排列有电极3，电极3与引脚线4的一端相联接，引脚线4的另一端引出电极罩，当侧壁2内表面的形状为与被测试乳房外表面相适配的曲面时，侧壁2内表面上排列的电极3与被测试乳房外表面充分接触，电极交错排列在容器侧壁内表面上，内表面与被测对象外表面的适配，能有效提高对三维目标的检测灵敏度，提高阻抗图像的重构质量；探测电极固定在容器侧壁的方式，有利于精确定位电极位置，减小重构成像的模型误差，同时方便使用，提高检测效率。
文档编号A61B5/053GK102764120SQ20121029293
公开日2012年11月7日 申请日期2012年8月17日 优先权日2012年8月17日
发明者戴涛, 蒲洋 申请人:思澜科技(成都)有限公司