[发明专利]用于分析电传导对象的结构的方法

说明书

技术领域

本发明的实施例涉及一种用于分析电传导对象的结构的方法。

背景技术

电阻抗X线断层照相术(EIT)是一种特别地在用于检测下层形态的医学和其他应用中使用的已知成像技术。通常，多个电极附着到待成像的对象。在‘输入’电极的子集内施加输入电压并且在‘输出’电极测量输出电流，或者在‘输入’电极的子集之间施加输入电流并且在‘输出’电极或者在成对输出电极之间测量输出电压。例如，当在‘输入’电极的子集之间施加很小的交变电流时，测量在输出电极之间或者在成对‘输出’电极之间的电势差。然后在‘输入’电极的不同子集之间施加电流，并且测量在输出电极之间或者在成对‘输出’电极之间的电势差。然后可以使用适当图像重构技术来构造基于电阻抗变化的电阻抗图像。

然而，在不同形态的区域之间的电阻抗变化可能太小而不可辨认。

已经有一种对这一问题的解决方式是在宽频率范围内进行EIT。在一个频率具有不明显阻抗差异的不同形态可能在不同频率具有更明显差异。然而即使使用不同频率，在不同形态的部分之间的电阻抗变化仍然可能太小而不可辨认。

因此希望能够使用EIT来更好地区分不同形态。

发明内容

根据本发明的一个实施例，提供一种用于分析电传导对象的结构的方法，该方法包括以下步骤：

(i)获得对象的电阻抗数据；

(ii)使用假定电模型的传递函数来分析获得的电阻抗数据以确定对象的多个电阻抗性质；以及

(iii)对一个或者多个确定的电阻抗性质进行成像。

可以根据测量的电阻抗数据来导出与测量的电阻抗数据有关的电阻抗性质，而这些电阻抗性质可以用来分析对象的结构。然而，个别电阻抗性质的变化量可能不足以支持准确分析。

根据本发明的一个实施例，提供一种用于分析电传导对象的结构的方法，该方法包括以下步骤：

(i)在频率范围内获得对象的电阻抗数据；

(ii)使用假定电模型的传递函数来分析获得的电阻抗数据以确定对象的多个电阻抗性质；

(iii)构造性地组合确定的多个电阻抗性质中的所选电阻抗性质以提供对象的至少一个参数阻抗值；以及

(iii)对确定的参数阻抗值中的一个或者多个进行成像。

根据本发明的一个实施例，提供一种用于分析电传导对象的结构的方法，该方法包括以下步骤：

(i)获得对象的电阻抗数据；

(ii)分析获得的电阻抗数据以确定对象的多个电阻抗性质；

(iii)构造性地组合所述多个电阻抗性质中的所选电阻抗性质以提供对象的参数阻抗值。

可以针对生物材料用0与100MHz之间的频率带宽而针对非生物传导材料用0与上至100GHz之间的频率带宽收集对象的电阻抗数据。

该方法还可以包括以下步骤：

(iv)将参数阻抗值显示为来自感兴趣区域(RIO)的图像的部分。

步骤(iii)可以包括根据阻抗强调算法来组合预定电阻抗性质。

步骤(i)可以包括在依赖于对象(生物或者非生物材料)的多个频率来获得对象的电阻抗数据。对于生物材料，传递函数在频率范围0-100MHz内由Cole-Cole公式[Cole，1920；Cole，1924]给定。

该方法可以用来分析具有细胞结构或者细胞状结构的电传导对象，并且步骤(ii)可以包括使用等效电阻抗电路对结构进行建模，比如Cole-Cole模型[Cole，1920；Cole 1924]。

等效电阻抗电路可以在限制情况下包括细胞膜电容(C)、细胞内电阻(R_i)和细胞外电阻(R_e)。

电阻抗性质可以选自于包括R_i(细胞/群内电阻)、R_e(细胞/群外电阻)、C(细胞/群电容)、f_r(细胞/群松弛频率)和α(细胞/群松弛因子)的组。

步骤(iii)可以包括通过相乘来组合f_r(松弛频率)和C(细胞/群电容)，这可以提供参数阻抗值。

附图说明

为了更好地理解本发明，现在仅通过例子参照以下附图：

图1是电阻抗X线断层照相术装置的示意图；

图2A和图2B示出了单或者多散射的作为频率函数的测量电阻抗的曲线图；

图3示出了具有“微观”细胞或者细胞状结构的对象的示例电阻抗电路模型；以及

图4示出了具有“微观”细胞或者细胞状结构的对象的通用电阻抗电路模型。

具体实施方式