JPS6176131A - からだの断層撮影イメ−ジ構成装置 - Google Patents

からだの断層撮影イメ−ジ構成装置

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JPS6176131A
JPS6176131A JP60128380A JP12838085A JPS6176131A JP S6176131 A JPS6176131 A JP S6176131A JP 60128380 A JP60128380 A JP 60128380A JP 12838085 A JP12838085 A JP 12838085A JP S6176131 A JPS6176131 A JP S6176131A
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impedance
potential
plotting
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JP60128380A
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ブライアン・ヒルトン・ブラウン
デビツト・チヤールス・バーバー
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SHIEFUIIRUDO THE, University of
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    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B5/00Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
    • A61B5/05Detecting, measuring or recording for diagnosis by means of electric currents or magnetic fields; Measuring using microwaves or radio waves
    • A61B5/053Measuring electrical impedance or conductance of a portion of the body
    • A61B5/0536Impedance imaging, e.g. by tomography

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  • Nuclear Medicine, Radiotherapy & Molecular Imaging (AREA)
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  • Biomedical Technology (AREA)
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  • Animal Behavior & Ethology (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
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  • Measurement And Recording Of Electrical Phenomena And Electrical Characteristics Of The Living Body (AREA)
  • Measurement Of The Respiration, Hearing Ability, Form, And Blood Characteristics Of Living Organisms (AREA)
  • Apparatus For Radiation Diagnosis (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 [発明の技術分野] 本発明は断層撮影法に係り、からだ又はその一部(以後
、単にからだと称す〉の、特に生きている人体の排他的
ではなくどの器官の、断層撮影イメージをも得るからだ
の断層躍影イメージの構成方法に関する。
[従来技術とその問題点] X線計算断層眼影法の成功は、X線の危険を伴わない他
の医療イメージング技術の1是案を促進した。低周波電
流の使用は、実施結果が公表されてはいないとはいえ、
提唱されている。即ら、からだの表面上の電極間のイン
ピーダンスの測定を倉み、且つ特定のインピーダンス変
動の再構成のための方法を提供するような方法を公表し
ているいくらかの論文がある。ワイ・キム、ジエイ・シ
ー・ウェブスフ、及びダブリュ・ジエイ・トピックスに
よる[胸部の電気インピーダンス・イメージング」 (
マイクロ波電力のジャーナル、 L8(3) 。
245−257 、1983) :ケー・ナカヤマ、グ
ブワユ・ヤギ及びニス・ヤギによる[インピーダンス・
ブレチスモグラフィの感度法則を利用する心気インピー
ダンスCTアルゴリズムのUa研究j  (1981年
に東京で開催された第5回電気バイオ・インピーダンス
国際会議の会報第99貝乃至102頁〉 :ケー・4ナ
カモト及びエッチ・カナイの[電気インピーダンスcT
アルゴリズムの基礎研究J  <1983年にユーゴス
ラビアのツ1ダで”開催された第6回電気バイオ・イン
ピーダンス国際会議の会報第349頁乃至第352頁〉
 :及びワイ・ヤマシタ及びティ・タカハシによる[人
間の胴のインピーダンス分布の評価方法及び可能性J 
 (1981年に東京で開催された第5回電気バイオ・
インピーダンス国際会議の会報第87頁乃至90頁〉が
付加されることができる例を、QB−PS 21192
50Aが与える。現在の評論は、ディ・シイ・バアーバ
7及びエッチ・ブラウンにより(1984年の物理工学
のジャーナル第17巻の第723頁乃至第733頁の[
混用された電位断層比影法]に)与えられている。
QB−PS 2119250Aハマタ、カラタニ所’Z
 L’ニー H隔を於いて複数の表面電極を置くこと、
からだに電流を流し、対の電極間の電位を測定すること
、からだか成る一様の媒体から成るという仮定のもとに
、それぞれの場合の電位を計算すること、それぞれの場
合の上記測定された電位と上記計算された電位との比を
得ること、からだの仮定されたイメージを作り出すため
に、上記列のこ4隆間の一11=の媒体中に予期ざFL
る等電位を計りマすること、均一より大きな比に準じて
2等電位に沿ったインピーダンスを増すこと又は均一よ
り小さな比に準じて、上記インピーダンスを減すること
によって。
適当な等電位に沿って上記それぞれの比を逆投影するこ
とにより上記仮定されたイメージを修正すること、及び
断層撮影イメージを作り出すために上記修正されたイメ
ージをプロットすることを倉、む対゛此方法をも開示し
ている。
この方法に於けるインピーダンス分布の修正は、「逆投
影」として知られている。この逆投影の実施(又は等電
位に沿った焙正されたインピーダンスの重ね合せ)は、
上記電極を含む平面に於けるからだの断面上のインピー
ダンスの分布の断層撮影イメージに帰るする。
断層撮影イメージの解像度は、「反復」によって(即ち
、インピーダンスの実際の分布に近似のガイドとして上
記修正されたインピーダンス分布を使用して、それぞれ
の場合の電位を再計算すること、それぞれの場合のト記
再計口8れLご電位と上記測定された電位との比を得る
こと、及びそれに応じて上記修正されたインピーダンス
分布を修正することによって)及び/またからだを通る
等電位の分布の変化に従って上記し逆投影」比を「重み
づ“けすること」によって、向上されることかできる。
コンピュータが、上記電位を計算するため、上記比を得
るため、及び上記「反復」及び/また上記「逆投影j比
の1重みづけ」のために使用され、上記等電位のプロッ
ティングか、上記コンピュータから実行させられる表示
装置(VDU>及び/またプリント・アウト装置によっ
て実行されるとはいえ、電位の測定によりフォローされ
る等電位の計算及びプロッティング、「逆投影」、「反
復」及び「重みづけ」は、時間のかかるものであり、表
示すべきからだの内部状態に素早く対応することができ
ない。
[発明の目的] 本発明は上記の点に鑑みて成されたもので、からたに電
流を流すこと、間隔を冒かれLこ′爪1水のアレーの対
の電極間の電位を測定すること、及びからだの状態の変
化の画像を提供するごとによって、からだの断層眼影イ
メージの構成方法(!l−提供することを目的とする。
U発明の概要1 すなわら、本発明によるからた゛の1旧υ影イメージの
構成方法は、からだにに接部さヒて間隔をI7[すた電
極のアレーを門己関すること、対の電・温間に交互に電
位を供給することによって上記からだに電流を流すこと
、上記からだが成る一様の媒体から成るという仮定のも
とに、他の対の電極間の電位を計算すること、上記から
だの仮定されたイメージを作り出すために上記計算結果
に対応する等電位をプロットする口と、上記電極のアレ
ー上のそれらの他の対の電、1党間の最初の電位を順次
測定すること、上記からだの最初の状態の変化の後。
同様の対の電、極間のその後の電位を1項次測定するこ
と、それぞれの場合に於ける正記最初の電位とその後の
電位との間の比を決定すること、及び通光な等電位に沿
ってそれぞれの比を逆投影し、それによって均一より大
きな比に県じて等電位に沿ったインピーダンスを増し、
又は均一より小ざな比に準じて上記゛インピーダンスを
減することによって、からだの断層眼影イメージを修正
することとを含む。
この方法によって生成されるイメージは、静的溝造を含
まないか、しかし状態の変化の後のからだの最初の状態
の画像を与える。これは、直流中への注射によって及び
/また食物及び/また飲物によってもたせされる。また
、これは呼吸、消化。
内出血、又は心拍の結果生ずるかもしれザ、上記等電位
のプロッティングは、表示装置(VDU)及び/またイ
ンピーダンスに比例したドツトの強さによりイメージを
形成するプリント・アウト装買によって、もたらされる
ことかできる。
本発明は、定期的に及び/また常間隔で上記電位測定シ
ーケンス及び電位差決定を繰返すこと、及びそれに対応
する連続的な修正されたイメージを記録すること及び/
また観察すること1こにって、からだ中の引続いて変化
する状態の1動的」画像を提供することかできるという
ことに持に何列でおる。インピーダンス分布の変化は、
非富に大きな静的インピーダンス変動の直面でさえ児ら
れることかできる。
からだ中の状態の変化のレートは、調査中の器官に対応
するドツトの強さのグラフをプロットすることにより得
られることができる。
[発明の実施例コ 以下図面を参照して本発明の一実iM例を説明する。第
1図及び第2図【こ示すよう(こ、16個のAg/Ag
CL電1iのアレーか、人体の腹部の回りに等しい間隔
を置いて取付けられている。隣接した対の電極間に連続
的に順次、波形発生器△から電圧/電流コンバークB及
びマルチブレク”t Cを介して、50kHz 、  
41!′lAで、はぼ’ 3Vの電位か供給される。
それぞれの及びあらゆる場合に、全ての隣接した対の電
極間の結果の電位は、上記マルチプレクナC,アンプD
及び位相精密検出器Fを介して、サンプル及びホールド
・ユニットFに供給され、記録される。そして、そのデ
ータは、12ビツトのアナログ/ディジタル(A/D>
コンバータGを介して、コンピュータHに供給される。
上記波形発生器A1位相精密検出器E、ザンプル及びホ
ールド・ユニットF及びA/DコンバータGは全て、主
クロックJによって制御される。該主クロックJはまた
、上記電極の組合せを記憶するユニットKを介して、上
記マルチブレクFfCをも11il+御する。
第2図に示された16個の電極は、1.456秒以下で
記録されることができる1456個の上位Jll定(直
を生じさせる。
第2図はまた、成る一様の媒体から成り、且つその断面
が円形であると仮定されたからだの電極1と2の間に電
流が供給される時に、予期される等電位の仮定されたイ
メージを示す。
(電流か供給される上記対間とは別の)隣接する対の電
極間の最初の電位は、上記電極のアレー上で連続的に測
定される。同一の対の電極間のその後の電位は、(この
場合、前述のように飲物を飲むことの結果として生じ、
且つ第3図及び第4図に関して1な述されるた”ろうよ
う4ヱ〉からた′の最初の状態の変化の後、同様に連続
的に測定される。
上記その後の電位は、上記コンピュータHによって、そ
れぞれの最初の電位と比較さルる。その比は、均一より
大ぎな比に準じて等電位に沿ったインピーダンスを増丁
こと、又は均一より小ざな比に準じて上記インピーダン
スを滅することによって、笥2図に示された適当/よ等
電位に沿って逆投影される。従って、13個の逆投影が
、心流駆L5電極の全ての対のために成され(電位は慰
流駆乃電極から記録されることはできない)、及び上記
プロットされた等電位に沿った修正されたインピーダン
スのために成されることができる。等電位に沿った修正
されたインピーダンスのプロットは、第3図に示された
タイプの逆投影断層画形イメージを与えるためのプリン
ト・アウトNに、及び視覚的に表示された逆投影イメー
ジ(図示lず)を与えるための表示装置(VDU)Pに
、リンクされた上記コンピュータHによって、駆動改・
園のそれぞれの及び全ての対のために得られたそれら上
に屯−b合わされる。
第3図には、プリント・アウト(b)の前に飲まれた飲
物の胃の中の流れが描かれている。それぞれのイメージ
の右側が腹側であり、上側はからだの左側である。消化
が終わったならば、小腸に変化が現われる。第3図のイ
メージの最大の強さを100%に取ることによって、消
化の状態を示す第4図のグラフXをプロットすることが
可能である。これは、消化の間の同一の胃のガンマ・カ
メラ画像から導出された対応するグラフYと比較するこ
とができる。しかし、後者の場合、ガンマ・カメラ画像
を取るために、患者は放剣性ミールの不快及び危険を被
らねばならないということに注意されたい。
第5図は、上記16個の電極を胴の回りに配置した場合
を示している。第6図は、それぞれ(a>0.45 、
 (b)1.o、 (c)1.5. (d)2.0. 
(e>z、7及び(f)4.2リツトルの空気の吸入の
後の吸息の問、]秒のインタバルで6個のプリント・ア
ウトの結果を連続的に示している。肺は、それぞれのイ
メージの下品を前側として、鮮明(こ児られる。IIえ
気のいずれの欠陥も、上記肺のイメージの歪みとして示
されるだろう。
[発明の効果コ 以上述べたように本発明によれば、からだに電流を流す
こと、間隔を置かれた電・園の7レーの対の電極間の電
位を測定すること、及びからだの状態の変化の画像を提
供することtこよって、からだの断層眼影イメージの、
溝成り法を1是供することができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は人体の1し部の回りに概略的に示された電、惨
アレーと共に使用される装置のブロック図、第2図は第
1図の電極アレーの概略的な平面図、第3図(a>乃至
(S)は同図(b>のプリント7ウトの前に30011
1 +の生水を飲んだ場合の第1図及び第2図の配列で
30秒のインクパルでのプリント・アウトの結果を連続
的に示す図、第4図1,1.消化の間の同一の胃のカン
マ・カメラ画像から導出されたグラフに対応する第′3
図のプリント・アウトの結果に相当する胃の消化のレー
トを描くグラフ、第5図は第1図の上極アレーを人体の
胴の回りに取付けた場合を示す図、第6図(a>乃至(
f)は呼吸サイクルの間第5図のように修正されたよう
な第1図及び第2図の配列での1秒のインタ、1箇゛し
でのプリント・アウトの結果を連続的に承り図である。 A・・・波形発生器、B・・・コンバーク、C・・・マ
ルチプレクサ、D・・・アンプ、E・・・位相精密検出
器、F・・・サンプル及びホールド・ユニット、G・・
・アナログ/ディジタル・コンバータ、H・・・コンピ
ュータ、J・・・主クロック、K・・・電極組合せ記゛
i息ユニット、N・・・プリント・アウト・ユニット、
P・・−衣示刻り 出願人代理人   弁理士 鈴 江 武 彦Fig、3 時閉(分)

Claims (7)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)からだに接触して間隔を開けた電極のアレーを配
    置すること、対の電極間に交互に電位を供給することに
    よって上記からだに電流を流すこと、上記からだが或る
    一様の媒体から成るという仮定のもとに、他の対の電極
    間の電位を計算すること、上記からだの仮定されたイメ
    ージを作り出すために上記計算結果に対応する等電位を
    プロットすること、上記電極のアレー上のそれらの他の
    対の電極間の最初の電位を順次測定すること、上記から
    だの最初の状態の変化の後、同様の対の電極間のその後
    の電位を順次測定すること、それぞれの場合に於ける上
    記最初の電位とその後の電位との間の比を決定すること
    、及び適当な等電位に沿ったそれぞれの比を逆投影し、
    それによって均一より大きな比に準じて等電位に沿った
    インピーダンススを増し、又は均一より小さな比に準じ
    て上記インピーダンスを減ずることによってからだの断
    層撮影イメージを修正することとを含むからだの断層撮
    影イメージの構成方法。
  2. (2)上記電位測定シーケンス及び電位差決定は時々繰
    返され、それに対応して逐次修正されたイメージは、か
    らだ中の引続いて変化する状態の「動的」画像を提供す
    るためにプロットされることを特徴とする特許請求の範
    囲第1項に記載のからだの断層撮影イメージの構成方法
  3. (3)上記等電位のプロッティングは、表示装置によっ
    て遂げられることを特徴とする特許請求の範囲第1項又
    は第2項に記載のからだの断層撮影イメージの構成方法
  4. (4)上記等電位のプロッティングは、インピーダンス
    に準じたドットの強さによってイメージを形成するプリ
    ント・アウト・ユニットによって遂げられることを特徴
    とする特許請求の範囲第1項に記載のからだの断層撮影
    イメージの構成方法。
  5. (5)上記等電位のプロッティングは、インピーダンス
    に準じたドットの強さによってイメージを形成するプリ
    ント・アウト・ユニットによって遂げられることを特徴
    とする特許請求の範囲第2項に記載のからだの断層撮影
    イメージの構成方法。
  6. (6)上記からだ中の状態の変化のレートは、調査中の
    器官に対応するドットの強さのグラフをプロットするこ
    とによって得られることを特徴とする特許請求の範囲第
    4項に記載のからだの断層撮影イメージの構成方法。
  7. (7)上記からだ中の状態の変化のレートは、調査中の
    器官に対応するドットの強さのグラフをプロットするこ
    とによって得られることを特徴とする特許請求の範囲第
    5項に記載のからだの断層撮影イメージの構成方法。
JP60128380A 1984-06-14 1985-06-14 からだの断層撮影イメ−ジ構成装置 Expired - Lifetime JPH0636787B2 (ja)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
GB8415236 1984-06-14
GB848415236A GB8415236D0 (en) 1984-06-14 1984-06-14 Tomography

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPS6176131A true JPS6176131A (ja) 1986-04-18
JPH0636787B2 JPH0636787B2 (ja) 1994-05-18

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ID=10562452

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JP60128380A Expired - Lifetime JPH0636787B2 (ja) 1984-06-14 1985-06-14 からだの断層撮影イメ−ジ構成装置

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EP (1) EP0172616A3 (ja)
JP (1) JPH0636787B2 (ja)
CA (1) CA1220863A (ja)
GB (2) GB8415236D0 (ja)

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GB8514045D0 (en) 1985-07-10
EP0172616A2 (en) 1986-02-26
GB2160323B (en) 1987-12-09
EP0172616A3 (en) 1987-03-04
GB2160323A (en) 1985-12-18
GB8415236D0 (en) 1984-07-18
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