[发明专利]增进电阻抗断层成像影像分辨率的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种增进电阻抗断层成像影像分辨率的方法和一种二维及三维电阻抗断层摄影系统，尤指一种以电流控制技术增进电阻抗断层成像影像分辨率的方法和三维电阻抗断层摄影系统。

背景技术

近年来，医疗影像技术的发展使得计算机断层扫描（Computed Tomography，CT）、磁共振成像（Magnetic Resonance Imaging，MRI）以及正子放射断层摄影（Positron Emission Tomography，PET）等医疗影像技术能用以产生三维影像。

现有的扫描影像技术虽可产生二维静态影像于输出胶卷上，然而，却需要经过多次影像扫描才可获得三维影像，三维超音波（3D ultrasound）影像技术即采用类似的技术。此外，医疗人员在诊断身体特定部位时，如脑部、肺部、或胸部，需要具有好的分辨率及价格合理的影像技术，才能够获得详细和清晰的医疗影像，以对许多病症进一步做出正确的诊断和手术治疗。

此外，现行的电阻抗断层成像(Electrical Impedance Tomography，EIT）技术已逐渐广泛在医疗影像方面受到重视与应用，并且，电阻抗断层成像具有非侵入式、价格低廉、无辐射性伤害以及长期监测等优点。然而，电阻抗断层成像的缺点在于产生的影像的分辨率相对地不足，其主要原因通常是受到获取电极数据的电极的数量所限制。一般的电极数据采集方式是将电流信号输入至一组电极，以量测其余电极间所产生的电压值。

在美国第6725087号专利案中，数据采集、数据处理和影像组件连接于一个通讯网络，因而允许对该数据采集、数据处理和影像组件于网络内不同的位置进行处理，同时IEEE于2008年2月所刊登的期刊论文“用于胸部影像的宽带高频电阻抗断层成像系统（A broadband high-frequency electrical impedance tomography system for breast imaging)”所揭露的技术中，电阻抗断层成像系统虽能工作于宽频带(10kHz-10MHz)，且尽管该阻抗测量的精确度已借由电流频率的提升而提高，但电阻抗断层成像系统的影像分辨率仍然无法有效提高，因此具有改善空间。

请一并参照图1A、图1B、图1C，以了解现有的电阻抗断层成像技术。如图1所示的邻接式（adjacent input configuration）技术，组织结构100的外围可围绕着一圈具有信号电极1～16的导线，而通过组织结构100表面上的信号电极1，电流源104可注入电流信号于组织结构100，并借由信号电极3自组织结构100流出电流信号，此时，导电目标102会因电场的关系产生电性的特征，即每一个信号电极均有相对应的等势线108，并依序反应于组织结构100表面上的信号电极4～16。而电压量测器106可作为接收信号的用，从而计算出组织结构100内的阻抗大小值，以供重建导电目标102在组织结构100中的影像，例如，电压量测器106可先连接于信号电极6、8，并进一步利用信号电极6、8接收信号，再位移至其它信号电极以接收其它信号电极上的信号。量测完成时，即可进行演算并据此重建影像，进而得知导电目标102即特定区域的横截面的阻抗大小。另外，如图1B所示的跨接式（cross input configuration）技术，是将电流源104连接于信号电极1、5，并进一步依据相同的原理利用信号电极2～4、6～16进行量测。而如图1C所示的对接式（opposite input configuration）技术，则是将电流源104连接于信号电极1、9，并进一步依据相同的原理利用信号电极2～8、10～16进行量测。

由此可知，现有的电阻抗断层成像技术只能适用于人体的躯干外围或肢体外围，且需要相当繁杂的量测处理程序，且因影像的分辨率直接仰赖电极的多寡，所以即便使用者发现影像的分辨率不足，也仅能多次重复量测而无法提升分辨率。若以增加大量电极的方式来增加EIT影像的分辨率，也会付出高额的硬件成本，不符合经济效益。

发明内容

鉴于上述现有技术的缺点，本发明主要的目的之一为提供能快速、有效地获得较佳分辨率的方法，以增加后续诊疗及手术的准确性，克服因电阻抗断层成像技术无法快速获得较佳分辨率的影像而造成无法达到预期的治疗效果的缺失。