專(zhuān)利名稱(chēng)：阻抗測(cè)象裝置及多單元測(cè)頭的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及基于一個(gè)點(diǎn)陣列上，尤其是病人皮膚或另外組織表面上的點(diǎn)陣列上電位的測(cè)量的測(cè)象系統(tǒng)。
皮膚上電位的測(cè)量具有許多應(yīng)用。例如，心電圖是從測(cè)量由病人心臟在皮膚各點(diǎn)上產(chǎn)生的電位的測(cè)量而獲得的。
皮膚電位也被確定人體組織電阻抗的裝置進(jìn)行測(cè)量，這種裝置包括兩維的(例如美國(guó)專(zhuān)利US5,063,937，US4,291,708及US4,458,694)或三維的(例如US4,617,939及US4,539,640)人體組織阻抗測(cè)象。在這種系統(tǒng)中，電位被傳導(dǎo)到身體的一個(gè)點(diǎn)或多個(gè)點(diǎn)上并在身體的另外點(diǎn)上進(jìn)行測(cè)量?；谶@些測(cè)量及基于在過(guò)去幾十年中開(kāi)發(fā)出來(lái)的計(jì)算法，可產(chǎn)生出阻抗圖或阻抗偏差的另外指示。
美國(guó)專(zhuān)利US4,291,708及4,458,694以及“通過(guò)阻抗測(cè)量屏顯乳腺癌”(G.PIPERNO等人著，F(xiàn) ontiers醫(yī)療生物工程雜志第二卷第二期第111-117頁(yè))中描述的系統(tǒng)中確定病人皮膚表面一點(diǎn)與病人身體上某一參考點(diǎn)之間的阻抗，這些文獻(xiàn)中公開(kāi)的內(nèi)容結(jié)合于此作為參考。這些參考文獻(xiàn)描述了多元件測(cè)頭對(duì)于癌測(cè)定的應(yīng)用，尤其是使用乳房中阻抗的檢測(cè)偏差檢測(cè)乳腺癌。
在這些參考文獻(xiàn)中描述了多單元測(cè)頭，其中一系列的扁平的不銹鋼傳感元件安裝在一個(gè)PVC基座上。一個(gè)引線連接在這些單元的每個(gè)與檢測(cè)電路之間?；谠诟鲉卧c身體上遠(yuǎn)處部分之間測(cè)得的阻抗，信號(hào)處理電路確定出乳房中阻抗的偏差?；谧杩沟拇_定，可以檢測(cè)出腫瘤，尤其是惡性腫瘤。
在該系統(tǒng)及使用這種多單元測(cè)頭的另外系統(tǒng)中，多單元測(cè)頭是一個(gè)關(guān)鍵性元件。一方面，各單個(gè)元件必須與皮膚及與傳感或處理電子部分的相應(yīng)點(diǎn)保持良好接觸并且彼此間很好的絕緣。另一方面，使用改善皮膚接觸的膠具有信號(hào)串?dāng)_、干燥的膠形成在單元上及病人之間衛(wèi)生關(guān)聯(lián)的危險(xiǎn)。
在題為＂用于生物學(xué)材料的介電特性的體內(nèi)測(cè)量的電容傳感器＂(KarunayakeP.A.P.Esselle及Stanislaw S.Stuchly著，IEEE會(huì)刊，儀器及測(cè)量，第37卷第1期第101-105頁(yè))的文章中描述了用于在無(wú)線電及微波頻率下生物物質(zhì)介電特性的體內(nèi)及玻璃試管內(nèi)測(cè)量的單元件測(cè)頭。所描述的該傳感器并不適用于阻抗測(cè)象。
在題為“器官的電阻抗測(cè)量-用于研究及臨床應(yīng)用的儀器設(shè)備”(E.Gersing著，Biomed.Technik 36(1991)，6-11)的文章中描述了使用單元件阻抗測(cè)頭來(lái)測(cè)量器官阻抗的系統(tǒng)，所描述的該裝置不適用于阻抗測(cè)象。
在題為“由病變過(guò)程轉(zhuǎn)變的肝組織的阻抗測(cè)量”(Ann.Gastroentreol.Hepetol，1992，28，no.4，165-168)的文章中描述了使用薄注射電極進(jìn)入深組織的測(cè)頭。使用超聲波定位該電極及取得樣品用于細(xì)胞及組織的測(cè)定。該電極構(gòu)成在取樣品使用的活組織檢查針上。
在題為“在CT引導(dǎo)的立體觸覺(jué)外科手術(shù)期間的連續(xù)阻抗監(jiān)視囊狀及硬質(zhì)損傷的相對(duì)值”(V.Rajshekhar著，英國(guó)神經(jīng)外科雜志(1992)6，439-444)的文章中描述了使用具有單電極的阻抗測(cè)頭測(cè)量損傷的阻抗特性。該研究的目的是使用對(duì)損傷作出的測(cè)量來(lái)確定損傷的范圍及更精確地定位損傷。測(cè)頭由CT引導(dǎo)到腫瘤及當(dāng)測(cè)當(dāng)通過(guò)損傷時(shí)在損傷內(nèi)作四次測(cè)量。損傷的活檢是當(dāng)測(cè)頭引導(dǎo)到位時(shí)使用測(cè)頭的外套并在測(cè)頭本身抽出后進(jìn)行的。
在題為“用于穿腔壁心臟記錄的剛性及柔性薄膜多電極陣列”(J.J.Mastrototaro著，IEEE會(huì)刊，BIOMED.ENG第39卷第3期，1992年3月，271-279)的文章中描述了一種針狀測(cè)頭及一種扁平測(cè)頭，每種具有多個(gè)電極，用于測(cè)量心臟產(chǎn)生的電信號(hào)。
在題為“由分散電極獲得的激發(fā)模型的基于圖象的顯示”(D.S.Buckles等人，IEEE會(huì)刊，BIOMED.ENGR.第42卷第1期1995年1月，111-115)的文章中描述了通過(guò)使用基片上的一個(gè)電極陣列對(duì)心臟上產(chǎn)生的電信號(hào)進(jìn)行測(cè)量的系統(tǒng)。通過(guò)攝象機(jī)對(duì)心臟及放置到位的電極觀察并由操作者對(duì)顯示器上電極的位置作出標(biāo)記。該系統(tǒng)接著顯示具有位置標(biāo)記的心臟(如同在放置電極前所看到的)。
在題為“用于腦內(nèi)記錄的多薄膜半微型DC測(cè)頭的開(kāi)發(fā)”(G.A.Urban等著，IEEE會(huì)刊，BIOMED.ENGR.第37卷第10期，1990年10月，913-917)的文章中描述了具有一系列沿其長(zhǎng)度及周面分布的電極的細(xì)長(zhǎng)鋁陶瓷測(cè)頭，它用于測(cè)量腦內(nèi)的功能參數(shù)(電信號(hào))。在立體觸覺(jué)外科手術(shù)期間進(jìn)行在目標(biāo)點(diǎn)上與電激勵(lì)一起的電生理學(xué)記錄，以便在目標(biāo)點(diǎn)立體觸覺(jué)計(jì)算后精確地定位測(cè)頭。使用了兩維X射線測(cè)圖，以便驗(yàn)證電極尖的精確定位。
本發(fā)明某些方面的一個(gè)目的是提供一種多單元測(cè)頭，它具有改進(jìn)的及更均勻的并可重復(fù)的與皮膚的接觸，并且最少依賴(lài)操作者的專(zhuān)長(zhǎng)及最小冒病人之間污染的危險(xiǎn)。
本發(fā)明某些方面的一個(gè)目的是提供改善的傳感單元之間的絕緣，并允許當(dāng)測(cè)頭壓在皮膚上時(shí)能滑動(dòng)測(cè)頭。
本發(fā)明某些方面的一個(gè)目的是提供相對(duì)便宜的可任意處置(用后可丟棄)的多單元測(cè)頭。
本發(fā)明某些方面的一個(gè)目的是提供具有是夠透明度的多單元測(cè)頭，以便能觀察組織表面特征及能相對(duì)皮膚的或皮膚上的物理特征定位測(cè)頭。
本發(fā)明某些方面的一個(gè)目的是提供一種區(qū)分人為現(xiàn)象及異常的方法。
本發(fā)明某些方面的一個(gè)目的是提供一種用于電阻抗測(cè)圖的系統(tǒng)，它能有利地使用顯示器獲得電容及電導(dǎo)兩種信息。
本發(fā)明某些方面的一個(gè)目的是提供一種用于對(duì)乳房或另外身體部位作電阻抗檢查的系統(tǒng)，它能提供關(guān)于在乳房或另外體區(qū)中檢測(cè)的阻異常位置的更精確信息。
本發(fā)明某些方面的一個(gè)目的是提供具有可變空間分辨率的電阻抗測(cè)量。
本發(fā)明某些方面的一個(gè)目的是提供兩維電阻抗測(cè)量，它能給出異常部分到皮膚表面距離的指示。
本發(fā)明某些方面的一個(gè)目的是提供特別適合于乳房阻抗測(cè)量的裝置。
本發(fā)明某些方面的一個(gè)目的是提供對(duì)放置長(zhǎng)形物體如活檢針、定位針、光纖內(nèi)診鏡等的引導(dǎo)并使用實(shí)時(shí)和/或記錄的立體觸覺(jué)圖象來(lái)引導(dǎo)該物體。
本發(fā)明某些方面的一個(gè)目的是提供一種具有阻抗測(cè)量功能的活檢針以幫助進(jìn)行活檢。
本發(fā)明某些方面的另一目的是提供電阻抗圖結(jié)果與光學(xué)、超聲波或另外測(cè)象方式的結(jié)果之間的更直接比較。
本發(fā)明某些方面的一個(gè)目的是提供在一解剖圖上顯示方位及區(qū)域的裝置及方法，從其中可獲得阻抗圖形與解剖圖象的一起顯示。
本發(fā)明某些方面的一個(gè)目的是提供一種裝置，它能有助于X射線及阻抗的乳房腫瘤查圖象之間的直接比較，例如通過(guò)圖象的重疊。
本發(fā)明某些方面的一個(gè)目的是提供確定多頻率阻抗圖的方法。
本發(fā)明某些方面的一個(gè)目的是使用脈沖電壓激勵(lì)優(yōu)化阻抗測(cè)圖。
本發(fā)明某些方面的一個(gè)目的是提供對(duì)一區(qū)域的碰觸及觸覺(jué)傳感并同時(shí)提供該區(qū)域的阻抗圖。
通常，在本文中所使用的詞“皮膚”意味著皮膚或另外目標(biāo)的組織。
因此，根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例提供了一種多單元測(cè)頭，該測(cè)頭提供對(duì)組織表面的電連接，它包括多個(gè)單獨(dú)的導(dǎo)電傳感單元，每個(gè)單元具有適于與組織表面接觸的正面部分；多個(gè)提供與相應(yīng)單獨(dú)傳感單元電連接的導(dǎo)電單元及分隔單獨(dú)傳感單元的分隔部分，它使得在各單獨(dú)傳感單元與組織表面相接觸時(shí)，傳感單元基本上彼此絕緣。
最好，傳感單元包括一種導(dǎo)電的粘膠。另一方式或附加地，本發(fā)明一優(yōu)選實(shí)施例中傳感單元包括導(dǎo)電的、柔性的固體。
另一方式或附加地，本發(fā)明一優(yōu)選實(shí)施例中傳感單元包括浸漬了導(dǎo)電粘膠的海綿。
在本發(fā)明一優(yōu)選實(shí)施例中，每個(gè)單獨(dú)的傳感單元位于由分隔部分及傳感單元下面的基片構(gòu)成的坑中。
最好，基片上在傳感單元反面的一側(cè)構(gòu)有用于定位多單元測(cè)頭的鋸齒。
在本發(fā)明的一優(yōu)選實(shí)施例中，坑是在一材料片上沖出凸出的分隔部分形成的，由此使未凸出的片部分形成傳感單元下面的基片。最好沖出坑的背面是鋸齒狀。
在本發(fā)明的一替換優(yōu)選實(shí)施例中，坑是通過(guò)沖孔的片構(gòu)成的柵格疊置形成的或由擠壓基片形成的。
另一方式是，坑是通過(guò)在基片上印出分隔部分形成的。
在本發(fā)明的一優(yōu)選實(shí)施例中，在坑內(nèi)的基片的第一表面及基片的第二相反表面之間具有電連接。最好該裝置還包括一個(gè)在基片第二表面上的各向異性的導(dǎo)電片。
另一方式是該測(cè)頭最好包括在基片第二表面上的導(dǎo)電接觸點(diǎn)，它連接到基片的第一表面，及一個(gè)在導(dǎo)電觸點(diǎn)上面的粘性接觸。
在本發(fā)明一優(yōu)選實(shí)施例中，傳感單元不伸延過(guò)分隔部分的頂部或不伸延到分隔部分的頂部。
在本發(fā)明一優(yōu)選實(shí)施例中，測(cè)頭包括具有導(dǎo)電表面的蓋，該導(dǎo)電表面面對(duì)著傳感單元的正面部分。
根據(jù)本發(fā)明的一優(yōu)選實(shí)施例，還提供了一種用于對(duì)組織提供電接觸的多單元測(cè)頭，它包括多個(gè)單獨(dú)導(dǎo)電的傳感單元，每個(gè)單元具有適合與組織接觸的正面部分；多個(gè)提供與相應(yīng)單獨(dú)傳感單元電連接的導(dǎo)電單元；及一個(gè)具有面對(duì)著傳感單元正面部分的表面的蓋，至少所述面對(duì)傳感單元的表面部分是導(dǎo)電的表面。
最好，該蓋是由柔性材料作成的，及其中在未受力的狀態(tài)下，所述導(dǎo)電表面不與所述導(dǎo)電傳感單元相接觸。
在本發(fā)明的一優(yōu)選實(shí)施例中，該蓋是這樣構(gòu)成的，即當(dāng)蓋的在導(dǎo)電表面反面的表面被壓向傳感單元時(shí)，導(dǎo)電表面與傳感單元相接觸。
在本發(fā)明的一優(yōu)選實(shí)施例中，蓋還包括在面對(duì)著單獨(dú)傳感單元并遠(yuǎn)離單元傳感單元的表面上的一個(gè)區(qū)域，該區(qū)域是與所述面對(duì)傳感單元的部分電連接的區(qū)域，該多單元測(cè)頭還包括一個(gè)電連接到測(cè)頭外部的觸點(diǎn)。最好，在不受力的狀態(tài)下，所述導(dǎo)電表面不與所述觸點(diǎn)相接觸，及其中所述蓋是這樣構(gòu)成的，當(dāng)蓋的在導(dǎo)電表面反面的表面被壓向傳感單元時(shí)，該導(dǎo)電區(qū)域與觸點(diǎn)相接觸。
在本發(fā)明的一優(yōu)選實(shí)施例中，該測(cè)頭還包括至少一個(gè)用于連接到外部電源的觸點(diǎn)及包括在傳感單元反面的導(dǎo)電表面與該觸點(diǎn)之間的阻抗單元。
最好，該蓋包括在傳感單元反面的導(dǎo)電表面及該觸點(diǎn)之間的阻抗單元。
根據(jù)本發(fā)明一優(yōu)選實(shí)施例還提供了一種用于對(duì)組織表面提供電連接的多單元測(cè)頭，它包括多個(gè)單獨(dú)的導(dǎo)電傳感單元，每個(gè)單元具有適合與組織表面接觸的正面部分；及多個(gè)提供與相應(yīng)單獨(dú)傳感單元電連接的導(dǎo)電單元；其中基片的在傳感單元反面的一側(cè)上構(gòu)有鋸齒，用于定位多單元測(cè)頭。
根據(jù)本發(fā)明的一優(yōu)選實(shí)施例，還提供了用于測(cè)量組織阻抗的多單元測(cè)頭，其中測(cè)頭單元足夠地透明，以使得在測(cè)頭放置到與組織相接觸時(shí)能看到測(cè)頭下面的組織。
根據(jù)本發(fā)明一優(yōu)選實(shí)施例，還提供了一種用于對(duì)組織表面提供電接觸的多單元測(cè)頭，它包括
多個(gè)單獨(dú)的導(dǎo)電傳感單元，每個(gè)單元具有適合與組織表面接觸的正面部分；及多個(gè)提供與相應(yīng)單獨(dú)傳感單元電連接的導(dǎo)電單元；其中，測(cè)頭足夠地透明，以使得當(dāng)測(cè)頭放置到與組織相接觸時(shí)，能看到測(cè)頭下面的組織。
最好，傳感單元由多孔的導(dǎo)電材料作成。
根據(jù)本發(fā)明的一優(yōu)選實(shí)施例，還提供了一種用于對(duì)組織表面提供電連接的多單元測(cè)頭，它包括多個(gè)單獨(dú)的導(dǎo)電傳感單元，每個(gè)單元具有適合與組織表面接觸的正面部分；及多個(gè)提供與相應(yīng)單獨(dú)傳感單元電連接的導(dǎo)電單元；其中傳感單元由多孔的導(dǎo)電材料作成。
最好，傳感單元形成在一個(gè)柔性表面上，由此使多單元測(cè)頭至少部分地與組織相一致。
最好，該測(cè)頭在傳感單元之間設(shè)有孔，用于通過(guò)一個(gè)薄的細(xì)長(zhǎng)形物體。
根據(jù)本發(fā)明的一優(yōu)選實(shí)施例，還提供了一種用于對(duì)組織表面提供電連接的多單元測(cè)頭，它包括在一表面上分隔面置的單獨(dú)的導(dǎo)電傳感單元的一個(gè)陣列，每個(gè)單元具有適合與組織表面接觸的正面部分；及多個(gè)提供與相應(yīng)單獨(dú)傳感單元電連接的導(dǎo)電單元；其中導(dǎo)電單元的面積小于由陣列包含的全部面積的50％。
根據(jù)本發(fā)明的一優(yōu)選實(shí)施例還提供了一種用于對(duì)組織表面提供電連接的多單元測(cè)頭，它包括多個(gè)單獨(dú)的導(dǎo)電傳感單元，每個(gè)單元具有適合與組織表面接觸的正面部分；及多個(gè)提供與相應(yīng)單獨(dú)傳感單元電連接的導(dǎo)電單元；其中測(cè)頭在傳感單元之間設(shè)有孔，用于通于一個(gè)薄的細(xì)長(zhǎng)形物體。
最好，至少面向著待測(cè)組織的測(cè)頭的表面部分粘附在組織上。
根據(jù)本發(fā)明的一優(yōu)選實(shí)施例，還提供了一種用于對(duì)組織表面提供電連接的多單元測(cè)頭，它包括多個(gè)單獨(dú)的導(dǎo)電傳感單元，每個(gè)單元具有適合與組織表面接觸的正面部分；及多個(gè)提供與相應(yīng)單獨(dú)傳感單元電連接的導(dǎo)電單元；其中至少面向著待測(cè)量組織的測(cè)頭的表面部分粘附在組織上。
在本發(fā)明的一優(yōu)選實(shí)施例中，該測(cè)頭還包括用于將測(cè)頭連接到人員手指上的裝置，由此使該人員能結(jié)合阻抗測(cè)象進(jìn)行觸摸檢查。
根據(jù)本發(fā)明的一優(yōu)選實(shí)施例，還提供了一種用于對(duì)組織表面提供電連接的多單元測(cè)頭，它包括多個(gè)單獨(dú)的導(dǎo)電傳感單元，每個(gè)單元具有適合與組織表面接觸的正面部分；及一個(gè)具有手指的手套，所述傳感單元連接在手套外側(cè)的一個(gè)手指上，由此使戴手套者能結(jié)合阻抗測(cè)象進(jìn)行觸摸檢查。
根據(jù)本發(fā)明一優(yōu)選實(shí)施例，還提供了一種用于在多導(dǎo)體傳感裝置與組織表面提供電連接的多單元中間裝置，它包括多個(gè)單獨(dú)的導(dǎo)電傳感單元，它們彼此基本上電絕緣，每個(gè)單元具有適合與組織表面接觸的正面部分及與多導(dǎo)體傳感裝置可拆地配合的背面部分。
最好，該中間裝置包括在背面部分上的電觸點(diǎn)，它們與傳感單元電連接及與多導(dǎo)體傳感裝置上的多個(gè)配套觸點(diǎn)相接觸。
根據(jù)本發(fā)明的一優(yōu)選實(shí)施例，還提供了一種導(dǎo)(液)管或內(nèi)診鏡測(cè)頭，它包括如上所述的多單元測(cè)頭；及一個(gè)光導(dǎo)纖維觀察器，當(dāng)測(cè)頭與組織接觸時(shí)該觀察器的視野至少包括測(cè)頭的一個(gè)表面。
根據(jù)本發(fā)明的一優(yōu)選實(shí)施例，還提供了一種導(dǎo)(液)管或內(nèi)診鏡測(cè)頭，它包括用于對(duì)組織提供電連接的多單元測(cè)頭，該測(cè)頭包括在一基片上的多個(gè)單獨(dú)的導(dǎo)電傳感單元，每個(gè)單元具有適合與組織表面接觸的正面部分及從另一表面可看到的確認(rèn)標(biāo)記；及一個(gè)光導(dǎo)纖維觀察器，它的視野至少包括測(cè)頭的另一表面。
根據(jù)本發(fā)明的一優(yōu)選實(shí)施例，還提供了一種活組織檢查針，它具有一個(gè)前端、用于插入到經(jīng)受活檢的組織中，及一個(gè)細(xì)長(zhǎng)的外表面；及至少一個(gè)形成在所述外表面上的阻抗傳感單元，它在活檢期間提供對(duì)組織的電連接。
最好，至少一個(gè)傳感單元包括多個(gè)彼此電絕緣的并沿該外表面長(zhǎng)度分隔地布置的傳感單元。
另一方式或附加地，至少一個(gè)傳感單元最好包括多個(gè)彼此電絕緣的并沿該外表面四周分隔地布置的傳感單元。
在本發(fā)明的一優(yōu)選實(shí)施例中，至少一個(gè)傳感單元包括多個(gè)彼此電絕緣的并沿該外表面的長(zhǎng)度及四周分隔地布置形成了單元矩陣的傳感單元。
根據(jù)本發(fā)明的一優(yōu)選實(shí)施例還提供了用于對(duì)乳房阻抗測(cè)象的裝置，它包括多單元測(cè)頭，其包括多個(gè)傳感單元并適于安放在乳房的一側(cè)；一個(gè)適于安放在乳房上基本在多單元測(cè)頭對(duì)面一側(cè)上的電極；及一個(gè)電源，它在至少電極一部分及至少一個(gè)測(cè)頭單元之間提供電壓。
根據(jù)本發(fā)明的一優(yōu)選實(shí)施例，還提供了用于對(duì)乳房阻抗測(cè)象的裝置，它包括多單元測(cè)頭，其包括多個(gè)傳感單元并適于安放在乳房的一側(cè)；一個(gè)適于安放在乳房上基本在多單元測(cè)頭對(duì)面一側(cè)上的電極；一個(gè)附加電極，它適于安放在離乳房遠(yuǎn)的身體部分上；及一個(gè)電源，它在附加電極及至少一個(gè)測(cè)頭單元之間提供電壓。
最好，多單元測(cè)頭及用于安放在乳房一側(cè)上的電極形成相應(yīng)的并列平面。
另一方式是，在本發(fā)明的一優(yōu)選實(shí)施例中，多單元測(cè)頭及用于安放在乳房一側(cè)上的電極形成彼此成一角度的兩個(gè)平面。
最好，該裝置包括多個(gè)接收器，它們測(cè)量傳感單元上的電信號(hào)。
在本發(fā)明的一優(yōu)選實(shí)施例中，適于安放在乳房一側(cè)上的電極包括第二多單元測(cè)頭。
最好，至少一個(gè)多單元測(cè)頭是符合乳房形狀的非平面狀。該非平面狀陣列可以是剛性的或柔性的。
另一方式或附加地，至少一個(gè)多單元測(cè)頭是柔性的并由此適應(yīng)于乳房的形狀。
根據(jù)本發(fā)明的一優(yōu)選實(shí)施例，還提供了用于對(duì)乳房阻抗測(cè)象的裝置，包括第一多單元測(cè)頭，它包括多個(gè)傳感單元并適于安放在乳房的一側(cè)；第二多單元測(cè)頭，它適于安放在乳房上基本上在第一多單元測(cè)頭對(duì)面的一側(cè)，及一個(gè)電源，它通過(guò)提供電壓至少交替地對(duì)第一及第二多單元測(cè)頭中一個(gè)或另一個(gè)的某些單元供電，其中未供電的一個(gè)多單元測(cè)頭基于提供給被供電的測(cè)頭的電壓形成一圖象。
根據(jù)本發(fā)明的一優(yōu)選實(shí)施例，還提供了用于對(duì)組織阻抗測(cè)象的裝置，它包括一個(gè)阻抗測(cè)頭，其產(chǎn)生代表被單元檢測(cè)的阻抗值的電信號(hào)及具有一個(gè)確認(rèn)標(biāo)記，它在測(cè)頭接觸組織時(shí)可被看見(jiàn)；一個(gè)阻抗圖象發(fā)生器，它接收該信號(hào)并產(chǎn)生阻抗圖象；一個(gè)攝象機(jī)，它觀察測(cè)頭及組織并產(chǎn)生出視頻圖象；及一個(gè)視頻圖象處理器，它接收測(cè)頭未就位時(shí)的組織的視頻圖象及測(cè)頭就位時(shí)的視頻圖象，并提供一個(gè)具有確認(rèn)標(biāo)記的組織的視頻圖象及與它重疊的阻抗圖象。
根據(jù)本發(fā)明的一優(yōu)選實(shí)施例，還提供了對(duì)乳房阻抗測(cè)象的方法，它包括(a)將包括多個(gè)傳感單元的多單元測(cè)頭定位到乳房的一側(cè)上；(b)將一電極定位到乳房上基本與多單元測(cè)頭對(duì)立的一側(cè)上；(c)使電極得電；及(d)測(cè)量多單元測(cè)頭中至少某些單元的信號(hào)。
根據(jù)本發(fā)明的一優(yōu)選實(shí)施例，還提供了一種對(duì)乳房阻抗測(cè)象的方法，它包括
(a)將包括多個(gè)傳感單元的多單元測(cè)頭定位到乳房的一側(cè)上；(b)將一電極定位到乳房上基本與多單元測(cè)頭對(duì)立的一側(cè)上；(c)將第二電極定位到身體的一部分上；(d)使第二電極得電；及(e)測(cè)量多單元測(cè)頭中至少某些單元的信號(hào)。
最好，(b)包括將第二多單元測(cè)頭定位到乳房上基本與多單元測(cè)頭對(duì)立的一側(cè)上。
根據(jù)本發(fā)明的一優(yōu)選實(shí)施例，還提供了一種對(duì)乳房阻抗測(cè)象的方法，包括將第一包括多個(gè)傳感單元的多單元測(cè)頭定位到乳房的一側(cè)上；將第二多單元測(cè)頭定位到乳房上基本與多單元測(cè)頭對(duì)立的一側(cè)上；使比第二多單元測(cè)頭的多個(gè)傳感單元的全部少的單元得電；及測(cè)量多單元測(cè)頭中至少某些單元的信號(hào)。
根據(jù)本發(fā)明的一優(yōu)選實(shí)施例，還提供了一種在一病人身體區(qū)域中放置細(xì)長(zhǎng)形部件時(shí)的引導(dǎo)方法，包括(a)將該細(xì)長(zhǎng)形部件插入到組織中，所述部件包括在其上的多個(gè)阻抗測(cè)量傳感單元；(b)測(cè)量多個(gè)傳感單元及與病人接觸的電極之間的阻抗；及(c)響應(yīng)在(b)中作出的測(cè)量將部件引導(dǎo)到具有確定阻抗特性的所需位置上。
最好，該方法還包括
對(duì)包括細(xì)長(zhǎng)形部件的病人身體區(qū)域測(cè)象及產(chǎn)生它的圖象；接收該圖象及在(b)中作的阻抗測(cè)量，及將阻抗測(cè)量的圖象疊加到細(xì)長(zhǎng)形部件及周?chē)M織的圖象上；及顯示所述疊加圖象。
在本發(fā)明的一優(yōu)選實(shí)施例中，該細(xì)長(zhǎng)形的外表面構(gòu)有阻抗測(cè)量單元的矩陣，每個(gè)單元測(cè)量在大致垂直于單元的方向上的組織的阻抗，及其中顯示器基于阻抗測(cè)量指示用于細(xì)長(zhǎng)形部件的引導(dǎo)方向。
根據(jù)本發(fā)明的一優(yōu)選實(shí)施例還提供了一種在病人身體部分中放置細(xì)長(zhǎng)形部件時(shí)的引導(dǎo)方法，包括形成在給定方向上所述部分中至少一部分的第一兩維阻抗圖象；使用對(duì)第一圖象平面放置成已知角度的多單元阻抗測(cè)頭形成該部分中至少一部分的第二兩維阻抗圖象；將細(xì)長(zhǎng)形部件插在多單元測(cè)頭的單元之間；及至少部分地在第一及第二兩維圖象的引導(dǎo)下將細(xì)長(zhǎng)形部件引導(dǎo)到待取活撿組織的點(diǎn)上。
最好，該細(xì)長(zhǎng)形部件穿過(guò)阻抗測(cè)頭單元陣列中的一個(gè)孔插到身體中，并包括基于被陣列接收的信號(hào)提供兩維阻抗圖象；基于該兩維圖象引導(dǎo)細(xì)長(zhǎng)形部件；及基于由細(xì)長(zhǎng)形部件上阻抗測(cè)量單元接收到的阻抗信號(hào)確定細(xì)長(zhǎng)形部件的所需深度。
根據(jù)本發(fā)明一優(yōu)選實(shí)施例，還提供了一種方法，它包括提供一個(gè)阻抗測(cè)量系統(tǒng)，其包括連接在檢查者至少一個(gè)手指上的多單元測(cè)頭；及提供對(duì)基于由所述單元檢測(cè)信號(hào)產(chǎn)生的阻抗的指示，由此同時(shí)獲得對(duì)被檢查組織的觸覺(jué)及阻抗的指示。
根據(jù)本發(fā)明的一優(yōu)選實(shí)施例，還提供了用于改進(jìn)阻抗成象靈敏度的一種方法，它包括用多單元測(cè)頭接觸組織；用至少一個(gè)電極接觸組織的一個(gè)不同部分；用脈沖電壓激勵(lì)至少一個(gè)電極；響應(yīng)所述脈沖電壓測(cè)量至少多個(gè)測(cè)頭單元上的信號(hào)；計(jì)算由所述電壓及多個(gè)所述單元上多種頻率的信號(hào)所代表的導(dǎo)納的實(shí)數(shù)及虛數(shù)部分；及選擇至少一種頻率作為測(cè)量頻率，它對(duì)于測(cè)頭上所選不同單元上的所述測(cè)量值給出大的差別。
根據(jù)本發(fā)明一優(yōu)選實(shí)施例，還提供了用于從多單元阻抗測(cè)頭所測(cè)到的相對(duì)周?chē)淖杩蛊钪凶R(shí)別人為異常的方法，該多單元阻抗測(cè)頭當(dāng)其放置到組織表面時(shí)形成一個(gè)組織的阻抗圖，該方法包括操作移動(dòng)測(cè)頭下面的組織而使測(cè)頭保持與組織表面的靜止接觸；及將在阻抗圖上在操作方向上移動(dòng)的那些阻抗偏差識(shí)別為非人為異常。
根據(jù)本發(fā)明的一優(yōu)選實(shí)施例，還提供了用于從多單元阻抗測(cè)頭所測(cè)到的相對(duì)周?chē)淖杩蛊钪凶R(shí)別人為異常的方法，該多單元阻抗測(cè)頭當(dāng)其放置到組織表面時(shí)形成一個(gè)組織的阻抗圖，該方法包括沿組織表面移動(dòng)測(cè)頭；及將當(dāng)測(cè)頭移動(dòng)時(shí)在阻抗圖中保持靜止或消失的偏差識(shí)別為人為異常。
根據(jù)本發(fā)明一優(yōu)選實(shí)施例，還提供了用于從多單元阻抗測(cè)頭所測(cè)到的相對(duì)周?chē)淖杩蛊钪凶R(shí)別人為異常的方法，該多單元阻抗測(cè)頭當(dāng)其放置到組織表面時(shí)形成一個(gè)組織的阻抗圖，該方法包括將測(cè)頭與組織一起移動(dòng)；及將在阻抗圖中在與測(cè)頭及組織移動(dòng)方向相反的方向上移動(dòng)的那些阻抗偏差識(shí)別為固定人為異常。
根據(jù)本發(fā)明的一優(yōu)選實(shí)施例，還提供了一種顯示阻抗測(cè)象信息的方法，它包括顯示至少一個(gè)區(qū)域的阻抗圖；及顯示在病人生理圖象上該圖區(qū)域的指示。
最好該顯示方法包括同時(shí)顯示同一區(qū)域的電容及電導(dǎo)圖。
根據(jù)本發(fā)明的一優(yōu)選實(shí)施例，還提供了一種顯示阻抗測(cè)象信息的方法，它包括顯示一個(gè)區(qū)域的電容圖；及同時(shí)顯示同一區(qū)域的電導(dǎo)圖。
根據(jù)本發(fā)明的一優(yōu)選實(shí)施例，還提供了一種顯示阻抗測(cè)象信息的方法，包括計(jì)算多個(gè)圖象測(cè)量點(diǎn)的圖；及同時(shí)顯示測(cè)量點(diǎn)。
根據(jù)本發(fā)明的一優(yōu)選實(shí)施例，還提供了一種顯示阻抗信息的方法，包括
計(jì)算多個(gè)頻率下至少一個(gè)圖象點(diǎn)的多個(gè)圖；及同時(shí)顯示這些圖。
根據(jù)本發(fā)明的一優(yōu)選實(shí)施例，還提供了一種區(qū)分可疑的癌與可疑的非典型增生的方法，包括將一區(qū)域的電容圖與同一區(qū)域的電導(dǎo)圖相比較；如果在低于500Hz的某一頻率時(shí)電容值低于周?chē)碾娙葜刀妼?dǎo)值高于周?chē)碾妼?dǎo)值，則將與周?chē)钠罘诸?lèi)為可疑的非典型增生；及如果在低于500Hz的某一頻率時(shí)電容值及電導(dǎo)值均高于周?chē)闹?，則將與周?chē)钠罘诸?lèi)為可疑的癌。
從以下結(jié)合附圖的詳細(xì)說(shuō)明中將會(huì)更完整地理解及認(rèn)識(shí)本發(fā)明，附圖為

圖1是根據(jù)本發(fā)明一優(yōu)選實(shí)施例的阻抗繪圖系統(tǒng)的整體圖，該系統(tǒng)尤其適于胸部阻抗繪圖；圖2是根據(jù)本發(fā)明一優(yōu)選實(shí)施例的用于胸部阻抗繪圖的測(cè)象頭的透視圖；圖3A及3B表示適于用于圖2的測(cè)象頭中的兩個(gè)優(yōu)選測(cè)頭構(gòu)型的部分解體圖；圖4是根據(jù)本發(fā)明一優(yōu)選實(shí)施例的多單元測(cè)頭一部分的頂視圖；圖5A是適用于圖3B中測(cè)頭構(gòu)型的圖4測(cè)頭沿線V-V的部分分解的部分橫截面?zhèn)纫晥D；圖5B是根據(jù)本發(fā)明的一優(yōu)選實(shí)施例的一替換測(cè)頭的部分分解的橫截面?zhèn)纫晥D；圖5C表示根據(jù)本發(fā)明一優(yōu)選實(shí)施例的多單元測(cè)頭的一個(gè)替換實(shí)施例；
圖6A是根據(jù)本發(fā)明一優(yōu)選實(shí)施例的一個(gè)手持式測(cè)頭的透視圖；圖6B表示根據(jù)本發(fā)明一優(yōu)選實(shí)施例的圖6A中測(cè)頭的部分解體的底視圖；圖7A是根據(jù)本發(fā)明一優(yōu)選實(shí)施例的指尖測(cè)頭的透視圖；圖7B是表示適形的多單元測(cè)頭；圖8表示根據(jù)本發(fā)明一優(yōu)選實(shí)施例的用于確定異常組織位置的體內(nèi)操作測(cè)頭；圖9表示根據(jù)本發(fā)明一優(yōu)選實(shí)施例的腹內(nèi)診鏡測(cè)頭；圖10表示根據(jù)本發(fā)明一優(yōu)選實(shí)施例的活檢針；圖11A表示使用根據(jù)本發(fā)明一優(yōu)選實(shí)施例的圖10中活檢針的一種方法；圖11B是與圖11A中方法結(jié)合地使用的顯示的一部分；圖11C表示根據(jù)本發(fā)明一優(yōu)選實(shí)施例的活檢引導(dǎo)系統(tǒng)；圖11D表示根據(jù)本發(fā)明一優(yōu)選實(shí)施例的一個(gè)正面活檢引導(dǎo)系統(tǒng)；圖11E表示根據(jù)本發(fā)明一優(yōu)選實(shí)施例的一個(gè)側(cè)面活檢引導(dǎo)系統(tǒng)；圖12非常概要地表示圖8中體內(nèi)操作測(cè)頭結(jié)合攝象機(jī)用于更有效地使阻抗測(cè)量與測(cè)頭的放置相關(guān)聯(lián)；圖13表示根據(jù)本發(fā)明的與光纖發(fā)光器-測(cè)象器一起使用的腹內(nèi)診鏡；圖14表示根據(jù)本發(fā)明一優(yōu)選實(shí)施例的顯示，它表示顯示非典型增生的電容及電導(dǎo)的兩種圖象；圖15表示根據(jù)本發(fā)明一優(yōu)選實(shí)施例的顯示，它表示顯示癌的電容及電導(dǎo)的兩種圖象；及圖16表示用于檢驗(yàn)所檢測(cè)的局部阻抗偏差是非人造異常及評(píng)價(jià)該偏差的一種方法；圖17A及17B是根據(jù)本發(fā)明的一優(yōu)選實(shí)施例的適用于阻抗繪圖的電路的方框圖。
現(xiàn)在參照?qǐng)D1及2，它們表示適用于繪制胸部阻抗的阻抗繪圖裝置10。
該繪圖裝置10包括一個(gè)測(cè)象頭12，對(duì)其將在下面敘述。該測(cè)象頭頂著胸部并保持與其接觸，用于對(duì)其提供電刺激信號(hào)并從那里接收反應(yīng)電信號(hào)。測(cè)象頭發(fā)出及接收的信號(hào)是由一個(gè)計(jì)算機(jī)/控制器14產(chǎn)生及接收的，它在測(cè)量情況下產(chǎn)生胸部阻抗圖以顯示在一監(jiān)視器16上。該阻抗圖可存儲(chǔ)在計(jì)算機(jī)/控制器14中，以便以后觀察或處理，或借助硬拷貝裝置18提供復(fù)制，硬拷貝裝置可以為激光打印機(jī)，視頻打印機(jī)，偏振成象機(jī)或膠片成象機(jī)或多用成象機(jī)。
整個(gè)繪圖裝置10可方便地放置在一移動(dòng)車(chē)20上，以有利于測(cè)象頭相對(duì)病人移動(dòng)。
圖1還表示了一個(gè)以下將要詳述的手持式測(cè)頭100，及一個(gè)參照測(cè)頭13。
圖2更詳細(xì)地表示測(cè)象頭12。測(cè)象頭12包括一個(gè)可移動(dòng)的下板狀測(cè)頭22及一個(gè)固定的上板狀測(cè)頭24，它們安裝在一對(duì)軌柱26上，以便能改變板狀測(cè)頭22和24之間的距離。
板狀測(cè)頭22沿軌柱26的移動(dòng)可由包括適于防止過(guò)壓力裝置的電動(dòng)機(jī)(未示出)來(lái)獲得，如在傳統(tǒng)的X射線檢查成象裝置中的那樣，或用手動(dòng)來(lái)獲得。
或是在板狀測(cè)頭22和24的一個(gè)上或是在這兩者上分別設(shè)置多單元測(cè)頭28和30，對(duì)它們將在后面詳述。它們用多個(gè)傳感單元與胸部形成電接觸，以便選擇地對(duì)胸部提供電刺激并測(cè)量對(duì)施加信號(hào)作出反應(yīng)所產(chǎn)生的信號(hào)。換一種方式，可用參照測(cè)頭13對(duì)胸部提供電刺激，參照測(cè)頭可置于病人的手臂、肩部或背部上，亦或病人的另外部位上。
實(shí)際上，胸部插在測(cè)頭28及30之間且板狀測(cè)頭24降下以使胸部壓在兩測(cè)頭之間及在傳感單元和胸部皮膚之間提供更好的接觸。雖然對(duì)胸部施壓是需要的，但對(duì)于阻抗測(cè)象所需施壓的程度比X射線胸部腫瘤檢查儀中的要低得多，并象本發(fā)明的繪圖技術(shù)是典型無(wú)痛苦的。
作為替換或附加地，這些測(cè)頭可彎曲成具有胸部表面的形狀。
測(cè)象頭12設(shè)有一種樞軸(未示出)，以使得該頭能繞它的一個(gè)或多個(gè)支點(diǎn)任意轉(zhuǎn)動(dòng)。這能使胸部的中側(cè)及首尾均被測(cè)到。最好，頭12這樣構(gòu)成，即在板狀測(cè)頭22和24的表面設(shè)有一基本上垂直的部分，以使得有助于整個(gè)胸部進(jìn)入到最大距離之間的空間中并保持它免于偶然的脫出。當(dāng)病人躺在板上時(shí)是特別有用的，這使得她的胸部能向上地定位在板狀測(cè)頭之間。
此外，在本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例中，一個(gè)或兩個(gè)測(cè)頭28及30可借助它們相關(guān)的板狀測(cè)頭22或24的轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)27繞其一端上的軸轉(zhuǎn)動(dòng)，該轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)如圖2所示用于測(cè)頭28。作為替換或附加地，測(cè)頭28和/或30可以滑動(dòng)，例如沿部件31滑動(dòng)。
這種附加的滑動(dòng)及轉(zhuǎn)動(dòng)的靈活性對(duì)提供測(cè)頭與胸部皮膚更緊密的接觸是有利的，胸部通常具有錐形。此外，這種靈活性能對(duì)胸部接近胸壁或助骨架的區(qū)域更好地測(cè)象，這些部位在X射線胸部腫瘤檢查儀中的成象是極為困難的。
圖3A及3B是適用于圖2中根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例的測(cè)象頭的兩個(gè)測(cè)頭構(gòu)型的局部解體圖。
在圖3A的實(shí)施例中，一種優(yōu)選的可拆卸的多元件測(cè)頭62通過(guò)一對(duì)配套的多插銷(xiāo)連接器51和52連接到一個(gè)測(cè)頭基座50上。電纜53將連接器52連接到計(jì)算機(jī)14。當(dāng)多單元測(cè)頭62插入到基座50中時(shí)(這就是說(shuō)，當(dāng)連接器51被完全插入到連接器52中時(shí))，測(cè)頭62相對(duì)堅(jiān)硬的底部座落在形成于基座50中的內(nèi)臺(tái)54上，以使得基座表面55與測(cè)頭元件62的表面最好基本上共面。
在圖3B的實(shí)施例中，在基座50上形成一系列的觸點(diǎn)82且一個(gè)可自由處置的多元件測(cè)頭62’被連接到這些觸頭上，這將如以下參照?qǐng)D5A及5B所述的。電纜53將觸點(diǎn)連接到計(jì)算機(jī)14。
圖4，5A及5B表示多元件測(cè)頭62’及觸點(diǎn)74的頂視圖及側(cè)視圖，并且圖5A及5B表示測(cè)頭62’沿線V-V的局部分解橫截面的側(cè)視圖。雖然圖4，5A及5B中所示的實(shí)施例尤其適用于圖3B的測(cè)頭構(gòu)型，但在圖5中所示的多個(gè)結(jié)構(gòu)是與本文中所述的另外構(gòu)型的多元件測(cè)頭相同的。
如圖4，5A及5B所示，可自由處置(即使用后可丟棄)的多元件測(cè)頭62’最好包括多個(gè)被分離器或分隔單元隔開(kāi)的傳感元件64。
如圖5A及5B中可更清楚看出的，傳感單元64在坑70中包括與生物相容的導(dǎo)電材料，如有時(shí)對(duì)ECG測(cè)頭所使用的(例如由Cambrex水凝膠公司(Harriman，NY)銷(xiāo)售的Neptrode E0751或Neptrode E0962水凝膠)，坑70由一種聚酯薄膜中另外柔性非導(dǎo)電基片68、如薄聚酯膜片的第一前側(cè)面和分隔單元66構(gòu)成。對(duì)于測(cè)頭62’，聚酯薄膜片的合適厚度為0.2mm。在每個(gè)坑的中心上該基片最好被刺孔。由剌孔產(chǎn)生的孔被填以導(dǎo)電材料，該導(dǎo)電材料也出現(xiàn)在坑70的底部及基片68的第二后側(cè)面上，在基片的每側(cè)上形成了一對(duì)電觸點(diǎn)72和74，及在該對(duì)觸點(diǎn)之間的導(dǎo)電連通部分76。如圖所示，對(duì)于每個(gè)傳感元件設(shè)有分隔的觸點(diǎn)對(duì)及連通部分。
作為替換，基片可用任何合適的惰性材料包括塑料作成，如聚乙烯，聚丙烯，PVC等。
坑70可用多種方式形成。一種形成坑的方法是在一張塑料片上沖出方孔陣列，該塑料片如聚丙烯片并約0.2-1mm厚。這使得在該片中僅包括分隔單元。該片與已剌孔及在其中已形成觸點(diǎn)和連通部分的基片68相粘合。另一種形成坑的方法是將包含觸點(diǎn)和連通部分的基片壓出凸紋以形成具有從基片突起的脊形式的分隔單元，如圖5B所示。還有另一種產(chǎn)生坑的方法是使用乳膠基油墨或另外具有合適堅(jiān)固性及柔性的生物相容材料印制坑壁。又一種產(chǎn)生方法是通過(guò)基片與分隔單元模注在一起。還有一種產(chǎn)生坑的方法是在基片上層疊預(yù)成型的柵格，柵格是通過(guò)在塑料片中沖切出分隔單元，通過(guò)注?；蛄硗獾难b置形成的。
導(dǎo)體及連通部分可以是提供孔的可靠連通包封的任何導(dǎo)電材料。一種制造觸點(diǎn)及孔的方法是在基片的兩側(cè)上通過(guò)網(wǎng)板印刷觸點(diǎn)。如果使用了一種具有合適粘度的導(dǎo)電糊，該糊將填在孔中并在觸點(diǎn)72和74之間形成可靠的接觸。雖然可使用多種導(dǎo)電材料，但最好是非極化導(dǎo)體，如銀/氯化銀。一種適合將導(dǎo)體絲網(wǎng)印刷在基片上的導(dǎo)電糊是由Creative Materials公司(Tyngsboro，MA)制造及銷(xiāo)售的一種可墊印導(dǎo)電油墨NO.113-37。
通常觸點(diǎn)72及74僅為10-200微米厚，及坑70通常在約0.2mm的分隔單元頂部之內(nèi)填入導(dǎo)電粘膠材料或水凝膠材料。一般，如果使用低的分隔單元，可省掉水凝膠。但是在本發(fā)明的該優(yōu)選實(shí)施例中，坑中至少部分地填有水凝膠或類(lèi)似材料。
水凝膠可由紫外線處理和熱處理的混合物兩者來(lái)得到。在每種情況下，將測(cè)定量的未處理半液態(tài)水凝膠導(dǎo)入每個(gè)坑中并使水凝膠受處理固化。另一方式是，坑中填充未處理的材料，并將以預(yù)定力壓在分隔單元頂部的橡皮滾通過(guò)分隔單元頂部移動(dòng)。這將使得在水凝膠頂部與坑頂部之間形成所需間隙。
在本發(fā)明的一個(gè)替換實(shí)施例中，水凝膠材料被浸漬了導(dǎo)電粘膠的泡沫材料或類(lèi)似的支持基體取代，或簡(jiǎn)單地用導(dǎo)電膠將坑填到所需高度。
在使用測(cè)頭時(shí)，將測(cè)頭壓在皮膚上，皮膚被壓到坑中并與水凝膠或替換導(dǎo)電材料相接觸。可選擇地，用一些粘性導(dǎo)電膠，如Lectron II導(dǎo)電膠(Phar maceutical Innovations公司，Newark，NJ)來(lái)改善與皮膚的接觸。在此情況下，分隔單元將減少單元之間的電導(dǎo)，以保持各單獨(dú)測(cè)量點(diǎn)的實(shí)際阻坑。另一方式是，導(dǎo)電膠可與測(cè)頭封裝在一起，用導(dǎo)電膠填充在水凝膠頂部與坑頂部之間的空間中。導(dǎo)電膠的應(yīng)用是可取的。因?yàn)檫@能有利于測(cè)頭的滑動(dòng)并當(dāng)其壓著皮膚時(shí)容易使其定位。分隔單元在測(cè)頭以一些壓力施加在皮膚上時(shí)實(shí)際上阻止導(dǎo)電膠在相鄰的傳感單元之間形成低電導(dǎo)通路并使各水凝膠單元免于彼此相接觸。
在本發(fā)明的另一優(yōu)選實(shí)施例中，傳感單元由浸漬了銀或另外導(dǎo)電材料的導(dǎo)電泡沫或多孔材料、如硅橡膠或另外的導(dǎo)電橡膠或合成橡膠，如圖5C中所示。圖5C表示沒(méi)有壁66的傳感單元。如圖5C中所示從基片上伸出的單元可通過(guò)將它們隔開(kāi)足夠遠(yuǎn)以使它們?cè)谑褂脮r(shí)彼此不接觸或是通過(guò)在它們的側(cè)面上涂以絕緣材料層，如聚乙烯或另外的軟性非導(dǎo)電塑料或橡膠涂層來(lái)獲得實(shí)際的電絕緣。
對(duì)于相對(duì)短的剛性的或可壓縮的單元來(lái)說(shuō)，已經(jīng)發(fā)現(xiàn)當(dāng)傳感單元的尺寸減小到不大于70％(最好不大于50％)的陣列區(qū)域被覆蓋的程度，就能充分地使相鄰單元之間的“串?dāng)_”減小到可接收的程度。
如果僅通過(guò)間隔就能獲得測(cè)頭單元之間足夠好的絕緣，則可施加沒(méi)有水凝膠及不用壁66的泡沫或另外的單元。如圖5C中所示的傳感單元當(dāng)其壓在組織上時(shí)能與不平的表面相一致及適配。
最好，僅用于一個(gè)病人的并然后丟棄的多單元測(cè)頭62’是可拆地連接到測(cè)頭座上的，該測(cè)頭座最好包括具有多個(gè)與基片背面的觸點(diǎn)74相對(duì)應(yīng)的觸點(diǎn)82的印刷電路板80，且每個(gè)印刷電路板觸點(diǎn)82與基片上相應(yīng)的觸點(diǎn)74電連接。為了有助于配套觸頭的對(duì)準(zhǔn)，最好在印刷電路板80(圖4)上或附近設(shè)置定位引導(dǎo)件90。該引導(dǎo)件可由一系列的引導(dǎo)標(biāo)記組成的或可由形成一個(gè)框的升高邊緣組成的，在其中或其上插放基片。在印刷電路板80內(nèi)的導(dǎo)體將每個(gè)觸點(diǎn)與連接器51的一個(gè)插銷(xiāo)相連接，該連接器最好安裝在印刷電路板80上。
作為替換及優(yōu)選方式，引導(dǎo)件可由位于印刷電路板80上或在其附近的兩個(gè)或多個(gè)銷(xiāo)組成，它們插入到測(cè)頭62’的配合孔中，將如以下參照?qǐng)D6B所描述的。
另一方式如圖5B中所示，基片68沖臺(tái)的背面可作為一個(gè)或多個(gè)凸出單元83的引導(dǎo)件，這些凸出單元最好安裝在印刷電路板80上。最好是設(shè)置多個(gè)的凸出單元以便得到基片與印刷電路板的良好定位。這些凸出單元可沿測(cè)頭的周邊設(shè)置并形成如圖5B所示的框形結(jié)構(gòu)或形成與框角上沖臺(tái)形狀相匹配的X形狀的凸起部分。
凸出單元83可由聚碳酸酯、醋酸脂、PVC或另外通用的惰性塑料，或由非腐蝕性材料如不銹鋼制成。
導(dǎo)線84與每個(gè)印刷電路觸點(diǎn)82相連接并也連接到提供電壓的和/或測(cè)量各單個(gè)傳感單元上的電壓和/或阻抗的裝置，正如以下將描述的。
在本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例中，導(dǎo)電粘劑點(diǎn)86最好印在基片的背面，它用來(lái)使觸點(diǎn)74與其相應(yīng)的觸點(diǎn)82相連接。最好使用如型號(hào)為102-32的壓力敏感導(dǎo)電粘劑(Creative Materials公司)。換一種方式，用于印刷觸點(diǎn)/連通部分的粘劑為導(dǎo)電粘劑，則可省略粘劑點(diǎn)86。另一方式是，將從印刷電路板80表面伸出的并連接到導(dǎo)線84的銷(xiāo)穿過(guò)基片(它可預(yù)穿孔)并與坑中的膠或水凝膠相接觸。從基片上伸出的銷(xiāo)也可插入到印刷電路板的配合插座中，以形成傳感單元與印刷電路板的電連接。還有一種方式是，基片的整個(gè)背面可使用各向異性的導(dǎo)電薄膜粘劑粘到印刷電路板表面，這種粘劑在觸點(diǎn)74及82之間具有高導(dǎo)電率并在相鄰觸點(diǎn)之間具有低導(dǎo)電率，以使得在相鄰觸點(diǎn)之間的電阻高于配套觸點(diǎn)之間電阻許多倍。實(shí)際上至少一百倍的差別。這種粘劑的例子是由MMM公司(Minneapolis MN)生產(chǎn)的帶膠NO.3707。但是，施加這種材料而不將氣泡留在里面是困難的，最好是僅對(duì)觸點(diǎn)本身施加粘劑。實(shí)際上在粘劑片的下側(cè)設(shè)置具有一側(cè)為非粘性表面的聚乙烯、聚酯薄膜或紙的防粘墊。這種墊在將任意可處置的多單元測(cè)頭連接到測(cè)頭座上以前保護(hù)著粘劑層，而在將測(cè)頭連接到座以前將它除去。
最好，觸頭82與坑中導(dǎo)電材料的靠皮膚側(cè)之間的阻抗在1KHz時(shí)低于100歐姆，及在10Hz時(shí)低于400歐姆。
在裝有多單元測(cè)頭的任一對(duì)觸點(diǎn)82之間的阻抗最好在1KHz時(shí)大于10K歐姆或在10Hz時(shí)大于100K歐姆。
另一種用于制作基片的合適材料是TYVEX(Dupont公司)基片，它是由韌紡聚烯烴材料作成的并能以各種厚度及孔隙度得到。如果使用了具有合適孔隙度的這種材料，則觸點(diǎn)72及74以及連通部分76可使用導(dǎo)電油墨在TYVEX片的單面上作單次印刷操作來(lái)形成。由于TYVEX的孔隙度，油墨將滲透到TYVEX的另一面，從而用一次操作形成兩面觸點(diǎn)及連通部分。
對(duì)于圖3A的實(shí)施例中的測(cè)頭62，其基片68可用相對(duì)堅(jiān)硬的印刷電路板來(lái)取代，該印刷電路板包括將每個(gè)電觸點(diǎn)72與連接器51(圖3A)相連接的導(dǎo)線，而圖5A中其余的導(dǎo)電結(jié)構(gòu)可以被省略。應(yīng)該指出，使用圖3A或3B(即測(cè)頭62或62’)的結(jié)構(gòu)的選擇根據(jù)測(cè)頭的制造成本來(lái)說(shuō)是一種經(jīng)濟(jì)的選擇。因?yàn)闇y(cè)頭62的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單些，而測(cè)頭62’的可任意處置部分在大批量制造時(shí)可相信將是較便宜的。困為可以展望，這些測(cè)頭將是大量使用的并最好不重復(fù)使用，上述的一種及另一種將是可取的。
測(cè)頭的另一側(cè)也由一蓋板88(圖5A及5B)保護(hù)，它使用任何生物相容粘劑被粘在分隔單元66的外邊緣(圖5A)和/或水凝膠上，后者最好為中等粘度。在本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例中，蓋板88的內(nèi)表面設(shè)有導(dǎo)電層，以使得每個(gè)傳感單元從水凝膠(或?qū)щ娔z)到觸點(diǎn)82的阻抗可使用外部源來(lái)測(cè)量。此外，如果在導(dǎo)電層及參照點(diǎn)或電壓源之間連接已知的阻抗，則可在類(lèi)似于其最終被使用時(shí)的測(cè)量方式來(lái)測(cè)試傳感單元。
另一種方式是，可將一個(gè)或多個(gè)薄膜RC電路印在板88的內(nèi)表面以模擬實(shí)際阻抗測(cè)象狀態(tài)。還有一種方式是，板88可在每個(gè)傳感部位上設(shè)置觸點(diǎn)及模擬實(shí)際阻抗測(cè)象狀態(tài)的電路。這種電路可包括外部的或集成的邏輯部分，例如可編程邏輯陣列及可使用外部計(jì)算機(jī)接口來(lái)構(gòu)成圖形。該模擬可對(duì)每個(gè)傳感單元設(shè)置專(zhuān)門(mén)的RC電路或?qū)γ總€(gè)傳感單元提供不同的電路序列以摸擬使用測(cè)頭時(shí)待執(zhí)行的實(shí)際測(cè)量范圍。
圖5B表示蓋板88(在此圖中以88’指示)及它連接到多元件傳感器及印刷電路板兩者上的連接方式的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例。在該實(shí)施例中，多元件測(cè)頭62”有選擇地再通過(guò)粘接框210與印刷電路板80相粘接，粘接框可為導(dǎo)電或非導(dǎo)電的，它有助于防止水或膠進(jìn)入傳感器62”的下方。傳感器62”最好再通過(guò)一個(gè)或多個(gè)孔222及一個(gè)或多個(gè)銷(xiāo)204定位到印刷電路板80上，它被持久地連接在印刷電路板80上或與印刷電路板80相鄰的表面上。雖然圖中所示的銷(xiāo)204是圓的，但也可使用矩形、三角形、六角形的多邊形或另外形狀以提供傳感器的附加定位。通常銷(xiāo)的上部分將作成弧形以改善電接觸，這將在下面描述。
銷(xiāo)204的上外露表面是導(dǎo)電的，最好為弧形的，并最好通過(guò)印刷電路板80上的導(dǎo)體202連接到信號(hào)參照源上。蓋板88’是由單一整張的易變形聚乙烯、聚酯薄膜或另外合適的塑料作成的。蓋板88’最好通過(guò)連續(xù)的粘接框225可拆地連接在多單元測(cè)頭62”的上側(cè)，該粘接框不需為導(dǎo)電的，但它繞蓋88’接觸測(cè)頭62”的縫密封，以保證陣列的質(zhì)量及無(wú)菌并保持坑70中填充介質(zhì)的濕份含量。蓋88’在其朝測(cè)頭62”的側(cè)上鍍有導(dǎo)電層231，例如是各種金屬鍍層中的任一種，如鋁或上述薄膜鍍層。
蓋88’最好在導(dǎo)電鍍層形成后通過(guò)沖凸紋、真空造型或另外的措施來(lái)成型，以便使蓋中具有位于相應(yīng)坑上方的凹陷233。該凹陷約定中在坑在中心并借助于與形成凹陷233同時(shí)形成的相對(duì)高的側(cè)壁226保持在水凝膠或膠的表面上方一小距離“δ1”處。另外，蓋88’的表面最好具有內(nèi)凹形狀，以便與銷(xiāo)204的圓形導(dǎo)電接觸面相配合，并對(duì)其保持距離“δ2”。距離δ1及δ2選擇得使蓋的導(dǎo)電內(nèi)表面，坑中的觸點(diǎn)及銷(xiāo)204之間不需有的物理接觸減至最小，譬如當(dāng)有使用前的存放及處理期間，這種接觸會(huì)由于電化學(xué)過(guò)程經(jīng)過(guò)時(shí)間形成腐蝕。
距離δ1及δ2最好也可這樣地選擇，即如通過(guò)重力平板對(duì)蓋88’的扁平外表面232施加標(biāo)稱(chēng)力(最好約一公斤)將形成內(nèi)涂層231和銷(xiāo)204的上表面及傳感單元或坑中的膠之間的接觸。
通過(guò)建立該接觸，導(dǎo)電的內(nèi)表面一方面與信號(hào)源觸點(diǎn)202，另一方面與每個(gè)傳感單元相連接。如果涂層是導(dǎo)體，傳感單元被線202上的信號(hào)激勵(lì)；如果涂層是薄膜電路，則經(jīng)過(guò)薄膜電路接觸。在各情況下，如果線202受信號(hào)的激勵(lì)，該信號(hào)將或直接地或經(jīng)由已知阻抗被傳送到每個(gè)感單元。
在每種情況下，當(dāng)測(cè)頭用于測(cè)象時(shí)，多單元陣列可通過(guò)該系統(tǒng)及任何標(biāo)注的及較正的剩余阻抗被測(cè)試。如果一個(gè)給定傳感單元的剩余阻抗超出了預(yù)定的規(guī)定或過(guò)大而不能被補(bǔ)償，該多單元測(cè)頭將被丟棄。此外，計(jì)算機(jī)將這樣構(gòu)造，即僅在確定了傳感單元的接觸阻抗后才進(jìn)行成象或至少證實(shí)測(cè)頭阻抗在預(yù)定規(guī)定范圍中才進(jìn)行成象。
雖然銷(xiāo)204在圖中高于坑的頂部，但銷(xiāo)也可處于與坑相同的高度或甚至低于坑的高度，但蓋的形狀要提供如上所述的合適距離“δ2”。
在本發(fā)明的一個(gè)替換實(shí)施例中，相應(yīng)于銷(xiāo)204的觸點(diǎn)表面被印在或連接在保持傳感單元的表面上，對(duì)于傳感單元，是通過(guò)基片68中的貫通觸點(diǎn)與印刷電路相接觸的。
在本發(fā)明的另一實(shí)施例中，與銷(xiāo)204相連接的導(dǎo)電觸點(diǎn)表面是在保持與銷(xiāo)204相鄰的傳感單元的表面上。銷(xiāo)204支承該表表面并經(jīng)過(guò)一個(gè)或最好多個(gè)貫通觸點(diǎn)與該觸點(diǎn)表面相接觸。銷(xiāo)204被設(shè)計(jì)成與觸點(diǎn)表面的輪廓相匹配，并最好通過(guò)該配合提供測(cè)頭在印刷電路板上的附加定位。
為了防止膠的脫水干燥或另外限制存儲(chǔ)壽命的潛在危險(xiǎn)，任何上述型式的可任意處置的電極陣列可通過(guò)設(shè)置一識(shí)別碼來(lái)保證，該識(shí)別碼最好包括制造廠及系列號(hào)信息及制造日期。在一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例中，信息被編成條形碼并印在每個(gè)可任意外置的測(cè)頭上，它至少與另一這種測(cè)頭(典型為5-50個(gè)測(cè)頭)包裝在同一盒中，該盒也具有相同的條形碼。與系統(tǒng)計(jì)算機(jī)接口的條形碼閱讀器讀出包裝盒上及每個(gè)測(cè)頭上的制造信息，檢驗(yàn)日期及一致性，并僅允許對(duì)與包裝盒中測(cè)頭數(shù)目相同數(shù)目的病人作測(cè)量記錄。
在本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例中，條形碼可設(shè)置在每個(gè)可任意處置的電極陣列上，它可被裝在印刷電路板中或板下面的條形碼閱讀器閱讀，例如它設(shè)置在圖5B中標(biāo)號(hào)83的附近。
雖然本發(fā)明是結(jié)合其選實(shí)施例描述的，即通常是扁平的，有些柔性的結(jié)構(gòu)，適合于通常的使用及胸部的屏視，另外的形狀，如凹面結(jié)構(gòu)(例如奶罩狀)或類(lèi)似形狀也是可取的，通常測(cè)頭的形狀及構(gòu)型依賴(lài)于將測(cè)量的實(shí)際區(qū)域。例如圓柱形陣列可用于某些狀況，如前列腺的腸內(nèi)檢查，或結(jié)腸或脈管部的檢查。在這一點(diǎn)上，根據(jù)本發(fā)明的測(cè)頭也可用于體內(nèi)的測(cè)量，例如婦科檢查或口腔檢查，在此情況下將測(cè)頭插入到體腔中并與腔膜相接觸，可使用與檢測(cè)表面相對(duì)應(yīng)形狀的柔性或剛性的測(cè)頭。例如，根據(jù)本發(fā)明的多單元測(cè)頭可裝入或連接到一個(gè)腹內(nèi)診鏡或肛內(nèi)診鏡測(cè)頭中。
此外，消毒的測(cè)頭可用在通過(guò)由開(kāi)刀露出的組織放置測(cè)頭的插入方式中。就此而言，這里所使用的詞“皮膚”或“組織表面”包括這種腔膜或露出的組織表面。
在本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例中，印刷電路板80及盡可能多的測(cè)頭62’的單元(或測(cè)頭62的板)由透明的或半透明的材料作成，以便提供在放置測(cè)頭62時(shí)下部組織的某些可見(jiàn)度。測(cè)頭的那些不透明單元及印刷電路板中的那些不透明的導(dǎo)體應(yīng)作得盡可能小，以便實(shí)際上為技師或臨診醫(yī)生提供最大可能的視野以助于測(cè)頭的放置。此外，當(dāng)使用上述導(dǎo)電膠時(shí)測(cè)頭62可滑動(dòng)地位移，以允許測(cè)頭位置適度的調(diào)節(jié)，并有助于放置，保證了每個(gè)單元與待測(cè)組織表面良好的接觸，并能讓使用者盡快地識(shí)別所測(cè)的異常是由于接觸不好的人為結(jié)果還是真實(shí)的對(duì)象，因?yàn)楫?dāng)測(cè)頭移動(dòng)時(shí)人為結(jié)果保持不動(dòng)或整個(gè)消失，而真實(shí)的對(duì)象則在與測(cè)頭移動(dòng)方向相反的反向上移動(dòng)。
多單元測(cè)頭的總形狀及尺寸及導(dǎo)電傳感單元的尺寸將依賴(lài)于待測(cè)量區(qū)域的尺寸及所需測(cè)量分辨率。大于64×64個(gè)單元的測(cè)頭矩陣尺寸預(yù)計(jì)可觀察大的區(qū)域，而小至2×8個(gè)單元的測(cè)頭可用于測(cè)量小的區(qū)域。單元尺寸最好在2mm見(jiàn)方和8mm見(jiàn)方之間；但是，在一定狀況下，更大的尺寸而尤其是更小的尺寸是有用的。對(duì)于上述胸部測(cè)頭62，24×32至32×40個(gè)單元看來(lái)為優(yōu)選的矩陣尺寸。
圖6A表示根據(jù)本發(fā)明一優(yōu)選實(shí)施例的手持式測(cè)頭100的透視圖。測(cè)頭100最好包括兩個(gè)測(cè)象頭，一個(gè)較大的傳感頭102及一個(gè)變焦距傳感頭104。一個(gè)手把106連接這兩個(gè)傳感頭，并內(nèi)裝轉(zhuǎn)換電子部分及提供用于保持及定位測(cè)頭的裝置。手把106也可選擇地包括一個(gè)數(shù)字指向裝置105，例如跟蹤球，壓力敏感按鈕或另外這類(lèi)操縱桿裝置。在測(cè)頭上安裝指向裝置能使操作者控制該系統(tǒng)及輸入位置信息并同時(shí)用雙手觸及該測(cè)頭或病人。如下所述，該數(shù)字指向裝置可用于指示測(cè)象時(shí)在病人身體上的位置。
圖6B表示根據(jù)本發(fā)明一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例的圖6A測(cè)頭的局部分解底視圖。這里，測(cè)頭所使用的類(lèi)似部件在該說(shuō)明中始終用相似的標(biāo)號(hào)。從圖6B的下面開(kāi)始，外殼的上半部分108A具有形成在其中的腔110。一個(gè)透明的塑料窗112連接在腔110的邊緣上，在窗112上放置一個(gè)作在相對(duì)透明的襯底，如Kapton上的印刷電路，它用標(biāo)號(hào)80’表示(以表示與圖5中相應(yīng)的下部元件的相似性)。一個(gè)柔性的印刷電纜114使印刷電路62’上的觸點(diǎn)與測(cè)量電子部分116相連接。電纜118將測(cè)量電子部分連接到計(jì)算機(jī)。第二個(gè)類(lèi)似結(jié)構(gòu)的但小得多的變焦傳感測(cè)頭連接在測(cè)頭100的另一端。無(wú)論是該大的還是小的測(cè)頭均用于測(cè)象。
外殼的下半部分108B中裝有電子部分116及印刷電路板80’，印刷電路板包含一系列觸點(diǎn)82’的面可通過(guò)形成在下殼108B中的孔120露出。具有兩個(gè)定位銷(xiāo)124的安裝框122保持該印刷電路板80’就位。為簡(jiǎn)化起見(jiàn)，省略了安裝及連接螺絲。
在該安裝框上最好安裝類(lèi)似于圖5中的可任意處置的多單元測(cè)頭62’，以便完成測(cè)頭的裝配。
圖7A是根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例的用于安裝在使用者手指132上的一個(gè)指尖測(cè)頭130的透視圖。測(cè)頭130可以與一個(gè)可任意處置(用后可丟棄)的手套分開(kāi)也可是其整體的一部分，該手套例如是對(duì)體內(nèi)檢查或外部觸診通常所使用的那種手套。該指尖測(cè)頭尤其可用于在外科手術(shù)或體內(nèi)檢查時(shí)定位檢查惡性腫瘤或檢查可觸的塊組織。例如，在切除腫瘤時(shí)，要確定腫瘤的精確位置或其范圍有時(shí)是困難的。通過(guò)由該指尖測(cè)頭130提供的部位阻抗圖及由測(cè)頭接觸同時(shí)獲得的關(guān)于診斷的觸覺(jué)信息，可以在外科手術(shù)時(shí)定位腫瘤的位置及確定它的范圍。以類(lèi)似的方式，在胸部(或另外部位)體檢時(shí)查出可觸摸腫塊可以定期作阻抗異常性檢查。
圖7B表示一個(gè)柔性陣列測(cè)頭140，它表明與待測(cè)象的胸部形狀相一致。陣列測(cè)頭140包括多個(gè)傳感單元141，它們形成在一柔性襯底上并與組織表面相接觸。并且在柔性襯底上也設(shè)有多個(gè)印刷導(dǎo)體142，它將各個(gè)傳感單元141連接到襯底邊緣的導(dǎo)電排上。電纜連接器144及電纜145提供由傳感單元到測(cè)量裝置的最終連接。柔性陣列測(cè)頭可作成凹的或凸的形狀，如罩狀(類(lèi)似與奶罩形狀)，它適于放在乳房上并與其接觸。
柔性襯底由任何薄的惰性柔塑料或橡膠，如以上相對(duì)圖5A所述的那些材料作成。陣列140在粘膠或?qū)щ娔z的輔助下是足夠柔軟的，傳感器墊保持于皮膚或另外表面的緊密接觸，與其形狀相一致。
圖8表示根據(jù)本發(fā)明一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例的一個(gè)體內(nèi)操作的槳狀測(cè)頭140，它以類(lèi)似于測(cè)頭130的方式來(lái)確定異常組織的位置。該測(cè)頭總地包括在槳板一側(cè)上的集成傳感陣列143。最好該槳板是由基本透明的材料作成的，以使得陣列的實(shí)際位置能被確定并與阻抗圖相比較。
圖9表示根據(jù)本發(fā)明一優(yōu)選實(shí)施例的腹診鏡測(cè)頭150。測(cè)頭150可具有安裝在其側(cè)面的可任意處置的傳感陣列152，或該傳感陣列可測(cè)頭150為一整體，后者也是可任意處置或可消毒再用的。
多單元測(cè)頭、如在圖7、8、及9中所示的測(cè)頭最好是可用后丟棄的或可消毒再用的，因?yàn)樗鼈兺ǔＳ糜诓∪梭w內(nèi)并粘上病人體液。在此情況下，通常不需要或不希望對(duì)測(cè)頭本身附加導(dǎo)電膠。通?？墒褂糜∷鞲袉卧?，如用銀-氯化銀油墨印刷的傳感單元，或由導(dǎo)電硅樹(shù)脂、水凝膠或?qū)щ姾＞d作成的傳感單元。雖然通常希望那些多單元測(cè)頭中的傳感單元用有形的分隔單元66(如圖5中所示)來(lái)隔離，但在某些情況下各單元之間的實(shí)際距離足夠大，則可省掉分隔單元。
當(dāng)進(jìn)行針剌活組織檢查時(shí)，內(nèi)科醫(yī)生通常依賴(lài)于一系列指示器將針引導(dǎo)致體內(nèi)可疑區(qū)域中。這些指示器可包括觸覺(jué)，X射線或超聲波測(cè)試或另外的外部指示器。雖然這些指示器通常給出合理的可能性，即實(shí)際上，使針從體內(nèi)的正確部位取得檢樣，但許多臨診醫(yī)生不信任針剌活組織檢查，因?yàn)樗鼈兛赡苠e(cuò)過(guò)腫瘤。
圖10表示根據(jù)本發(fā)明一優(yōu)選實(shí)施例的一種活組織檢查針154，它用于改善放置的精確度。活組織檢查針154包括沿測(cè)頭長(zhǎng)度分布的一系列傳感單元156。來(lái)自這些單元的每個(gè)的導(dǎo)線(未示出)將信號(hào)從各單元傳送到如下所述的檢測(cè)及計(jì)算系統(tǒng)。單元156可連續(xù)地圍繞著外周面，在該情況下它們表示針的這部分將進(jìn)入待活檢的腫瘤中。另一方式是，電極可作成外圍上的片段(對(duì)每片段設(shè)有一引線)，以使得當(dāng)針未在腫瘤內(nèi)部時(shí)由針可獲向著腫瘤方向的信息。這種阻抗傳感活組織檢查針可在觸摸、超聲波、X射線腫瘤檢測(cè)或來(lái)自另外成象方式(最好包括這里所述的阻抗測(cè)象)的圖象的指引下在活檢時(shí)或活檢前使用，以改善針?lè)胖玫木_度。尤其是在活檢中可將來(lái)自針的阻抗圖象與另外的圖象相結(jié)合。雖然本發(fā)明的這方面是使用活組織檢查針描述的，但本發(fā)明的這方面也可以用來(lái)定位任何長(zhǎng)形的物體，如另外的針(如定位針)、內(nèi)診鏡測(cè)頭或?qū)б汗堋?br> 現(xiàn)在回到圖1-3，并附帶地參照?qǐng)D11-14，它們表示多單元測(cè)頭的一系列應(yīng)用。雖然這些應(yīng)用中的一些需要根據(jù)本發(fā)明的測(cè)頭，但另外的應(yīng)用使用另外類(lèi)型的阻抗測(cè)頭也可實(shí)現(xiàn)。
圖11A表示在進(jìn)行活檢時(shí)圖10中的活組織檢查針與一選擇的超聲波測(cè)象頭一起的應(yīng)用。一個(gè)具有可疑囊腫或腫瘤162的乳房160將由針154進(jìn)行活組織檢查。超聲波測(cè)頭164檢測(cè)乳房圖象，并在通過(guò)標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)的超聲波處理器166的處理后使超聲圖象顯示在一個(gè)視頻顯示器168上。當(dāng)然，該超聲圖象將顯示活組織檢查針。被測(cè)頭154所讀的阻抗通過(guò)阻抗處理器170的處理并通過(guò)視頻顯示處理器172在顯示器上疊加在活檢針的超聲圖象上。
在一種顯示方式中，針的如圖11B所示的在腫瘤或囊腫內(nèi)的、并測(cè)出與腫瘤外不同阻抗的部分將以醒目的顏色指示出在腫瘤或囊腫內(nèi)的該針部分。在第二種顯示方式中，將用彩色的區(qū)域來(lái)指示測(cè)量的阻抗。在本發(fā)明的第三實(shí)施例中，其中使用了外圍片段的傳感單元，阻抗處理器將計(jì)算腫瘤距針的徑向，并顯示該信息，例如以箭頭形式顯示在顯示器上。
該圖象傳感活檢針也可與一個(gè)或多個(gè)測(cè)象陣列(28，30)一起使用，例如與圖6或圖3B中所示的測(cè)象陣列一起使用，以便在活檢過(guò)程中顯示被活檢區(qū)域的阻抗圖象。另一方式是，至少一個(gè)陣列可以是非阻抗類(lèi)型的測(cè)象陣列。在一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例中，如圖11C中所示，通過(guò)對(duì)該區(qū)域測(cè)象的一個(gè)多單元測(cè)頭中的一個(gè)孔(或多個(gè)孔中的一個(gè))174插入針。該區(qū)域可利用另外一個(gè)阻抗測(cè)象頭同時(shí)地、有選擇地從不同角度來(lái)觀察(例如距帶孔的測(cè)頭90°)。在兩個(gè)測(cè)象陣列28及30為阻抗測(cè)象陣列的情況下，活檢針或另外的加長(zhǎng)物體上可設(shè)有阻抗件感單元或不設(shè)阻抗傳感單元，這兩個(gè)圖象將幫助針進(jìn)到該區(qū)域。設(shè)有一個(gè)或多個(gè)孔的測(cè)頭是無(wú)菌的及最好是可用后丟棄的。該活檢方法非常概要地表示在圖11C中。
在本發(fā)明的一個(gè)替換實(shí)施例中，僅是通過(guò)其穿過(guò)針或長(zhǎng)物體的穿孔板是測(cè)象陣列。在此情況下，通過(guò)它穿過(guò)針的陣列給出異常阻抗的兩維方位，而針上的一個(gè)測(cè)象或非測(cè)象的阻抗傳感器當(dāng)過(guò)到異常阻抗區(qū)域時(shí)給出它的指示，如以上所述。
在圖11D及11E上分別表示出用于前方或側(cè)向乳房活檢的或用于將長(zhǎng)形單元引導(dǎo)到體內(nèi)所需阻抗區(qū)域的替換導(dǎo)向系統(tǒng)。
圖11D表示的一個(gè)系統(tǒng)是，其中兩個(gè)相對(duì)大的板狀多單元測(cè)頭28，30被放置在期待檢查的組織上，這里圖示為俯伏的病人161的乳房160。傳感器陣列測(cè)頭28及30被一個(gè)定位控制器181通過(guò)可轉(zhuǎn)動(dòng)件191保持在位置上。一個(gè)附件198將活檢針199定位在測(cè)頭陣列28及30之間的開(kāi)口中，并被操作以調(diào)節(jié)其高度。分別如上所述地定位在陣列28及30上的位置184及185處的可疑區(qū)域183的信息被提供給CPU197，由它為控制器181確定可疑區(qū)域的位置。然后控制器將針插入到可疑區(qū)域中，例如進(jìn)行活檢活檢針199最好是圖10所示類(lèi)型的，以便進(jìn)一步輔助針定位。如以上指出的，這不是本發(fā)明的某些實(shí)施例所需用的。
另一方式是，活檢針199可穿過(guò)如上述的測(cè)頭28和/或30的單元之間的孔插入。此外，雖然在圖11D中所示的是活檢針的自動(dòng)插入，但也可以用手工插入及基于測(cè)頭提供的阻抗圖形。
圖11E表示一個(gè)與圖11D中相類(lèi)似的系統(tǒng)，其中測(cè)象及活檢針的插入是從乳房的側(cè)面而非是從其正面作出的。該方法的操作與圖11D相似，所不同的是可設(shè)置一個(gè)附加的測(cè)頭29對(duì)可疑區(qū)域進(jìn)一步定位。作為替換，這些測(cè)頭中的一個(gè)或兩個(gè)可被惰性材料板取代以保持乳房及定位。
應(yīng)該指出，雖然在圖11A至11E中為了說(shuō)明的目的使用乳房作為例子，該所述方法也可應(yīng)用在身體的其它部位，但需作出必要的改變，因?yàn)槭菍?duì)專(zhuān)門(mén)的生理部分測(cè)象。
圖12非常概要地表示圖8中的體內(nèi)操作測(cè)頭與一個(gè)攝象機(jī)256的結(jié)合，用來(lái)更有效地使阻抗測(cè)量與測(cè)頭在身體上的放置相聯(lián)系。將一個(gè)最好具有多個(gè)視覺(jué)上可見(jiàn)的確認(rèn)標(biāo)記146的可體內(nèi)操作測(cè)頭140放置在可疑損傷或組織上，一個(gè)攝象機(jī)256相繼地觀察沒(méi)有測(cè)頭時(shí)的區(qū)域及將測(cè)頭放到部位上的相同區(qū)域，并在由處理機(jī)260處理后在視頻顯示器258上顯示出復(fù)合圖象，從視頻圖象上確定可確認(rèn)標(biāo)記的位置及將阻抗圖象重疊到有及無(wú)測(cè)頭時(shí)的視頻圖象上，它們?cè)陲@示器258上顯示出來(lái)。
圖13表示與一個(gè)光導(dǎo)纖維發(fā)器/測(cè)象器252聯(lián)合使用的一個(gè)腹內(nèi)診鏡或肛內(nèi)診鏡測(cè)頭250。在該實(shí)施例中，被作成在一個(gè)柔性的最好是可伸延的槳板上的腹內(nèi)診鏡測(cè)頭通過(guò)發(fā)光器/測(cè)象器來(lái)觀察，后者最好是視頻測(cè)象器，這是本技術(shù)領(lǐng)域中公知的。測(cè)頭250可為圓形或扁平的，視待測(cè)象的區(qū)域而定。當(dāng)測(cè)象器觀察到可疑的損傷或組織時(shí)，測(cè)頭250再伸延以確定損傷的阻抗特性。該測(cè)頭250與測(cè)象器252的組合可裝在一個(gè)導(dǎo)管254或另外的適于被檢查的身體區(qū)域的導(dǎo)入元件中。
最好在測(cè)頭250上使用光學(xué)可視的確認(rèn)標(biāo)記253來(lái)確定在由光導(dǎo)纖維發(fā)光器/測(cè)象器252看到的組織的視頻圖象中測(cè)頭250的位置，其方式類(lèi)似于以上相對(duì)圖12所討論的。
在一個(gè)使用活檢針，體內(nèi)操作測(cè)頭，指尖測(cè)頭中任一種的系統(tǒng)的優(yōu)選實(shí)施例或上述的另外實(shí)施例中，可由系統(tǒng)計(jì)算機(jī)產(chǎn)生出與體內(nèi)或體上的針或另外傳感器測(cè)量的阻抗參數(shù)成正比的可聽(tīng)聲音。這種特征在測(cè)頭放置在一個(gè)難以接近觀察的區(qū)域、如外科手術(shù)中的可疑損傷的情況下是很有用的。這種可聽(tīng)聲音包括任何類(lèi)型的聲響，例如其頻率正比于被測(cè)參數(shù)的音調(diào)或類(lèi)似使用笛鳴“卡搭聲”、律音、模擬語(yǔ)音等。該特征也可用于非外科手術(shù)處理，如直腸、陰道或耳的檢查，或另外的檢查。
圖16表示可用于判斷損傷處深度的方法，并也可用于確定圖象中包含真正損傷還是人為現(xiàn)象。
使用測(cè)頭270，如圖1-3或圖6A及6B中的測(cè)頭來(lái)對(duì)乳房或另外區(qū)域160測(cè)象。局部阻抗偏差的深度可通過(guò)用手指272或撞桿274對(duì)乳房或另外區(qū)域的觸碰來(lái)判斷。當(dāng)觸碰是在損傷的同一水平上時(shí)圖象上局部偏差的位移將變?yōu)樽畲?。?yīng)當(dāng)理解，當(dāng)觸碰引起阻抗圖象上局部偏差的移動(dòng)時(shí)，這便是表明偏差是“真實(shí)”的而非人為現(xiàn)象的一種指示。
以類(lèi)似的方式，對(duì)測(cè)象頭施加可變的壓力將會(huì)引起從測(cè)頭到測(cè)頭下方偏差點(diǎn)之間距離的變化。該距離的變化將引起偏差的尺寸及強(qiáng)度的相應(yīng)變化，于是有助于鑒別該偏差不是人為現(xiàn)象。
作為替換或附加地，該測(cè)頭可沿組織表面移動(dòng)而不是移動(dòng)組織。在此情況下，表面現(xiàn)象將具有或是消失或是隨測(cè)頭一起移動(dòng)(圖象中仍保持不動(dòng))的趨向，而真實(shí)的異組織將會(huì)在圖象上與測(cè)頭移動(dòng)方向相反的方向上移動(dòng)。
作為替換或附加地，測(cè)頭和組織可一起移動(dòng)而不移動(dòng)下部結(jié)構(gòu)(例如骨骼)。組織損傷將保持相對(duì)靜止而骨的影象將在相反方向上移動(dòng)。
在操作中，根據(jù)本發(fā)明的系統(tǒng)將測(cè)量各傳感單元與身體上另外某處的某參照點(diǎn)(典型是信號(hào)源點(diǎn))之間的阻抗。通常，為了產(chǎn)生可解釋的阻抗圖象，多單元測(cè)頭中的傳感單元應(yīng)檢測(cè)僅由于在一種類(lèi)型的包埋組織(例如腫瘤)及另一類(lèi)型的周?chē)M織(例如正常脂肪組織)之間存在的局部阻抗的差別引起的電場(chǎng)線的畸變。
為了避免電場(chǎng)線的失真，參照點(diǎn)通常放置在離傳感陣列遠(yuǎn)的地方，所有的傳感單元均接地或假接地，及測(cè)量由傳感單元吸收的電流。因?yàn)闇y(cè)頭處于地電位(與地等電位)，電場(chǎng)線(及由單元收集的電流)垂直于多單元測(cè)頭的表面。原則上，如果在測(cè)頭下面沒(méi)有阻抗變化，每個(gè)單元測(cè)量該單元下的整體阻抗。在確定腫瘤囊腫或損傷的位置和/或嚴(yán)重性對(duì)使用了一階假定。但是，顯然該多單元測(cè)頭僅覆蓋被測(cè)同一器官的一部分。在測(cè)頭區(qū)域外部的區(qū)域不處于地電位，這引起了測(cè)頭周?chē)妶?chǎng)線的彎曲，使阻抗圖象的邊緣偏移。
為了減小該效應(yīng)，在圖象區(qū)域邊緣的周?chē)O(shè)置導(dǎo)電“護(hù)圈”，以便使圖象區(qū)域邊緣的電場(chǎng)線被拉人及拉直。如果需用時(shí)，該護(hù)圈僅在于忽略由在(或接近)測(cè)頭邊緣的單元吸收的可推測(cè)失真電流及忽略由這些單元作出的測(cè)量。
此外，為了可能減小對(duì)遠(yuǎn)方信號(hào)源及接近測(cè)頭區(qū)域之間組織產(chǎn)生的局部阻抗圖象作出影響的基線阻抗，可在病人身體上離多單元測(cè)頭相對(duì)近處放置附加參考電極。例如，如果該源放置在病人手臂上并且從正面對(duì)乳房測(cè)象時(shí)，用于傳感參考電壓的參考電極可放置在病人肩部的正面。然后使測(cè)量的阻抗減少參考電極的阻抗值。另一方式是，將多單元測(cè)頭的各單元阻抗值平均來(lái)形成參考阻抗，并為該參考阻抗校正阻抗圖的顯示。
用于實(shí)質(zhì)地避免至少上述一些問(wèn)題的一個(gè)方式是使用在圖1-3中所示的裝置。如上面指出的，該裝置包括兩個(gè)測(cè)象頭28及30。待測(cè)象的乳房處于這兩相測(cè)象頭之間并且利用測(cè)頭壓著乳房(雖然通常比X射線腫瘤檢查儀施壓程度小)，以使得乳房形成相對(duì)平坦并充滿(mǎn)測(cè)頭之間的區(qū)域。應(yīng)當(dāng)指出，如果在兩個(gè)測(cè)頭的每個(gè)傳感單元上測(cè)得電流，則產(chǎn)生出同一區(qū)域的有些不同的兩個(gè)圖象。當(dāng)兩個(gè)多單元測(cè)頭如上所述不是平行時(shí)也導(dǎo)致這些問(wèn)題的避免。
應(yīng)當(dāng)指出，當(dāng)用于乳房時(shí)，由圖3的一對(duì)大扁平測(cè)頭產(chǎn)生的圖形具有與標(biāo)準(zhǔn)X射線腫瘤檢查儀得到的相同幾何圖形。此外，如果使用在同樣施壓定向的情況下，阻抗圖象可與相應(yīng)的X射線腫瘤檢查儀的象作直接比較。在本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例中，相應(yīng)于待測(cè)阻抗圖形的X射線腫瘤圖象使用膠片掃描或另外本領(lǐng)域公知的數(shù)字化裝置被數(shù)字化，并輸入到系統(tǒng)計(jì)算機(jī)。如果該X射線腫瘤圖象已是數(shù)字的，如由數(shù)字X射線腫瘤檢查儀所提供的，則圖象信息資料可由該X射線腫瘤檢查儀傳送來(lái)。
可將X射線腫瘤相片與阻抗圖象重疊或是組合來(lái)形成單一圖象。在該圖象中X射線腫瘤相片上阻抗特別低或高的區(qū)域?qū)⑼怀鲲@示。這樣組合的一種圖象提供了兩種獨(dú)立的在公知幾何定向上同樣精確限定的解剖學(xué)區(qū)域的讀出信息(阻抗及X射線照片密度)，以利于解釋、與解剖及定位建立關(guān)系。
大家知道，在阻抗圖象中的物體的分辨率隨物體到測(cè)頭的距離增加而下降。因此，可以基于在兩個(gè)不同測(cè)頭上相同物體的相對(duì)尺寸來(lái)評(píng)價(jià)物體至這兩個(gè)測(cè)頭的距離。如上面指出的，可取得乳房的兩個(gè)對(duì)立圖象。這將提供物體的進(jìn)一步定向。
在一個(gè)方式中，一個(gè)測(cè)頭的傳感單元的電位相對(duì)電子部分是浮動(dòng)的，而另一測(cè)頭的傳感單元處于假地電位(輸入到傳感電子部分)，并如前所述地使用了遠(yuǎn)方信號(hào)源。在由一個(gè)測(cè)頭獲得一圖象后，兩個(gè)測(cè)頭的作用顛倒過(guò)來(lái)并從另一測(cè)頭獲得一個(gè)圖象。
另一方式是，如果一個(gè)平板測(cè)頭的所有單元被充電到同一電壓及測(cè)量測(cè)頭保持在假地電位上，由兩個(gè)測(cè)頭拉出的及接收的電流形成了兩測(cè)頭之間區(qū)域的兩錐導(dǎo)納圖。
在本發(fā)明的另一優(yōu)選實(shí)施例中，在一個(gè)測(cè)頭上的一個(gè)或幾個(gè)靠近的傳感單元被充電，而另外單元處于浮動(dòng)電位。這將引起從充電單元到另一測(cè)頭的另外傳感單元的束狀電流。物體將會(huì)干擾該束流引起阻抗變化，對(duì)于在被物體干擾的電流路徑中的那些單元阻抗變化最強(qiáng)。如果作出多次這種測(cè)量，每次用不同的被充電電極組，則可以獲得關(guān)于物體位置的良好信息。
實(shí)際上，如上面指出的，獲得了給出附加位置信息的乳房正交圖。
在本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例中，在多種頻率下對(duì)乳房測(cè)象并計(jì)算阻抗的實(shí)數(shù)及虛數(shù)部分。惡性組織測(cè)量的靈敏度是頻率的函數(shù)，并對(duì)于一特婁頻率，它則是阻抗測(cè)量或在測(cè)象中使用作特征的函數(shù)，后者例如為，阻抗(或?qū)Ъ{)的實(shí)數(shù)部分，阻抗(或?qū)Ъ{)的相位，阻抗或?qū)Ъ{的電容分量或某些函數(shù)。
在實(shí)際情況下，阻抗測(cè)量應(yīng)給出惡性腫瘤及非惡性組織之間的最大反差。因此最好是能確定給出最大可檢測(cè)性的頻率或頻率組合及能快速地確定。一種確定頻率的方法是執(zhí)行掃描頻率測(cè)量，并使用能產(chǎn)生最佳反差的頻率及頻率組合。另一方式是，可以使用在相對(duì)靠近頻率下測(cè)得的多個(gè)圖象?？梢韵嘈?，對(duì)于許多用途，最好在包括100Hz及400Hz之間的范圍上應(yīng)獲得至少四個(gè)測(cè)樣，在上至1000Hz的頻率上至少獲得一或二個(gè)附加的圖象。
第二方法是使用脈沖激勵(lì)及傅里葉分析來(lái)確定一個(gè)頻率范圍上的阻抗。然后在單頻率或多頻率測(cè)量中使用由掃描或脈沖測(cè)量確定的最佳頻率或頻率范圍。已經(jīng)發(fā)現(xiàn)對(duì)此方面有用的脈沖形狀是具有相等的正向及反向脈沖和5-10微秒脈沖寬度以及快速上升及下降時(shí)間的雙極性方波。
如下面將描述的，多個(gè)阻抗測(cè)量波發(fā)現(xiàn)對(duì)于比較圖象的不同區(qū)域是有用的。通常，對(duì)阻抗測(cè)量值顯示灰度或偽彩色圖象是有用的，或是以線性標(biāo)度或是以阻抗測(cè)量方塊進(jìn)行顯示。同樣有用的是一種“吸收標(biāo)度”，其中阻抗測(cè)量值V被顯示為d(v)＝(max-1)*(exp(v*(max-1)-1))/(e-1)，式中max是v的最大標(biāo)稱(chēng)值。
通常當(dāng)測(cè)量值通過(guò)或是除以或是減去最小值或測(cè)量的平均值而標(biāo)稱(chēng)化時(shí)，在顯示器上的顯示是最有效的。
此外，顯示可被自動(dòng)地取窗以便僅包括那些圖象中的真實(shí)阻抗測(cè)量值或包括可選尺寸的阻抗測(cè)量平均值的相關(guān)窗口。待顯示值的范圍也可使用在遠(yuǎn)離不規(guī)則外、即遠(yuǎn)離乳頭的區(qū)域上測(cè)量的基線平均值來(lái)確定。另一方式是，可通過(guò)使用者對(duì)于定窗口所使用的基線平均值的確定來(lái)選擇圖象上的參考區(qū)域。
雖然顯示可如傳統(tǒng)那樣表現(xiàn)每個(gè)象素的精確測(cè)量值，例如，如在醫(yī)療輻射圖象的顯示時(shí)那樣，但在本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例中顯示為由阻抗測(cè)量值的平方或立方仿樣內(nèi)插形成的內(nèi)插圖象。這種類(lèi)型的顯示在除了相對(duì)低分辨率的阻抗圖象的令人煩腦的方格效應(yīng)而不會(huì)有任何實(shí)質(zhì)性的空間或?qū)Ρ榷燃?xì)節(jié)的損失。
已發(fā)現(xiàn)對(duì)圖象不同區(qū)域的比較有效的阻抗測(cè)量可分類(lèi)為單頻率測(cè)量及多色測(cè)量。
單頻率測(cè)量包括導(dǎo)納、電容、電導(dǎo)及納的相位。這些測(cè)量值可在某預(yù)定頻率上進(jìn)行測(cè)量，在這一頻率上通常靈敏度高，或在由預(yù)先掃描或脈沖測(cè)量確定的高靈敏度頻率上進(jìn)行測(cè)量。
多色阻抗測(cè)量通常基于一個(gè)頻譜曲線，該曲線是基于配置一組電容(C)及電導(dǎo)(G)的值，它們是在多種頻率下使用線性?xún)?nèi)插值，平方內(nèi)插值，立方仿樣內(nèi)插值，頻帶限制傅里葉系數(shù)或本領(lǐng)域中公知的其它方法確定出來(lái)的。
一種多色測(cè)量是頻譜寬度測(cè)量。對(duì)于給定象素或感光的區(qū)域，G及C參數(shù)的值均隨頻率下降。該頻譜寬度是與在某低頻值、如100Hz上的值相比較的頻譜寬度(在選擇參數(shù)上給定百分比的下降)。如果在測(cè)量范圍中參數(shù)沒(méi)有下降給定百分比，則指定阻抗測(cè)量值等于整個(gè)測(cè)量帶寬。
第二種多色測(cè)量是頻譜商，其中阻抗測(cè)量值是在兩個(gè)預(yù)設(shè)頻率上G或C參數(shù)測(cè)量值的比例，這些預(yù)設(shè)頻率可由用戶(hù)選擇或是基于上述掃描或脈沖測(cè)量的選擇。如同所有其它測(cè)量，這種測(cè)量可基于每象素顯示或基于感光趣的象素區(qū)域的顯示，這由用戶(hù)來(lái)選擇。
第三種多色測(cè)量是基于相對(duì)差分頻譜確定。在這種測(cè)量中，用于給定感光趣區(qū)域(或單象素)的電容或電導(dǎo)與頻譜上一個(gè)參考區(qū)域的電容或電導(dǎo)相比較，以便確定作為頻率函數(shù)的這兩者之間的數(shù)字差值。然后對(duì)這樣獲得的相對(duì)差分頻譜進(jìn)行分析。例如，上述的頻譜寬度測(cè)量被發(fā)現(xiàn)有利于異組織的測(cè)量。通常，對(duì)差分頻譜從正到負(fù)即C或G等于參考區(qū)域的相應(yīng)值時(shí)的寬度作為測(cè)量。
第四種多色測(cè)量是基于相對(duì)比例頻譜確定。它類(lèi)似于相對(duì)差分頻譜，所不同的是使用參考區(qū)域與感光趣區(qū)域之間值的比例?？捎孟嗤谙鄬?duì)差分頻譜的方式對(duì)該頻譜確定頻譜寬度的測(cè)量值。通常寬度是在比例為1時(shí)測(cè)出的。
第五種有用的多色測(cè)量是另外各多色測(cè)量中一種的最大值，例如，另外各多色測(cè)量為電容、電導(dǎo)、相對(duì)差分頻譜、相對(duì)比例頻譜等。
在用于男人及女人兩者的胸部阻抗測(cè)量中，正常的乳房組織具有低電容及低導(dǎo)導(dǎo)率，而乳頭除外，它具有比在最低記錄頻率(通常為100Hz)下獲得其最大值的周?chē)M織高的C及G值。對(duì)于胖的病人，乳頭電容及電導(dǎo)直至約1400Hz仍高于周?chē)M織，對(duì)于老年病人直至約2500Hz仍高于周?chē)M織(對(duì)于雌激素補(bǔ)充治療的老年病人降至1400Hz)。這些頻率代表用于相對(duì)及差分頻譜的頻譜寬度范圍?？梢酝ㄟ^(guò)直至2500Hz或更高頻率時(shí)的非常高的C和G相對(duì)比例值或相對(duì)差分值來(lái)識(shí)別腫瘤。
通過(guò)將傳感單元接收的幅值及相位信號(hào)相比較可測(cè)量電容及電導(dǎo)的值。知道了同一點(diǎn)上的這兩種測(cè)量值對(duì)正確的臨床解釋是有用的。例如，如圖14中下方所示，一個(gè)升高電導(dǎo)率及減少電容的區(qū)域(尤其在相對(duì)低的頻率下，最好小于500Hz，通常在2500Hz以下及也可低于10KHz)與良性的但典型可致癌的非典型增在有關(guān)，而如圖15所示，癌曲型地與周?chē)M織相比具有通常在寬頻率范圍上同為升高的電容及電導(dǎo)率。正確的區(qū)分診斷要借助于足夠接近的頻率測(cè)樣一起進(jìn)行，以便能跟蹤在低頻范圍中的電導(dǎo)率及電容的變化。這也需要顯示電容及電導(dǎo)兩者或使用阻抗測(cè)量，阻抗測(cè)量是基于電容及電導(dǎo)兩者的適當(dāng)組合。
計(jì)算C及G的方法已在上述美國(guó)專(zhuān)利US4,291,708及US4,458,694中給出，它們的公開(kāi)內(nèi)容結(jié)合于此作為參考。本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例利用了使用如圖5A及5B中所示的蓋板所固有的定標(biāo)性能。可以證實(shí)，如果接收波形在固定間隙δ上被采樣，并在每個(gè)周期中取得N個(gè)采樣，則可如下地確定阻抗的實(shí)數(shù)及虛數(shù)值G＝∑(gn(V(n+N)-Vn)，及ωC＝∑(Cn(V(n+N)-Vn)，式中g(shù)n及cn是由定標(biāo)過(guò)程確定的常數(shù)，及Vn是在第n個(gè)采樣點(diǎn)(N除外)上測(cè)出的電壓。第一采樣是在參考信號(hào)的零相位上取得的。
一種確定常數(shù)的相對(duì)簡(jiǎn)單方法是當(dāng)蓋板如上述地與傳感單元接觸并將一已知阻抗放在發(fā)送器和蓋板之間來(lái)進(jìn)行一系列測(cè)量。因?yàn)樵诿款l率下確定Gn及Cn需要N個(gè)系數(shù)，故需要N個(gè)導(dǎo)納值及N個(gè)測(cè)量值。例如，如果N＝4(每周期四個(gè)采樣)將取得四個(gè)不同的測(cè)量值并將這些采樣信號(hào)值代入到上述等式中以得到N個(gè)等式，然后解出這些系數(shù)值。采樣的數(shù)目愈大，系統(tǒng)的精確度及抗噪音干擾性能愈好，但是，會(huì)增加定標(biāo)及計(jì)算的時(shí)間。
另一方式是，作出少一些的采樣及將多個(gè)測(cè)量值平均，以便在定標(biāo)及臨床診斷時(shí)減少噪音影響。
在阻抗測(cè)象中人為的異?？赡苡蛇@樣的因素引起的，例如表面接觸不良或在某些或所有的傳感單元上導(dǎo)電耦合不夠，存在夾在測(cè)頭與組織之間的氣泡及常規(guī)生理特征如骨或乳頭。
可通過(guò)與背景、通常為被具有高得多的C及G的象素緊圍著的背景相比較，以其典型低的C及G值可識(shí)別出氣泡。通過(guò)從皮膚取下測(cè)頭及重新定位它或施加附加的導(dǎo)電耦合劑可檢驗(yàn)并消除氣泡。接觸的人為異常可通過(guò)在實(shí)時(shí)平移測(cè)頭及如上述地觀察圖象來(lái)確定及解釋。在圖象上人為異常會(huì)消失或相對(duì)象素保持固定，而真實(shí)的組織特征是逆著測(cè)頭移動(dòng)方向移動(dòng)。另外，如上所述，如果皮下組織相對(duì)身體移動(dòng)，而測(cè)頭及骨骼結(jié)構(gòu)保持固定，在圖象上僅是真實(shí)的組織特征將移動(dòng)。如果該特征保持靜止，它將是皮膚特征或骨。
如果如上所述地，測(cè)頭及組織一起移動(dòng)而未移動(dòng)下面的結(jié)構(gòu)(例如骨骼)，在圖象上組織損傷及表面現(xiàn)象將保持相對(duì)靜止，而骨的人為圖象將在相反方向上移動(dòng)，因此可將它們與另外的阻抗偏移相區(qū)分。
圖14表示根據(jù)本發(fā)明一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例的顯示例子。在該顯示中，表示出在乳房上兩位置處的電容及電導(dǎo)的圖象，以及獲得這些圖象的乳房上的位置指示。
尤其是，如在圖15中看到的，該顯示包括可顯示最多在五組小方塊中的五組電容及電導(dǎo)的圖象。這些圖象與在該顯示中所示的乳房圖象上的數(shù)1-5所指示的測(cè)頭區(qū)域相關(guān)。實(shí)際上，檢查者操作操縱桿或另外的數(shù)字指向裝置，如圖6A中所示的裝置10。該裝置被操作直到一個(gè)方塊適當(dāng)?shù)胤胖迷谌榉繄D象上為止。然后檢查者按一按鈕，它引起一對(duì)阻抗圖象被存儲(chǔ)并顯示在適當(dāng)方塊中的屏上，及使指示位置顯示在生理(乳房)圖上。這些小圖象從左向右編號(hào)。最好，檢查者可按比例改變?cè)撋韴D，以使得所示乳房的尺寸和測(cè)頭陣列的范圍相適合。應(yīng)當(dāng)理解，在測(cè)頭移動(dòng)期間，電容及電導(dǎo)的實(shí)時(shí)圖象(約每50-80msec得到一次)例如在顯示屏左方的大方塊中顯示出來(lái)。
圖14代表一個(gè)真實(shí)的圖測(cè)狀況，在它的小圖象的最左方表示的情況為預(yù)先被另外裝置檢測(cè)到的小非典型增生。該位置表示增高的導(dǎo)電率及銷(xiāo)微下降的電容。在位置2中，也同樣地在顯示屏右方的兩個(gè)大方塊中，檢測(cè)出預(yù)先未懷疑的區(qū)域，該區(qū)域具有非典型增生的電容/電導(dǎo)輪廓特性。
圖15表示多個(gè)可疑癌地點(diǎn)的典型研究(在位置2及4)。位置4的圖象以放大格式表示在圖象的左方。在這些地點(diǎn)電容與電導(dǎo)兩者均相對(duì)周?chē)辉龈摺?br> 另一方式是，可顯示一種復(fù)合圖象，例如電容及電導(dǎo)圖象的和、它們的乘積、它們的差或它們的比例，以給出測(cè)量異常類(lèi)型的類(lèi)似指示。也可顯示彩色編碼復(fù)合圖象，其中如每個(gè)圖象的平均值為黑色，其中的正和負(fù)值具有專(zhuān)門(mén)的彩色，且當(dāng)它們組合起來(lái)將產(chǎn)生明顯的彩色以表示可疑的阻抗偏移。
圖14和15中所示的顯示也可用來(lái)表示相同區(qū)域在可變頻率下的多個(gè)圖象及給定區(qū)域的一個(gè)或多個(gè)不同阻抗的測(cè)量值。
圖17A及17B表示包括多個(gè)多單元測(cè)頭的系統(tǒng)200的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例的框圖。應(yīng)該理解，該用于阻抗測(cè)象的系統(tǒng)設(shè)計(jì)將依賴(lài)于與系統(tǒng)相連接的測(cè)頭的類(lèi)型及所使用的確切測(cè)象方式(如上所述)。
如圖17A及17B所示，該優(yōu)選系統(tǒng)可包括活檢針測(cè)頭154，兩個(gè)如圖1-3所示的板狀測(cè)頭28，30，如圖6A中所示的掃描變焦測(cè)頭100，如圖7B中所示的共形測(cè)頭139，奶罩形測(cè)頭，在圖7A所示的手指/手套的測(cè)頭130，如圖9中所示的內(nèi)診鏡測(cè)頭150，或如圖8中所示的可體內(nèi)操作的測(cè)頭140。此外，當(dāng)在圖11E使用三個(gè)測(cè)頭時(shí)，將時(shí)第三板狀測(cè)頭提供其連接。板狀及針狀測(cè)頭將受到相對(duì)圖11D所述的控制器181的控制。
通過(guò)一系列用標(biāo)號(hào)302指示的連接器連接到選擇開(kāi)關(guān)304的測(cè)頭，被選擇開(kāi)關(guān)304的選擇出一個(gè)或多個(gè)測(cè)頭，以響應(yīng)來(lái)自DSP處理機(jī)306的指令。選擇開(kāi)關(guān)304將測(cè)頭的輸出換接，也就是將測(cè)頭傳感單元上檢測(cè)的信號(hào)(或這些信號(hào)的放大形式)換接到一組64個(gè)放大器308上，其中對(duì)每個(gè)傳感單元設(shè)有一個(gè)放大器。對(duì)于那些具有多于64個(gè)傳感單元的大板狀測(cè)頭，選擇開(kāi)關(guān)將(1)序貫地將64個(gè)傳感單元的組換接到放大器組308，(2)通過(guò)跳過(guò)某些單元在比實(shí)際陣列較粗的柵格上選擇傳感單元的子組，例如選每第二個(gè)傳感單元，(3)將相鄰單元的信號(hào)相加以給出較低分辨率的新單元陣列和/或(4)僅選擇一部分測(cè)頭用于檢測(cè)或觀察。所有這些開(kāi)關(guān)的啟動(dòng)及確定由基于來(lái)自CPU312的指令工作的DSP處理器306傳達(dá)到形狀。放大器的輸出在被一個(gè)最好是12位的A/D轉(zhuǎn)換器310轉(zhuǎn)換成數(shù)字形式以前經(jīng)過(guò)一個(gè)多路器307，使這些信號(hào)串行化。一個(gè)可編程增益放大器309，它最好提供依賴(lài)于信號(hào)幅值的增益，設(shè)置來(lái)使信號(hào)與A/D轉(zhuǎn)換器的范圍相適配。A/D310的輸出被送到DSP用于如上所述的處理。在本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例中，該DSP306是基于Motorola MC 68332的微處理機(jī)。
雖然為了方便及低成本選擇了64個(gè)開(kāi)關(guān)，但可以使用任何數(shù)目的放大器。
DSP計(jì)算出阻抗結(jié)果值并將這些結(jié)果值傳送到CPU312，用于在圖表數(shù)據(jù)顯示16上顯示，在打印機(jī)18上打印，或如上所述地通過(guò)光指示器314或聲音指示器316產(chǎn)生另外的輸出信號(hào)。
另一方式是，DSP控制信號(hào)采樣并將各采樣一起平均或予處理它們，將平均值或予處理采樣傳送到CPU312，然后CPU執(zhí)行阻抗計(jì)算。
CPU也可接收來(lái)自攝象機(jī)256的圖象，例如，當(dāng)用于體內(nèi)操作測(cè)頭時(shí)；也可從內(nèi)診鏡光學(xué)及攝象系統(tǒng)320接收?qǐng)D象，例如，當(dāng)該攝象機(jī)觀察腹內(nèi)診鏡測(cè)頭的外表面時(shí)，或從超聲波測(cè)象儀322接收?qǐng)D象，例如在如圖11A及11B的活檢操作時(shí)。當(dāng)從這些攝象機(jī)中的一個(gè)獲得圖象時(shí)，最好設(shè)置一個(gè)幀采集器324，用于在攝象機(jī)CPU之間緩沖。如上所述，CPU將這些圖象與一個(gè)或多個(gè)測(cè)頭提供的阻抗圖象相組合，以便對(duì)操作者提供顯示或另外的指示。
圖17A還表示出一個(gè)可編程參考信號(hào)發(fā)生器326，它接收來(lái)自DSP的控制和定時(shí)信號(hào)。該參考信號(hào)發(fā)生器產(chǎn)生激勵(lì)信號(hào)，該信號(hào)通常在阻抗測(cè)象期間提供給參考測(cè)頭13，后者如上所述放置在離阻抗測(cè)量區(qū)域遠(yuǎn)的一個(gè)身體點(diǎn)上(或多于一個(gè)點(diǎn))。信號(hào)發(fā)生器312也可產(chǎn)生正弦波，各種形狀的脈沖及尖峰(包括雙極性方波形狀)或結(jié)合了所需激勵(lì)頻率的復(fù)合多色信號(hào)。在DSP306或在CPU312中的適當(dāng)阻抗計(jì)算是根據(jù)激勵(lì)波形實(shí)現(xiàn)的。
在如上所述對(duì)乳房測(cè)象及使用兩個(gè)板狀測(cè)頭中的一個(gè)作為激勵(lì)源時(shí)，信號(hào)發(fā)生器的輸出傳送給激勵(lì)板(為簡(jiǎn)化起見(jiàn)未示出信號(hào)通路)。最好在信號(hào)發(fā)生器的后面設(shè)置一個(gè)電流過(guò)載傳感器330，以避免在參考測(cè)頭及圖象測(cè)頭或地之間的短路引起的過(guò)載。
在圖17A上還表示出一個(gè)內(nèi)部校準(zhǔn)參考部分332，它最好用于系統(tǒng)內(nèi)部的校準(zhǔn)及用于測(cè)頭的調(diào)試及校準(zhǔn)。
為了內(nèi)部調(diào)試及較準(zhǔn)，校準(zhǔn)參考部分232接收由可編程參考信號(hào)發(fā)生器發(fā)生的信號(hào)，該信號(hào)與DSP處理器所選擇的校準(zhǔn)參考部分中的內(nèi)部導(dǎo)納串行地被送到選擇開(kāi)關(guān)。DSP處理器根據(jù)從A/D轉(zhuǎn)換器接收到的信號(hào)計(jì)算導(dǎo)納，并將計(jì)算的導(dǎo)納與由內(nèi)部校準(zhǔn)參考部分332提供的實(shí)際導(dǎo)納相比較。該比較將提供一個(gè)指示系統(tǒng)需要調(diào)節(jié)或維修；或被用來(lái)校準(zhǔn)系統(tǒng)。
類(lèi)似地，校準(zhǔn)參考部分332的輸出可提供給測(cè)頭蓋88，用于上述板狀或掃描測(cè)頭的定標(biāo)及質(zhì)量保證。在此情況下，DSP指令選擇開(kāi)關(guān)304從相應(yīng)的測(cè)頭選擇輸入。
還設(shè)有一個(gè)用戶(hù)接口334，例如為鍵盤(pán)、鼠標(biāo)、操縱桿或它們的組合，以使得操作者能通過(guò)屏幕輸入定位信息及從所設(shè)的測(cè)頭中作出選擇和從許多計(jì)算、顯示方案等中作出選擇。
雖然作為本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例一起作了描述，但不一定要將本發(fā)明的測(cè)頭、本發(fā)明的阻抗和阻抗特性的計(jì)算方法及本發(fā)明的優(yōu)選裝置一起使用。雖然目前它們最好一起使用，但也可根據(jù)應(yīng)用及可得到的部分使用每個(gè)測(cè)頭、計(jì)算方法和裝置來(lái)用于阻抗測(cè)象。
本發(fā)明已針對(duì)活檢針或這類(lèi)針的定位的某些方面作了描述。應(yīng)該理解，本發(fā)明的這些說(shuō)明及方面同樣可應(yīng)用于定位針、導(dǎo)管、內(nèi)診鏡等。
雖然對(duì)各種實(shí)施例、實(shí)施形式及改型已根據(jù)本發(fā)明在某些細(xì)節(jié)上作出說(shuō)明、描述及圖解，但應(yīng)理解，這些說(shuō)明及圖解是通過(guò)例子的形式作出，本發(fā)明并不限制于此，本發(fā)明將包括落在以下權(quán)利要求范圍中的各種變型、組合及替換。
權(quán)利要求
1.一種用于對(duì)組織表面提供電連接的多單元測(cè)頭，包括多個(gè)單獨(dú)的導(dǎo)電傳感單元，每個(gè)單元具有適于與組織表面接觸的正面部分；多個(gè)提供與相應(yīng)單獨(dú)傳感單元電連接的導(dǎo)電單元；及分隔單獨(dú)傳感單元的分隔部分，它使得在各單獨(dú)測(cè)頭單元與組織表面相接觸時(shí)，它們基本上彼此電絕緣。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的測(cè)頭，其中傳感單元包括一種導(dǎo)電的粘膠。
3.根據(jù)權(quán)利要求1的測(cè)頭，其中傳感單元包括導(dǎo)電的、柔性的固體。
4.根據(jù)權(quán)利要求1的測(cè)頭，其中傳感元件包括浸漬了導(dǎo)電粘膠的海綿。
5.根據(jù)權(quán)利要求1的測(cè)頭，其中每個(gè)單獨(dú)的傳感單元位于由分隔部分及傳感單元下面的基片構(gòu)成的坑中。
6.根據(jù)權(quán)利要求5的測(cè)頭，其中基片上在傳感單元反面的一側(cè)構(gòu)有用于定位多單元測(cè)頭的定位結(jié)構(gòu)。
7.根據(jù)權(quán)利要求5的測(cè)頭，其中坑是在一個(gè)材料片上沖出凸出的分隔部分形成的，由此使未凸出的片部分形成傳感單元下面的基片。
8.根據(jù)權(quán)利要求6的測(cè)頭，其中坑是在一個(gè)材料片上沖擊出凸出的分隔部分形成的，由此使未凸出的片部分形成傳感單元下面的基片及沖出的坑的背面是鋸齒狀。
9.根據(jù)權(quán)利要求5的測(cè)頭，其中坑是由沖孔的片構(gòu)成的柵格疊置形成的或由擠壓基片形成的。
10.根據(jù)權(quán)利要求5的測(cè)頭，其中坑是通過(guò)在基片上印出分隔部分形成的。
11.根據(jù)權(quán)利要求5的測(cè)頭，包括在坑內(nèi)的基片的第一表面及基片的第二相反表面之間的電連接。
12.根據(jù)權(quán)利要求11的測(cè)頭，還包括一個(gè)在基片第二表面上的各向異性的導(dǎo)電片。
13.根據(jù)權(quán)利要求11的測(cè)頭，還包括在基片第二表面上的導(dǎo)電觸點(diǎn)，它電連接到基片的第一表面，及一個(gè)在導(dǎo)電觸點(diǎn)上面的粘性接觸。
14.根據(jù)權(quán)利要求1的測(cè)頭，其中傳感單元不伸延過(guò)分隔部分的頂部。
15.根據(jù)權(quán)利要求14的測(cè)頭，其中傳感單元不伸延過(guò)分隔部分的頂部。
16.根據(jù)上述權(quán)利要求中任一項(xiàng)的測(cè)頭，包括具有導(dǎo)電表面的蓋，該導(dǎo)電表面面對(duì)著傳感單元的正面部分。
17.一種用于對(duì)組織提供電連接的多單元測(cè)頭，包括多個(gè)單獨(dú)導(dǎo)電的傳感單元，每個(gè)單元具有適于與組織接觸的正面部分；多個(gè)提供與相應(yīng)單獨(dú)傳感單元電連接的導(dǎo)電單元；及一個(gè)具有面對(duì)著傳感單元正面部分的表面的蓋，至少所述面對(duì)傳感單元的表面部分是導(dǎo)電的表面。
18.根據(jù)權(quán)利要求17的多單元測(cè)頭，其中所述蓋是由柔性材料作成的，及其中在未受力的狀態(tài)下，所述導(dǎo)電表面不與所述導(dǎo)電傳感單元相接觸。
19.根據(jù)權(quán)利要求18的多單元測(cè)頭，其中所述蓋這樣構(gòu)成，即當(dāng)蓋的在導(dǎo)電表面反面的表面被壓向傳感單元時(shí)，導(dǎo)電表面與傳感單元相接觸。
20.根據(jù)權(quán)利要求17的多單元測(cè)頭，其中蓋包括在面對(duì)著單獨(dú)傳感單元并遠(yuǎn)離單獨(dú)傳感單元的表面上的一個(gè)區(qū)域，該區(qū)域是與所述面對(duì)傳感單元的部分相連接的區(qū)域，該多單元測(cè)頭還包括一個(gè)電連接到測(cè)頭外部的觸點(diǎn)。
21.根據(jù)權(quán)利要求20的多單元測(cè)頭，在不受力的狀態(tài)下，所述導(dǎo)電表面不與所述觸點(diǎn)相接觸，及其中所述蓋這樣構(gòu)成，當(dāng)蓋的在導(dǎo)電表面反面的表面被壓向傳感單元時(shí)，該導(dǎo)電區(qū)域與觸點(diǎn)相接觸。
22.根據(jù)權(quán)利要求17的多單元測(cè)頭，還包括至少一個(gè)用于連接到外部電源的觸點(diǎn)及包括在傳感單元反面的導(dǎo)電表面與該觸點(diǎn)之間的阻抗單元。
23.根據(jù)權(quán)利要求20的多單元測(cè)頭，還包括在傳感單元反面的導(dǎo)電表面及該觸點(diǎn)之間的阻抗單元。
24.一種用于對(duì)組織表面提供電連接的多單元測(cè)頭，包括多個(gè)單獨(dú)的導(dǎo)電傳感單元，每個(gè)單元具有適合與組織表面接觸的正面部分；及多個(gè)提供與相應(yīng)單獨(dú)傳感單元電連接的導(dǎo)電單元；其中基片的在傳感單元反面的一側(cè)上構(gòu)成鋸齒，用于定位多單元測(cè)頭。
25.一種用于測(cè)量組織阻抗的多單元測(cè)頭，其中測(cè)頭的單元足夠的透明，以使得在測(cè)頭放置到與組織相接觸時(shí)能看到測(cè)頭下面的組織。
26.一種用于對(duì)組織表面提供電連接的多單元測(cè)頭，包括多個(gè)單獨(dú)的導(dǎo)電傳感單元，每個(gè)單元具有適合與組織表面接觸的正面部分；及多個(gè)提供與相應(yīng)單獨(dú)傳感單元電連接的導(dǎo)電單元；其中測(cè)頭足夠的透明，以使得當(dāng)測(cè)頭放置到與組織相接觸時(shí)，能看到測(cè)頭下面的組織。
27.根據(jù)權(quán)利要求1-16或17-26中任一項(xiàng)的多單元測(cè)頭，其中傳感單元由多孔的導(dǎo)電材料作成。
28.一種用于對(duì)組織表面提供電連接的多單元測(cè)頭，包括多個(gè)單獨(dú)的導(dǎo)電傳感單元，每個(gè)單元具有適合與組織表面接觸的正面部分；及多個(gè)提供與相應(yīng)單獨(dú)傳感單元電連接的導(dǎo)電單元；其中傳感單元由多孔的導(dǎo)電材料作成。
29.根據(jù)權(quán)利要求1-16，17-26或28中任一項(xiàng)的多單元測(cè)頭，其中傳感單元形成在一個(gè)柔性表面上，由此使多單元測(cè)頭至少部分地與組織相一致。
30.根據(jù)權(quán)利要求1-16，17-26或28中任一項(xiàng)的多單元測(cè)頭，其中在傳感單元之間設(shè)有孔，用于通過(guò)一個(gè)薄的細(xì)長(zhǎng)形物體。
31.一種用于對(duì)組織表面提供電連接的多單元測(cè)頭，包括多個(gè)單獨(dú)的導(dǎo)電傳感單元，每個(gè)單元具有適合與組織表面接觸的正面部分；及多個(gè)提供與相應(yīng)單獨(dú)傳感單元電連接的導(dǎo)電單元；其中測(cè)頭在傳感單元之間設(shè)有孔，用于通過(guò)一個(gè)薄的細(xì)長(zhǎng)形物體。
32.一種用于對(duì)組織表面提供電連接的多單元測(cè)頭，包括在一表面上分隔布置的單獨(dú)導(dǎo)電傳感單元的一個(gè)陣列，每個(gè)單元具有適合與組織表面接觸的正面部分；及多個(gè)提供與相應(yīng)單獨(dú)傳感單元電連接的導(dǎo)電單元；其中導(dǎo)電單元的面積小于由陣列包含的全部面積的70％。
33.根據(jù)權(quán)利要求1-16，17-26，28，31或32中任一項(xiàng)的多單元測(cè)頭，其中至少面向著待測(cè)量組織的測(cè)頭的表面部分粘附在組織上。
34.一種用于對(duì)組織表面提供電連接的多單元測(cè)頭，包括多個(gè)單獨(dú)的導(dǎo)電傳感單元，每個(gè)單元具有適合與組織表面接觸的正面部分；及多個(gè)提供與相應(yīng)單獨(dú)傳感單元電連接的導(dǎo)電單元；其中至少面向著待測(cè)量組織的測(cè)頭的表面部分粘附在組織上。
35.根據(jù)權(quán)利要求1-16，17-26，28，31，32或34中任一項(xiàng)的多單元測(cè)頭，包括用于將測(cè)頭連接到人員手指上的裝置，由此使該人員能結(jié)合阻抗測(cè)象進(jìn)行觸摸檢查。
36.一種用于對(duì)組織表面提供電連接的多單元測(cè)頭，包括多個(gè)單獨(dú)的導(dǎo)電傳感單元，每個(gè)單元具有適合與組織表面接觸的正面部分；及一個(gè)具有手指的手套，所述傳感單元連接在手套外側(cè)的一個(gè)手指上，由此使帶手套者能結(jié)合阻抗測(cè)象進(jìn)行觸摸檢查。
37.一種用于在多導(dǎo)體傳感裝置與組織表面提供電連接的多單元中間裝置，包括多個(gè)單獨(dú)的導(dǎo)電傳感單元，它們彼此基本上電絕緣，每個(gè)單元具有適合與組織表面接觸的正面部分及與多導(dǎo)體傳感裝置可拆地配合的背面部分。
38.根據(jù)權(quán)利要求37的中間裝置，包括在背面部分上的電觸點(diǎn)，它們與傳感單元電連接及與多導(dǎo)體傳感裝置上的多個(gè)配套觸點(diǎn)相接觸。
39.一種用于在多導(dǎo)體傳感裝置與組織表面提供電連接的多單元中間裝置，包括根據(jù)權(quán)利要求1-15，17-26，28，31，32，或24中任一項(xiàng)的多單元測(cè)頭，并具有與多導(dǎo)體的傳感裝置可拆地配合的背面部分。
40.根據(jù)權(quán)利要求39的中間裝置，它包括在背面部分的電觸點(diǎn)，它們與傳感單元電連接及與多導(dǎo)體傳感裝置上的多個(gè)配套觸點(diǎn)相接觸。
41.一種導(dǎo)(液)管或內(nèi)診鏡測(cè)頭，包括根據(jù)權(quán)利要求1-16，17-26或28中任一項(xiàng)的多單元測(cè)頭；及一個(gè)光導(dǎo)纖維觀察器，當(dāng)測(cè)頭與組織接觸時(shí)該觀察器的視野至少包括測(cè)頭的一個(gè)表面。
42.一種導(dǎo)(液)管或內(nèi)診鏡測(cè)頭，包括用于對(duì)組織提供電連接的多單元測(cè)頭，該測(cè)頭包括在一基片上的多個(gè)單獨(dú)的導(dǎo)電傳感單元，每個(gè)單元具有適于與組織表面接觸的正面部分及從另一表面可看到的確認(rèn)標(biāo)記；及一個(gè)光導(dǎo)纖維觀察器，它的視野至少包括測(cè)頭的另一表面。
43.用于對(duì)乳房阻抗測(cè)象的裝置，包括多單元測(cè)頭，它包括多個(gè)傳感單元并適于安放在乳房的一側(cè)；一個(gè)適于安放在乳房上基本在多單元測(cè)頭對(duì)面一側(cè)上的電極；及一個(gè)電源，它在至少電極一部分及至少一個(gè)測(cè)頭單元之間提供電壓。
44.用于對(duì)乳房阻抗測(cè)象的裝置，包括多單元測(cè)頭，它包括多個(gè)傳感單元并適于安放在乳房的一側(cè)；一個(gè)適于安放在乳房上基本在多單元測(cè)頭對(duì)面一側(cè)上的電極；一個(gè)附加電極，它適于安放在離乳房遠(yuǎn)的身體部分上；及一個(gè)電源，它在附加電極及至少一個(gè)測(cè)頭單元之間提供電壓。
45.根據(jù)權(quán)利要求43或44的裝置，其中多單元測(cè)頭及用于安放在乳房一側(cè)上的電極形成相應(yīng)的并列平面。
46.根據(jù)權(quán)利要求43或44的裝置，其中多單元測(cè)頭及用于安放在乳房一側(cè)上的電極形成彼此成一角度的兩個(gè)平面。
47.根據(jù)權(quán)利要求43或44的裝置，包括多個(gè)接收器，它們測(cè)量傳感單元上的電信號(hào)。
48.根據(jù)權(quán)利要求43或44的裝置，其中適于安放在乳房一側(cè)上的電極包括第二多單元測(cè)頭。
49.根據(jù)權(quán)利要求43的裝置，其中多單元測(cè)頭包括根據(jù)權(quán)利要求1-16，17-26，28，31，32或34中任一項(xiàng)的多單元測(cè)頭。
50.根據(jù)權(quán)利要求49的裝置，其中至少一個(gè)多單元測(cè)頭是剛性的及符合身體結(jié)構(gòu)形狀的非平面狀的。
51.根據(jù)權(quán)利要求49的裝置，其中至少一個(gè)多單元測(cè)頭是柔性的并由此適應(yīng)于身體結(jié)構(gòu)的形狀。
52.用于對(duì)乳房阻抗測(cè)象的裝置，包括第一多單元測(cè)頭，它包括多個(gè)傳感單元并適于安放在乳房的一側(cè)；第二多單元測(cè)頭，它適于安放在乳房上基本在第一多單元測(cè)頭對(duì)面的一側(cè)；一個(gè)電源，它通過(guò)提供電壓至少交替地對(duì)第一及第二多單元測(cè)頭中一個(gè)或另一個(gè)的某些單元供電，其中未供電的一個(gè)多單元測(cè)頭基于提供給被供電的測(cè)頭的電壓形成一圖象。
53.根據(jù)權(quán)利要求52的裝置，其中第一及第二多單元測(cè)頭形成相應(yīng)并列的平面。
54.根據(jù)權(quán)利要求52的裝置，其中第一及第二多單元測(cè)頭形成彼此成一角度的兩個(gè)平面。
55.根據(jù)權(quán)利要求52-54中任一項(xiàng)的裝置，包括多個(gè)接收器，它們測(cè)量傳感單元上的電信號(hào)。
56.根據(jù)權(quán)利要求52的裝置，其中多單元測(cè)頭包括根據(jù)權(quán)利要求1-16，17-26，28，31，32或34中任一項(xiàng)的多單元測(cè)頭。
57.用于對(duì)組織阻抗測(cè)象的裝置，包括一個(gè)阻抗測(cè)頭，它產(chǎn)生代表單元下面阻抗值的信號(hào)及具有一個(gè)確認(rèn)標(biāo)記，它在測(cè)頭接觸組織時(shí)可被看到；一個(gè)阻抗圖象發(fā)生器，它接收該信號(hào)的產(chǎn)生阻抗圖象；一個(gè)攝象機(jī)，它觀察測(cè)頭及組織并產(chǎn)生出視頻圖象；及一個(gè)視頻圖象處理器，它接收測(cè)頭未就位時(shí)的組織的視頻圖象及測(cè)頭就位時(shí)的組織圖象，并提供一個(gè)具有確認(rèn)標(biāo)記的組織的視頻圖象及與它重疊的阻抗圖象。
58.一種對(duì)身體一區(qū)域阻抗測(cè)象的方法，包括(a)將多單元測(cè)頭定位到該區(qū)域的一側(cè)上，該測(cè)頭包括多個(gè)傳感單元；(b)將一電極定位到該區(qū)域上基本與多單元測(cè)頭對(duì)立的一側(cè)上；(c)使電極得電；及(d)測(cè)量多單元測(cè)頭中至少某些單元的信號(hào)。
59.一種對(duì)身體一區(qū)域阻抗測(cè)象的方法，包括(a)將多單元測(cè)頭定位到該區(qū)域的一側(cè)上，該測(cè)頭包括多個(gè)傳感單元；(b)將一電極定位到該區(qū)域上基本與多單元測(cè)頭對(duì)立的一側(cè)上；(c)將第二電極定位在身體的一部分上；(d)使第二電極得電；及(e)測(cè)量多單元測(cè)頭中至少某些單元的信號(hào)。
60.根據(jù)權(quán)利要求58或59的方法，其中(b)包括將第二多單元測(cè)頭定位到該區(qū)域上基本與多單元測(cè)頭對(duì)立的一側(cè)上。
61.一種對(duì)身體一區(qū)域阻抗測(cè)象的方法，包括將第一多單元測(cè)頭定位到該區(qū)域的一側(cè)上，該測(cè)頭包括包括個(gè)傳感單元；將第二多單元測(cè)定位到該區(qū)域上基本與多單元測(cè)頭對(duì)立的一側(cè)上；使比第二多單元測(cè)頭的多個(gè)傳感單元的全部少的單元得電；及測(cè)量多單元測(cè)頭中至少某些單元的信號(hào)。
62.一種對(duì)身體一區(qū)域阻抗測(cè)象的方法，包括將該區(qū)域的一側(cè)與第一多單元測(cè)頭相接觸，該測(cè)頭包括第一多傳感單元；將該區(qū)域的第二側(cè)與第二多單元測(cè)頭相接觸，該測(cè)頭包括第二多傳感單元；響應(yīng)一激勵(lì)從所述第一及第二多單元測(cè)頭接收信號(hào)，及將從兩測(cè)頭接收來(lái)的信號(hào)相組合以對(duì)該區(qū)域中的對(duì)象定位。
63.一種在一病人身體區(qū)域中放置細(xì)長(zhǎng)形部件時(shí)的引導(dǎo)方法，包括(a)將該細(xì)長(zhǎng)形部件插入到組織中，所述部件包括在其上的多個(gè)阻抗測(cè)量傳感單元；(b)測(cè)量多個(gè)傳感單元及與病人接觸的電極之間的阻抗；及(c)響應(yīng)在(b)中作出的測(cè)量將該部件引導(dǎo)到具有確定阻抗特性的所需位置上。
64.根據(jù)權(quán)利要求63的方法，還包括對(duì)包括細(xì)長(zhǎng)形部件的病人身體區(qū)域測(cè)象及產(chǎn)生它的圖象；接收該圖象及在(b)中作的阻抗測(cè)量，及將阻抗測(cè)量的圖象疊加到細(xì)長(zhǎng)形部件及周?chē)M織的圖象上；及顯示所述疊加圖象。
65.根據(jù)權(quán)利要求64的方法，其中細(xì)長(zhǎng)形部件的外表面構(gòu)有阻抗測(cè)量單元的矩陣，每個(gè)單元測(cè)量在大致垂直于單元的方向上的組織的阻抗，及其中顯示器基于阻抗測(cè)量指示用于細(xì)長(zhǎng)形部件的引導(dǎo)方向。
66.根據(jù)權(quán)利要求63-65中任一項(xiàng)的方法，其中細(xì)長(zhǎng)形部件穿過(guò)阻抗測(cè)頭單元陣列中的孔插到身體中，并包括基于被陣列接收到的信號(hào)提供二維阻抗圖象；基于二維圖象引導(dǎo)細(xì)長(zhǎng)形部件；及基于由細(xì)長(zhǎng)形部件上阻抗測(cè)量單元接收到的阻抗信號(hào)確定細(xì)長(zhǎng)形部件的所需深度。
67.一種在病人身體部分中放置細(xì)長(zhǎng)形部件時(shí)的引導(dǎo)方法，包括形成在給定方向上所述部分中至少一部分的第一兩維阻抗圖象；使用對(duì)第一圖象平面放置成已知角度的多單元阻抗測(cè)頭形成該部分中至少一部分的第二兩維阻抗圖象；將細(xì)長(zhǎng)形部件插在多單元測(cè)頭的單元之間；及至少部分地在第一及第二兩維圖象的引導(dǎo)下將細(xì)長(zhǎng)形物體引導(dǎo)到阻抗偏差的點(diǎn)上。
68.一種方法，包括提供一個(gè)阻抗測(cè)量系統(tǒng)，它包括連接在檢查者至少一個(gè)手指上的多單元測(cè)頭；及提供對(duì)基于由所述單元檢測(cè)信號(hào)產(chǎn)生的阻抗的指示，由此同時(shí)獲得對(duì)被檢查組織的觸覺(jué)及阻抗指示。
69.用于改進(jìn)阻抗成象靈敏度的一種方法，包括用多單元測(cè)頭接觸組織；用至少一個(gè)電極接觸組織的一個(gè)不同部分；用脈沖電壓激勵(lì)至少一個(gè)電極；響應(yīng)所述脈沖電壓測(cè)量至少多個(gè)測(cè)頭單元上的信號(hào)；計(jì)算由所述電壓及多個(gè)所述單元上多種頻率的信號(hào)所代表的導(dǎo)納的實(shí)數(shù)及虛數(shù)部分；及選擇至少一種頻率作為測(cè)量頻率，它對(duì)于測(cè)頭的不同單元上的所述測(cè)量值給出大的差別。
70.用于從多單元阻抗測(cè)頭所測(cè)到的相對(duì)周?chē)淖杩蛊钪凶R(shí)別人為異常的方法，該多單元阻抗測(cè)頭當(dāng)其放置到組織表面時(shí)形成一個(gè)組織的阻抗圖，該方法包括操作移動(dòng)測(cè)頭下面的組織而使測(cè)頭保持與組織表面的靜止接觸；及將在阻抗圖上在操作方向上移動(dòng)的那些阻抗偏差識(shí)別為非人為異常。
71.用于從多單元阻抗測(cè)頭所測(cè)到的相對(duì)周?chē)淖杩蛊钪凶R(shí)別人為異常的方法，該多單元阻抗測(cè)頭當(dāng)其放置到組織表面時(shí)形成一個(gè)組織的阻抗圖，該方法包括沿組織表面移動(dòng)測(cè)頭；及將當(dāng)測(cè)頭移動(dòng)時(shí)在阻抗圖中保持靜止或消失的偏差識(shí)別為人為異常。
72.用于從多單元阻抗測(cè)頭所測(cè)到的相對(duì)周?chē)淖杩蛊钪凶R(shí)別人為異常的方法，該多單元阻抗測(cè)頭當(dāng)其放置到組織表面時(shí)形成一個(gè)組織的阻抗圖，該方法包括將測(cè)頭與組織一起移動(dòng)；及將在阻抗圖中在與測(cè)頭及組織移動(dòng)方向相反的方向上移動(dòng)的那些阻抗偏差識(shí)別為固定人為異常。
73.一種顯示阻抗測(cè)象信息的方法，包括顯示至少一個(gè)區(qū)域的阻抗圖；及顯示在病人生理圖象上該圖區(qū)域的指示。
74.根據(jù)權(quán)利要求73的顯示方法，包括同時(shí)顯示同一區(qū)域的電容及電導(dǎo)圖。
75.一種顯示阻抗測(cè)象信息的方法，包括顯示一個(gè)區(qū)域的電容圖；及同時(shí)顯示同一區(qū)域的電導(dǎo)圖。
76.一種顯示阻抗測(cè)象信息的方法，包括計(jì)算多個(gè)圖象測(cè)量點(diǎn)的圖；及同時(shí)顯示測(cè)量點(diǎn)。
77.一種顯示阻抗信息的方法，包括計(jì)算在多個(gè)頻率下至少一個(gè)圖象測(cè)量點(diǎn)的多個(gè)圖；及同時(shí)顯示這些圖。
78.一種識(shí)別可疑的癌的方法，包括，將一區(qū)域的電容圖與同一區(qū)域的電導(dǎo)圖相比較；如果在低于約10KHz的某一頻率時(shí)電容值及電導(dǎo)值均高于周?chē)闹?，則將與周?chē)钠钭R(shí)別為可疑的癌。
79.一種識(shí)別可穎的非典型增生的方法，包括將一區(qū)域的電容圖與同一區(qū)域的電導(dǎo)圖相比較；如果在低于10KHz的某一頻率時(shí)電容值及電導(dǎo)值均高于周?chē)闹?，則將與周?chē)钠钭R(shí)別為可疑的癌。
80.一種區(qū)分可疑的癌與可疑的非典型增生的方法，包括將一區(qū)域的電容圖與同一區(qū)域的電導(dǎo)圖相比較；如果在低于10KHz的某一頻率時(shí)電容值低于周?chē)碾娙葜刀妼?dǎo)值高于周?chē)碾妼?dǎo)值，則將與周?chē)钠罘诸?lèi)為可疑的非典型增生；及如果在低于10KHz的某一頻率時(shí)電容值及導(dǎo)電值均高于周?chē)闹?，則將與周?chē)钠罘诸?lèi)為可疑的癌。
81.根據(jù)權(quán)利要求78至80中任一項(xiàng)的方法，其中比較電容及電導(dǎo)值時(shí)的頻率低于2500Hz。
82.根據(jù)權(quán)利要求78至80中任一項(xiàng)的方法，其中比較電容及電導(dǎo)值時(shí)的頻率低于500Hz。
全文摘要
一種用于對(duì)組織表面提供電連接的多單元測(cè)頭包括多個(gè)單獨(dú)的導(dǎo)電傳感單元(62)，每個(gè)單元具有適合與組織表面接觸的正面部分；多個(gè)提供與相應(yīng)單獨(dú)傳感單元電連接的導(dǎo)電單元(51，52)及分隔單獨(dú)的傳感單元的分隔部分，它使得在各單獨(dú)測(cè)頭單元與組織表面接觸時(shí)，它們基本上彼此電絕緣。
文檔編號(hào)A61B10/02GK1166779SQ95196457
公開(kāi)日1997年12月3日 申請(qǐng)日期1995年5月19日 優(yōu)先權(quán)日1994年10月24日
發(fā)明者安德魯·L·皮爾曼 申請(qǐng)人:透視掃描研究及開(kāi)發(fā)公司