RU97108159A - Устройство визуализации импеданса и многоэлементный зонд - Google Patents

Claims (82)

1. Многоэлементный зонд для создания электрического соединения с поверхностью ткани, содержащий множество отдельных проводящих чувствительных элементов, каждый из которых имеет переднюю часть, пригодную для контакта с поверхностью ткани, множество проводящих элементов, обеспечивающих электрическое соединение с соответствующими отдельными чувствительными элементами, и перегородки, отделяющие отдельные чувствительные элементы так, что когда отдельные зонды контактируют с поверхностью ткани, то они фактически электрически изолированы друг от друга.

2. Зонд по п. 1, в котором чувствительные элементы содержат проводящий вязкий гель.

3. Зонд по п. 1, в котором чувствительные элементы содержат проводящее эластичное твердое тело.

4. Зонд по п. 1, в котором чувствительные элементы содержат губку, пропитанную проводящим вязким гелем.

5. Зонд по п. 1, в котором каждый отдельный чувствительный элемент расположен в отсеке, образованном перегородками и подложкой, лежащей в основе чувствительного элемента.

6. Зонд по п. 5, в котором сторона подложки, противоположная чувствительным элементам, выполнена с выравнивающей структурой для выравнивания многоэлементного зонда.

7. Зонд по п. 5, в котором отсек выполнен путем выдавливания перегородок на листе материала, в результате чего невыдавленная часть листа образует подложку, лежащую в основе чувствительного элемента.

8. Зонд по п. 6, в котором отсек выполнен путем выдавливания перегородок на листе материала, в результате чего невыдавленная часть листа образует подложку, лежащую в основе чувствительного элемента, и где углубления являются задними частями выдавленных отсеков.

9. Зонд по п. 5, в котором отсек выполнен путем ламинирования сетки, образованной с помощью отверстий, пробитых в листе, или образованной путем экструдирования подложки.

10. Зонд по п. 5, в котором отсек выполнен путем печатания перегородки на подложке.

11. Зонд по п. 5, включающий в себя электрическое соединение между первой поверхностью подложки внутри отсека и второй, противоположной, поверхностью подложки.

12. Зонд по п. 11, также включающий в себя анизотропный проводящий лист, лежащий в основе второй поверхности подложки.

13. Зонд по п. 11, также включающий в себя проводящий контакт на второй поверхности подложки, который электрически соединен с первой поверхностью подложки, и клеевой контакт, лежащий в основе проводящего контакта.

14. Зонд по п. 1, в котором чувствительные элементы не выходят за верхний край перегородок.

15. Зонд по п. 14, в котором чувствительные элементы не доходят до верхнего края перегородок.

16. Зонд по любому из предшествующих пунктов, включающий в себя покрытие, имеющее проводящую поверхность, обращенную к передней части чувствительных элементов.

17. Многоэлементный зонд для создания электрического соединения с поверхностью ткани, содержащий множество отдельных проводящих чувствительных элементов, каждый из которых имеет переднюю часть, пригодную для контакта с тканью, множество проводящих элементов, обеспечивающих электрическое соединение с соответствующими отдельными чувствительными элементами, и покрытие, имеющее поверхность, обращенную к передней части чувствительных элементов, причем, по меньшей мере, часть указанной поверхности, обращенной к чувствительным элементам, является электропроводной поверхностью.

18. Многоэлементный зонд по п. 17, в котором указанное покрытие выполнено из эластичного материала и в ненагруженном положении указанная электропроводная поверхность не контактирует с указанными проводящими чувствительными элементами.

19. Многоэлементный зонд по п. 18, в котором указанное покрытие сконструировано так, что поверхность контактирует с чувствительными элементами, когда поверхность покрытия, противоположная проводящей поверхности, прижата к чувствительным элементам.

20. Многоэлементный зонд по п. 17, в котором покрытие также включает в себя зону на поверхности, обращенной к отдельным чувствительным элементам, удаленную от отдельных чувствительных элементов, которая является проводящей зоной, электрически соединенной с указанными частями, обращенными к чувствительным элементам, причем многоэлементный зонд также включает в себя контакт, электрически соединенный с внешней поверхностью зонда.

21. Многоэлементный зонд по п. 20, в котором в ненагруженном положении указанная электропроводная поверхность не контактирует с указанным контактом, а указанное покрытие сконструировано таким образом, что проводящая зона контактирует с контактом, когда поверхность покрытия, противоположная проводящей поверхности, прижата к чувствительным элементам.

22. Многоэлементный зонд по п. 17, кроме того содержащий, по меньшей мере, один контакт, пригодный для соединения с внешним источником электрической энергии, и также включающий в себя импедансные элементы между проводящими поверхностями, противоположными чувствительным элементам и контакту.

23. Многоэлементный зонд по п. 20, также включающий в себя импедансные элементы между проводящими поверхностями, противоположными чувствительным элементам и контакту.

24. Многоэлементный зонд для создания электрического соединения с поверхностью ткани, содержащий множество отдельных проводящих чувствительных элементов, каждый из которых имеет переднюю часть, пригодную для контакта с поверхностью ткани, и множество проводящих элементов, обеспечивающих электрическое соединение с соответствующими отдельными чувствительными элементами, в котором сторона подложки, противоположная чувствительным элементам, выполнена с углублениями для выравнивания многоэлементного зонда.

25. Многоэлементный зонд для измерения импеданса ткани, в котором элементы зонда фактически прозрачны, что позволяет видеть ткань рядом с зондом, когда зонд находится в контакте с тканью.

26. Многоэлементный зонд для создания электрического соединения с поверхностью ткани, содержащий множество отдельных проводящих чувствительных элементов, каждый из которых имеет переднюю часть, пригодную для контакта с поверхностью ткани; множество проводящих элементов, обеспечивающих электрическое соединение с соответствующими отдельными чувствительными элементами, в котором зонд фактически прозрачен, что позволяет видеть ткань рядом с зондом, когда зонд находится в контакте с тканью.

27. Многоэлементный зонд по любому из пп. 1 - 16 или 17-26, в котором чувствительные элементы выполнены из губчатого проводящего материала.

28. Многоэлементный зонд для создания электрического соединения с поверхностью ткани, содержащий множество отдельных проводящих чувствительных элементов, каждый из которых имеет переднюю часть, пригодную для контакта с поверхностью ткани, множество проводящих элементов, обеспечивающих электрическое соединение с соответствующими отдельными чувствительными элементами, в котором чувствительные элементы выполнены из губчатого проводящего материала.

29. Многоэлементный зонд по любому из пп. 1-16, или 17-26, или 28, в котором чувствительные элементы выполнены на эластичной поверхности, в результате чего зонд соприкасается по меньшей мере частично с тканью.

30. Многоэлементный зонд по любому из пп. 1 - 16, или 17 - 26 или 28, в котором зонд снабжен отверстиями между чувствительными элементами, пригодными для просовывания тонких удлиненных предметов.

31. Многоэлементный зонд для создания электрического соединения с поверхностью ткани, содержащий множество отдельных проводящих чувствительных элементов, каждый из которых имеет переднюю часть, пригодную для контакта с поверхностью ткани, и множество проводящих элементов, обеспечивающих электрическое соединение с соответствующими отдельными чувствительными элементами, в котором зонд снабжен отверстиями между чувствительными элементами, пригодными для просовывания тонких удлиненных предметов.

32. Многоэлементный зонд для создания электрического соединения с поверхностью ткани, содержащий матрицу из отдельных проводящих чувствительных элементов, разнесенных по поверхности, причем каждый элемент имеет переднюю часть, пригодную для контакта с поверхностью ткани, и множество проводящих элементов, обеспечивающих электрическое соединение с соответствующими отдельными чувствительными элементами, в котором площадь проводящих элементов составляет менее 70% от общей площади, занимаемой матрицей.

33. Многоэлементный зонд по любому из пп. 1 - 16, 17- 26, 28, 31 или 32, в котором по меньшей мере часть поверхности зонда, обращенная к ткани, подлежащей измерению, приклеена к ткани.

34. Многоэлементный зонд для создания электрического соединения с поверхностью ткани, содержащий множество отдельных проводящих чувствительных элементов, каждый из которых имеет переднюю часть, пригодную для контакта с поверхностью ткани, и множество проводящих элементов, обеспечивающих электрическое соединение с соответствующими отдельными чувствительными элементами, в котором по меньшей мере часть поверхности зонда, обращенная к ткани, подлежащей измерению, приклеена к ткани.

35. Многоэлементный зонд по любому из пп. 1 - 16, 17- 26, 28, 31, 32 или 34, включающий в себя средство для закрепления зонда на пальце человека, что позволяет человеку выполнять пальпационное обследование наряду с визуализацией импеданса.

36. Многоэлементный зонд для создания электрического соединения с поверхностью ткани, содержащий множество отдельных проводящих чувствительных элементов, каждый из которых имеет переднюю часть, пригодную для контакта с поверхностью ткани, и перчатки, имеющие пальцы, причем указанные чувствительные элементы прикрепляются к одной из перчаток снаружи на один из пальцев, в результате чего человек с надетой перчаткой может выполнять пальпационное обследование наряду с визуализацией импеданса.

37. Многоэлементное промежуточное устройство для обеспечения электрического соединения между многопроводниковым сенсорным устройством и поверхностью ткани, содержащее множество отдельных проводящих чувствительных элементов, фактически электрически изолированных друг от друга, причем каждый из них имеет переднюю часть, пригодную для контакта с поверхностью ткани, и заднюю часть, разъемно сопрягаемую с многопроводниковым сенсорным устройством.

38. Промежуточное устройство по п. 37, включающее в себя электрические контакты на задней части, которые электрически соединены с чувствительным элементом, и которые контактируют с множеством сопряженных контактов на многопроводниковом сенсорном устройстве.

39. Многоэлементное промежуточное устройство для обеспечения электрического соединения между многопроводниковым сенсорным устройством и поверхностью ткани, содержащее многоэлементный зонд по любому из пп. 1-15, 17-26, 28, 31, 32 или 34, и имеющий заднюю часть, разъемно сопрягаемую с многопроводниковым сенсорным устройством.

40. Промежуточное устройство по п. 39, включающее в себя электрические контакты на задней части, которые электрически соединены с чувствительным элементом и которые контактируют с множеством сопряженных контактов на многопроводниковом сенсорном устройстве.

41. Катетерный или эндоскопический зонд, содержащий многоэлементный зонд по любому из пп. 1-16, 17-26 или 28, и оптоволоконное просмотровое устройство, чье поле обзора включает в себя, по меньшей мере, одну поверхность зонда, когда зонд находится в контакте с тканью.

42. Катетерный или эндоскопический зонд, содержащий многоэлементный зонд для обеспечения электрического соединения с поверхностью ткани, причем зонд включает в себя множество отдельных проводящих чувствительных элементов на подложке, причем каждый чувствительный элемент имеет переднюю часть, пригодную для контакта с поверхностью ткани, и координатные метки, видимые с другой поверхности, и оптоволоконное просмотровое устройство, чье поле зрения включает, по меньшей мере, одну поверхность зонда.

43. Устройство для визуализации импеданса молочной железы, содержащее многоэлементный зонд, содержащий множество чувствительных элементов и приспособленный для крепления на одной стороне молочной железы, электрод, приспособленный для крепления на стороне молочной железы, фактически противоположной многоэлементному зонду, и источник электрической энергии, который обеспечивает напряжение между по меньшей мере частью электрода и по меньшей мере одним элементом зонда.

44. Устройство для визуализации импеданса молочной железы, содержащее многоэлементный зонд, содержащий множество чувствительных элементов и приспособлений для крепления на одной стороне молочной железы, электрод, приспособленный для крепления на стороне молочной железы, фактически противоположной многоэлементному зонду, дополнительный электрод, приспособленный для крепления на части тела, удаленной от молочной железы, и источник электрической энергии, который обеспечивает напряжение между дополнительным электродом и по меньшей мере одним элементом зонда.

45. Устройство по п. 43 или 44, в котором многоэлементный зонд и электрод, приспособленные для крепления сбоку на молочной железе, образуют соответствующие параллельные плоскости.

46. Устройство по п. 43 или 44, в котором многоэлементный зонд и электрод, приспособленные для крепления сбоку на молочной железе, образуют две плоскости под углом друг к другу.

47. Устройство по п. 43 или 44, включающее в себя множество приемников, которые измеряют электрический сигнал с чувствительного элемента.

48. Устройство по п. 43 или 44, в котором электрод, приспособленный для крепления на боковой стороне молочной железы, содержит второй многоэлементный зонд.

49. Устройство по п. 43, в котором многоэлементный зонд содержит многоэлементный зонд по любому из пп. 1-16, 17-26, 28, 31, 32 или 33.

50. Устройство по п. 49, в котором по меньшей мере один из многоэлементных зондов является жестким и не плоским и соответствует форме строения тела.

51. Устройство по п. 49, в котором по меньшей мере один из многоэлементных зондов является эластичным, чтобы его можно было приспособить к форме строения тела.

52. Устройство для визуализации импеданса молочной железы, содержащее первый многоэлементный зонд, содержащий множество чувствительных элементов и приспособленный для крепления на одной стороне молочной железы, второй многоэлементный зонд, приспособленный для крепления на стороне молочной железы, фактически противоположной многоэлементному зонду, и источник электрической энергии, который попеременно питает электрической энергией, по меньшей мере, некоторые из элементов первого и второго многоэлементных зондов путем подачи на них напряжения, в котором неполучающий электропитание зонд формирует изображение на основе напряжения, подаваемого на подключенный к электропитанию зонд.

53. Устройство по п. 52, в котором первый и второй многоэлементные зонды образуют соответствующие параллельные плоскости.

54. Устройство по п. 52, в котором первый и второй многоэлементные зонды образуют две плоскости под углом друг к другу.

55. Устройство по любому из пп. 52-54, включающее в себя множество приемников, которые измеряют электрический сигнал с чувствительных элементов.

56. Устройство по п. 52, в котором многоэлементный зонд содержит многоэлементный зонд согласно любому из пп. 1 - 16, 17-26, 28, 31, 32 или 34.

57. Устройство для визуализации импеданса ткани, содержащее импедансный зонд, который создает сигналы, представляющие значения импеданса под элементами, и имеющий координатные метки, которые видны, когда зонд контактирует с тканью; генератор изображения импеданса, который получает сигналы и создает изображение импеданса; видеокамеру, которая обозревает зонд и ткань и генерирует видеоизображение, и процессор видеоизображений, который получает видеоизображение ткани без зонда в месте обследования и изображение ткани с зондом в месте обследования и обеспечивает видеоизображение ткани с координатными метками и с наложенным на него изображением импеданса.

58. Способ визуализации импеданса области тела, содержащий: (а) позиционирование многоэлементного зонда, содержащего множество чувствительных элементов, на одной стороне области, (б) позиционирование электрода на стороне области, фактически противоположной многоэлементному зонду, (в) подведение электропитания к электроду и (г) измерение сигнала с, по меньшей мере, некоторых элементов многоэлементного зонда.

59. Способ визуализации импеданса области тела, содержащий (а) позиционирование многоэлементного зонда, содержащего множество чувствительных элементов, на одной стороне области, (б) позиционирование электрода на стороне области, фактически противоположной многоэлементному зонду, (в) позиционирование второго электрода на участке тела, (г) подведение электропитания ко второму электроду и (д) измерение сигнала с, по меньшей мере, некоторых элементов многоэлементного зонда.

60. Способ по п. 58 или 59, в котором шаг (б) содержит позиционирование второго многоэлементного зонда на стороне области, фактически противоположной многоэлементному зонду.

61. Способ визуализации импеданса области тела, содержащий позиционирование первого многоэлементного зонда, содержащего множество чувствительных элементов, на одной стороне области, позиционирование второго многоэлементного зонда на стороне области, фактически противоположной многоэлементному зонду, подведение электропитания не ко всему множеству чувствительных элементов второго многоэлементного зонда и измерение сигнала с по меньшей мере некоторых элементов первого многоэлементного зонда.

62. Способ визуализации импеданса области тела, содержащий установление контакта одной стороны области с первым многоэлементным зондом, содержащим первое множество чувствительных элементов, установление контакта второй стороны области со вторым многоэлементным зондом, содержащим второе множество чувствительных элементов, прием сигналов от указанных первого и второго многоэлементных зондов в ответ на возбуждение и комбинирование сигналов, получаемых с обоих зондов, для локализации объектов внутри области.

63. Способ для наведения удлиненного элемента в области субъекта, содержащий (а) введение удлиненного элемента в ткань, причем указанный элемент содержит множество чувствительных элементов для измерения импеданса, (б) измерение импеданса между множеством чувствительных элементов и электродом, находящимся в контакте с субъектом, и (в) наведение элемента в желаемое место, имеющее определенные импедансные характеристики в соответствии с результатами измерений импеданса, сделанными на шаге (б).

64. Способ по п. 63, также включающий в себя визуализацию области субъекта, включая удлиненный элемент, и генерирование их изображения, получение изображения и результатов измерений импеданса, проведенных на шаге (б), и наложение представления результатов измерений импеданса на изображение удлиненного элемента и окружающих тканей, и отображение указанных наложенных изображений.

65. Способ по п. 64, в котором внешняя поверхность удлиненного элемента выполнена в виде матрицы из элементов, измеряющих импеданс, причем каждое измерение импеданса ткани обычно производится в направлении, перпендикулярном элементу, и в котором отображение показывает направление наведения удлиненного элемента на основе измерений импеданса.

66. Способ по любому из пп. 63-65, в котором удлиненный элемент вводится в тело через отверстие в матрице элементов импедансного зонда, включающий в себя создание двухмерного изображения импеданса на основе сигналов, получаемых матрицей, наведение удлиненного элемента на основе двухмерного изображения и определение желаемой глубины проникновения удлиненного элемента на основе сигналов импеданса, получаемых от элементов на удлиненном элементе, измеряющих импеданс.

67. Способ для наведения удлиненного элемента на участке тела пациента, содержащий формирование первого двухмерного изображения импеданса по меньшей мере части указанного участка в заданном направлении, формирование второго двухмерного изображения импеданса, по меньшей мере, части участка с использованием многоэлементного импедансного зонда, расположенного под заданным углом к плоскости первого изображения, введение удлиненного элемента между элементами многоэлементного зонда, и наведение удлиненного элемента в точку отклонения импеданса по меньшей мере частично по указаниям первого и второго двухмерных изображений.

68. Способ, содержащий создание системы измерения импеданса, включающий в себя многоэлементный зонд, прикрепляемый к по меньшей мере одному пальцу врача, проводящего обследование, и обеспечение показания импеданса, формируемого на основе сигналов, определяемых указанными элементами, в результате чего одновременно получается тактильное и импедансное показание обследуемой ткани.

69. Способ повышения чувствительности визуализации импеданса, содержащий установление контакта ткани с многоэлементным зондом, установление контакта другого участка ткани с по меньшей мере одним электродом, возбуждение по меньшей мере одного электрода с помощью импульсного напряжения, измерение сигналов, соответствующих указанному импульсному напряжению, на по меньшей мере, множестве элементов зонда, вычисление действительной и мнимой составляющих полной проводимости, представляемой указанным напряжением и сигналами для множества частот у множества указанных элементов, и выбор по меньшей мере одной частоты в качестве частоты для измерений, которая дает большую разницу для указанных измерений у разных элементов зонда.

70. Способ идентификации в многоэлементном импедансном зонде, который формирует карту импеданса ткани, когда он расположен на ее поверхности, и формирует артефакты среди отклонений импеданса от окружающих тканей, причем способ содержит манипуляцию с тканью, находящейся под зондом, в то время как зонд остается в постоянном контакте с поверхностью ткани, и идентификацию того, что это не артефакт, для тех отклонений импеданса, которые сдвигаются в направлении манипуляции на карте импеданса.

71. Способ идентификации в многоэлементном импедансном зонде, который формирует карту импеданса ткани, когда он расположен на ее поверхности, и формирует артефакты среди отклонений импеданса от окружающих тканей, причем способ содержит перемещение зонда вдоль поверхности ткани и идентификацию как артефакта тех отклонений импеданса, которые остаются неподвижными или исчезают на карте импеданса, когда зонд перемещается.

72. Способ идентификации в многоэлементном импедансном зонде, который формирует карту импеданса ткани, когда он расположен на ее поверхности, и формирует артефакты среди отклонений импеданса от окружающих тканей, причем способ содержит перемещение зонда вместе с тканью и идентификацию как фиксированного артефакта тех отклонений импеданса, которые перемещаются по карте импеданса в направлении, противоположном перемещению зонда и ткани.

73. Способ отображения информации для визуализации импеданса, содержащий отображение по меньшей мере одного изображения импеданса области и отображение показания изображаемой области на представлении физиологии пациента.

74. Способ отображения по п. 73, включающий в себя одновременное отображение карты емкости и карты проводимости одной и той же области.

75. Способ отображения информации для визуализации импеданса, содержащий отображение карты емкости области и одновременное отображение карты проводимости той же области.

76. Способ отображения информации для визуализации импеданса, содержащий расчет карт множества изображающих измерений и одновременное отображение этих измерений.

77. Способ отображения информации для визуализации импеданса, содержащий расчет множества карт по меньшей мере одного изображающего измерения на множестве частот и одновременное отображение этих карт.

78. Способ идентификации предполагаемой раковой опухоли, содержащий сравнение карты емкости области с картой проводимости той же области, идентификацию отклонения от окружающих тканей как предполагаемый рак, если на некоторой частоте, меньшей примерно 10 кГц, значение как емкости, так и проводимости выше, чем в окружающих тканях.

79. Способ идентификации предполагаемой атипичной гиперплазии, содержащий сравнение карты емкости области с картой проводимости той же области, идентификацию отклонения от окружающих тканей как предполагаемый рак, если на некоторой частоте, меньшей 10 кГц, значение как емкости, так и проводимости выше, чем в окружающих тканях.

80. Способ дифференциации предполагаемой раковой опухоли от предполагаемой атипичной гиперплазии, содержащий сравнение карты емкости области с картой проводимости той же области, классификацию отклонения от окружающих тканей как предполагаемой атипичной гиперплазии, если на некоторой частоте, меньшей 10 кГц, значение емкости ниже, чем в окружающих тканях, а значение проводимости выше, чем в окружающих тканях и классификация отклонения от окружающих тканей как предполагаемый рак, если на некоторой частоте, меньшей 10 кГц, значение как емкости, так и проводимости выше, чем в окружающих тканях.

81. Способ по любому из пп. 78 - 80, в котором частота, на которой производится сравнение значений емкости и проводимости, ниже 2500 Гц.

82. Способ по любому из пп. 78 - 80, в котором частота, на которой производится сравнение значений емкости и проводимости, ниже 500 Гц.