一种用于乳腺电阻抗成像的电极固定定位装置的制作方法

本发明涉及一种乳腺电阻抗成像设备中的信号采集设备，具体地讲涉及一种将多个电极在同一平面圆周等间隔定位在被测目标乳房表面的装置。

背景技术：
由于病变组织与正常生物组织的电阻抗特性有明显区别，利用生物阻抗原理的医学成像技术，比如：电阻抗断层成像（ElectricalImpedanceTomography,EIT），电阻抗谱技术（ElectricalImpedanceSpectroscopy,EIS）,可以有效的检测并定位生物体的病变部位。利用生物阻抗原理的医学成像技术通过在生物体表面放置电极并注入低频低功率电流，通过检测电极间的电压差来探测生物体内部的阻抗分布，由于不同生物组织的阻抗特性不同，利用该类技术对其进行检测，可以在结构上和功能上反映各生物组织的生理特性。与CT、MRI等核医学成像技术相比，该类技术具有无损无害、成本低、体积小、特别是对早期癌灶敏感等优点。由于电阻抗乳腺成像技术是将多个电极按照一定排列方式摆放才能保证成像的质量，不同测试目标的电极摆放要符合统一的模式，因此电极如果由操作员直接安放在被测目标表面，很难保证电极排列与预先计划的模式一致、均匀性和不同测试目标的一致性，对成像质量有负面影响，而且每次测试前都需要耗费大量的时间排放电极。因测试目标个体之间的差异，往往出现测试乳房皮肤与某些电极不能充分接触，甚至出现空隙而导致某些电极与测试乳房的皮肤不接触，一些电极与皮肤接触不好，造成电极阵列中某些电极不能提供相应真实的电信号，势必影响电阻抗乳腺成像系统的成像效果和诊断结果。各个电极与受试乳房皮肤的接触的强度应符合成像系统后端的算法、图像处理的要求，而电极与皮肤的接触强度影响导电率，各电极与皮肤间的导电率又直接影响系统的成像效果和诊断结果。成像系统后端的算法、图像处理对电极阵列的要求不一样，但对同一算法、图像处理，要求的电极阵列是一致的：电极排列与预先计划的模式一致、均匀性和不同测试目标的一致性，同时，要求电极阵列中的每一电极与被测目标个体快速、方便、充分接触。

技术实现要素：
本发明公开一种用于乳腺电阻抗成像的电极固定定位装置，使电极的分布位置、排列方式固定，保证电极排列与预先计划的模式一致、电极排列的均匀性和不同测试目标的一致性；在该装置上具有使电极阵列收缩扩张的装置，方便测试目标放置于该装置测试空间内并与电极充分接触，使各个电极与测试乳房皮肤的接触的强度可调节，提高成像质量，方便使用，提高检测效果和效率。一种用于乳腺电阻抗成像的电极固定定位装置，所述装置包括主杆、拉杆、升降板、底板、直线导轨模组；升降板有主杆径向活动槽，主杆穿过主杆径向活动槽；主杆的一端与底板转动连接，主杆的另一端与电极连接；拉杆的两端分别与主杆、升降板转动连接，直线导轨模组与升降板、底板连接，升降板与底板平行。上述的一种用于乳腺电阻抗成像的电极固定定位装置，所述主杆为三根或三根以上，主杆圆周等距连接在底板上，拉杆圆周等距连接在升降板上。上述的一种用于乳腺电阻抗成像的电极固定定位装置，所述直线导轨模组与升降板、底板连接，是指：升降板与直线导轨模组滑动联接，底板与直线导轨模组固定联接；或升降板与直线导轨模组固定联接，底板与直线导轨模组滑动联接；或升降板与直线导轨模组滑动联接，底板与直线导轨模组滑动联接。上述的一种用于乳腺电阻抗成像的电极固定定位装置，所述装置包括电极固定柱，主杆通过电极固定柱与电极连接。上述的一种用于乳腺电阻抗成像的电极固定定位装置，所述主杆径向活动槽为长方形的孔，圆周等距分布在升降板上。上述的一种用于乳腺电阻抗成像的电极固定定位装置，所述装置包括丝杆、丝杆固定座，丝杆固定座固定在升降板中，丝杆的一端与丝杆固定座配合，丝杆穿过底板形成丝杆传动结构，丝杆的另一端有转动装置，转动装置固定在底板上。上述的一种用于乳腺电阻抗成像的电极固定定位装置，所述装置包括竖向滑动轴，竖向滑动轴与升降板、底板连接；所述直线导轨模组与升降板、底板连接，竖向滑动轴与升降板、底板连接是指：升降板与竖向滑动轴及直线导轨模组滑动连接，底板与竖向滑动轴及直线导轨模组固定连接；或升降板与竖向滑动轴及直线导轨模组固定连接，底板与竖向滑动轴及直线导轨模组滑动连接；或升降板与竖向滑动轴及直线导轨模组滑动连接，底板与竖向滑动轴及直线导轨模组滑动连接。上述的一种用于乳腺电阻抗成像的电极固定定位装置，包括上板，上板的中部为缺失部分，上板与直线导轨模组固定连接。上述的一种用于乳腺电阻抗成像的电极固定定位装置，所述转动装置为贯通丝杆电机。上述的一种用于乳腺电阻抗成像的电极固定定位装置，与竖向滑动轴滑动连接的升降板和/或底板上有滑动导向套，滑动导向套套在滑动轴上。有益效果：电极固定在主杆上端或通过通过电极固定柱与主杆连接，使电极固定并圆周等距分布在同一平面上，电极的分布位置、排列方式固定，直线导轨模组及竖向滑动轴有利于导引升降板与底板之间在竖直方向上间距的变化，防止升降板与底板之间在水平方向上出现位移，保证了电极排列与预先计划的模式一致、电极排列的均匀性和不同受试者的一致性；每次测试前不需耗费时间排放电极，随着升降板与底板之间间距的变化，使电极与放入测试空间内的乳房组织紧紧贴靠，通过调节升降板与底板之间间距，从而保证各个检测电极与乳房组织接触的均匀性，减小重构成像的模型误差，提高检测效果。本发明所述主杆径向活动槽，是指在升降板上有供主杆穿过且以所在升降板的中心为圆心，主杆穿过升降板所在位置为圆弧的圆做径向运动的槽孔或缺失部分。附图说明附图1是实施例1示意图附图2是实施例1电极固定柱多电极安装示意图（本图为3个，可安装更多电极）附图3是实施例1升降板6示意图附图4是实施例1直线导轨模组结构示意图附图5是实施例1（b）示意图附图6为实施例1（c）示意图附图7是实施例2升降板示意图附图8是实施例3示意图附图9是实施例4示意图附图10是实施例5示意图附图11是实施例6示意图附图12是主杆2示意图1—电极2—主杆3—电极固定柱4—拉杆5—拉杆固定座6—升降板7—底板8—直线导轨模组9—主杆径向活动槽10—直线导轨滑台11—直线导轨滑块12—滑动导向套13—竖向滑动轴14—丝杆固定座15—丝杆16—贯通丝杆电机17—电极柱安装孔，18—拉杆固定孔19—圆柱销安装孔，20—上板。具体实施方式实施例1：一种用于乳腺电阻抗成像的电极固定定位装置，包括主杆2、拉杆4、升降板6、底板7、直线导轨模组8；升降板6有主杆径向活动槽9，主杆2穿过主杆径向活动槽9；主杆2的一端与底板7转动铰接，主杆2的另一端与电极1连接；拉杆4的两端分别与主杆2、升降板6转动铰接，直线导轨模组8与升降板6、底板7连接，升降板6与底板7平行。本实施例所述装置中所述电极1的电极头围成一个圆。本实施例所述装置中所述转动铰接，是指采用铰链结构使相关部件实现转动配合。本实施例所述装置中主杆2为三根或三根以上，主杆2与底板7转动铰接，主杆2与底板7的连接点呈圆周等距分布在底板7上（主杆2与底板7的连接点位于以底板的中心点为圆心，中心点到连接点的距离为半径的圆的圆周上，各连接点之间的距离相等），拉杆4与升降板6的连接点呈圆周等距分布在升降板6上（拉杆4与升降板6的连接点位于以升降板的中心点为圆心，中心点到连接点的距离为半径的圆的圆周上，各连接点之间的距离相等）；所述转动连接使主杆2沿着各主杆2所围成的圆台（电极1围成一个圆即电极1围成的空间形成一个圆形上底面，主杆2与底板7的连接点围成一个下圆即形成一个圆形的下底面，主杆2所在的曲面将上底面与下底面连接起来就形成一个圆台）的中轴径向移动。本实施例所述装置中电极1的阵列及数量一般是位于同一平面上、围成一个圆的16个电极1；一般是一根主杆2的顶端固定连接一个电极1，主杆2的数量一般为16根；但因计算机使用的算法对采集信号数量及信号阵列的要求不一样时，上述装置可包括电极固定柱3，主杆2通过电极固定柱3与电极1连接；一个电极固定柱3一端与主杆2连接，另一端与一个或多个电极1连接。本实施例所述装置中一般是一根主杆2与一根拉杆4相对应，但也可由两根拉杆4共同支撑一根主杆2，两根拉杆4转动连接在主杆2同一部位的两边，两根拉杆4分别转动连接在升降板6上的两个点（此时，拉杆与主杆连接的一个点与拉杆在升降板连接的两个点之间的线段形成一个等腰三角形；这种情况下，各等腰三角形底边的中点位于同一圆周上）。在本实施例所述装置中，直线导轨模组8为一个，位于升降板6、底板7的一侧，直线导轨模组8与升降板6、底板7的连接方式中，要保证升降板6与底板7之间的距离可变化，具体有三种方式：a.升降板6与直线导轨模组8滑动联接，底板7与直线导轨模组8固定联接；或b.升降板6与直线导轨模组8固定联接，底板7与直线导轨模组8滑动联接；或c.升降板6与直线导轨模组8滑动联接，底板7与直线导轨模组8滑动联接。采用上述三种联接方式中的任一方式的装置，可使升降板6与底板7之间保持平行，升降板6与底板7之间的距离都可调节，但最好的还是方式a.升降板6与直线导轨模组8滑动联接，底板7与直线导轨模组8固定联接，因为采用这种方式时，可将底板7固定，从而使主杆2在升降板6的升降过程中转动配合时（正是因为此原因，底板7固定，升降板6发生竖向移动，故将升降板6命名为升降板）只带动电极1在水平方向上同步闭合与扩张，不发生横向移动（即使因直线导轨模组8上的滑动部件与升降板6或底板7的配合不紧密而产生横向移动，也很轻微），方便电极1定位到被检测的对象表面上。在本实施例所述装置中升降板6上的主杆径向活动槽9为位于升降板6上的洞、孔、槽，以满足主杆1上部沿着其围成的圆台径向移动时所需的空间。在本实施例所述装置中，拉杆4可采用销轴方式与主杆2上半部分的某一点连接；拉杆4采用销轴方式与拉杆固定座5铰接，拉杆固定座5固定在升降板6上。实施例2：本实施例基本结构同实施例1，不同点在于：升降板6上的主杆径向活动槽9为宽度大于每根主杆2的宽度的长方形槽孔，主杆径向活动槽9圆周等距分布在升降板6上；主杆径向活动槽9的数量与主杆2的数量一致，主杆2穿过升降板6上的主杆径向活动槽9并在升降板6上围绕主杆径向活动槽9所围成的圆的圆心（该圆心位于各主杆2所围成的圆台的中轴线上）呈放射状分布；主杆径向活动槽9的长度决定主杆2的径向活动2围，主杆径向活动槽9的宽度决定主杆2的非径向活动范围（主杆径向活动槽9的宽度最好是能夹住主杆2，但主杆2又能在主杆径向活动槽9内径向滑动，这样可有效防止电极1的非径向摆动）。实施例1或实施例2所述方案中，直线导轨模组8上有直线导轨滑台10，在升降板6或底板7上有直线导轨滑块11，直线导轨滑块11与直线导轨滑台10之间的配合实现升降板6和/或底板7与直线导轨模组8的滑动连接。实施例1或实施例2所述方案，要求升降板6与底板7相互平行，升降板6及底板7与直线导轨模组8的滑动连接要求较高，一旦连接部位出现间隙，升降板6与底板7就有可能不相互平行，就会使升降板6产生摆动，升降板6与底板7相互不平行，不仅影响电极1定位精度，还使调节升降板6与底板7之间的距离变得困难，缩短该装置转动连接部件的使用寿命：实施例3：本实施例基本结构同实施例1或实施例2，不同点在于：所述装置包括竖向滑动轴13，竖向滑动轴13垂直于底板7并固定连接，升降板6上有滑动导向套12，滑动导向套12套在竖向滑动轴13上。竖向滑动轴13一般为一根，该竖向滑动轴13与直线导轨模组8平行（该竖向滑动轴13与升降板6、底板7的另一侧连接），竖向滑动轴13与直线导轨模组8的同时存在可以使主杆2上的电极1所围成的空间不出现水平方向的偏移，只是随着升降板6与底板7之间的距离的扩大与缩小而等比例地缩小或扩大，电极精确定位，使用该装置时，只需使升降板6在竖向滑动轴13上滑动即可。本实施例所述的竖向滑动轴13一般为一根或更多，因为三点决定一个平面，最好将竖向滑动轴13布置到与直线导轨模组8相对的一边。竖向滑动轴13与在底板7上的连接点与直线导轨模组在底板7的连接部位形成一个三角形（等腰三角形最好）一起支撑、定位升降板6（竖向滑动轴13、直线导轨模组8垂直于底板7，也就同时垂直于升降板6，因为底板7与升降板6平行）。本实施例可选用四根或更多竖向滑动轴13。本实施例中，竖向滑动轴13及直线导轨模组8与升降板6及底板7之间的连接方式有：a.升降板6与竖向滑动轴13及直线导轨模组8滑动连接，底板7与竖向滑动轴13及直线导轨模组8固定连接；b.或升降板6与竖向滑动轴13及直线导轨模组8固定连接，底板7与竖向滑动轴13及直线导轨模组8滑动连接；c.或升降板6与竖向滑动轴13及直线导轨模组8滑动连接，底板7与竖向滑动轴13及直线导轨模组8滑动连接；上述三种连接方式中，还是连接方式a最好，因为在使用时，可将底板7固定，调节升降板6的位置，主杆2不会出现竖向移动，而只是围绕其在底板上的连接点转动，电极1也就主要是在同一平面上的位移，方便电极阵列精确定位到被测乳房表面。实施例4：本实施例基本结构同实施例1或实施例2，不同点在于：所述装置包括2个直线导轨模组8。一般两个直线导轨模组8相对平行并与升降板6及底板7连接。本实施例中所述直线导轨模组8可以为三个或更多。本实施例中所述直线导轨模组8可以为中空的圆柱形状，内壁上有有两个或两个以上的直线导轨滑台10，且升降板6或底板7上有与直线导轨滑台10相配合的直线导轨滑块11，直线导轨滑块11与直线导轨滑台10之间的配合实现升降板6和/或底板7与直线导轨模组8的滑动连接，此时，可在壁上开竖向槽供与升降板6或底板7的驱动部件伸出壁外。在本实施例中，升降板6及底板7两张板中至少有一张板与直线导轨模组8滑动连接。实施例5：为了消除实施例4或3所述装置在使用时特别是底板7与升降板6之间在竖向相对运动时出现震动，使主杆2围成的空间更稳定、电极更精确定位，所述装置还包括上板20，上板20的中部为缺失部分（该缺失部分最好为圆形的孔，供主杆2穿过、活动，同时也用于放置被测对象），直线导轨模组8（或竖向滑动轴13及直线导轨模组8）的上端与上板20固定连接；竖向滑动轴13及直线导轨模组8就更稳定，不易摆动，也就降低整个装置的震动。上述实施例所述的滑动导向套12可以是独立的固定在底板7或升降板6上的滑动导向套，也可以只是在底板7、升降板6上的通孔，供竖向滑动轴13穿过底板7、升降板6，并引导底板7、升降板6在竖向滑动轴13上竖向滑动。实施例6：本实施例基本结构同上述任一实施例，所述装置包括丝杆15、丝杆固定座14，丝杆固定座14固定在升降板6中，丝杆15的一端与丝杆固定座14配合，丝杆15穿过底板7，形成丝杆传动结构，丝杆15的另一端为转动装置。本实施例所述转动装置最好固定在底板7下表面。本实施例所述转动装置为贯通丝杆电机16，贯通丝杆电机16固定在底板7下表面上。上述实施例中，主杆与底板、拉杆与主杆、升降板的转动连接可采用铰链结构，如：转轴、铰链、合页等方式实现；升降板上下移动或升降板与底板之间的相对运动可通过丝杆电机、丝杆、手动等方法控制。上述实施例中，主杆2顶端电极或电极柱安装孔19沿主杆径向活动方向向内弯曲（使主杆带动电极1向内收缩时，电极1的导电端与置于电极1围成的空间中的被测乳房外表面接触）；拉杆4一端转动铰接固定于主杆2的拉杆固定孔18，主杆2通过底端圆柱销固定孔19转动铰接固定于底板7上。