CC BY
19
УДК 621.39
т/ f' • • • о
Комбшоваш електроди в електрошпеданснш
томографи
Гаманенко О. /., Гуссва О. В.
Нацншалышй тохшчшш ушворситот Укра'ши "Кшвський иолггохшчшш шститут ¡Moiii 1горя СЛкорського"
E-mail: jusl.skyl.20070gmait. com
У робот! представлен! комбшоваш електроди. що застосовуються для досл1джеппя метод!в покращеппя завадостшкост! та точпост! впм1рювапь в електро!мпедапсшй томографп. Вказаш можлпш вар!аптп компепсацп петочпост! виготовлеппя електрод!в та петочпост i'x встаповлеппя. Показано, що. завдякн внкорнсташпо вказапих електрод!в. шдвшцуеться зручшсть у використапш та ремоптопрндатшсть лшш передач! сигпал1в.
Клюноог слова: електроди: електро1мпедапспа томограф!я: зопдуючпй сигнал: ремоптопрндатшсть
Вступ
Методи електро1мпедансно1 томограф!! (Е1Т) методи дослщжень, що характеризуються як вщно-сно прост, дешев1 та спрямоваш на рашпо д1агно-стику захворювань. Яккть результате дослщжень в Е1Т заложить ввд оргашзацп процесу проведения вихйрювання даних, реконструкцп та розшифрову-ваиия зображонь. Останнш чинник заложить су то ввд досввду та квал1ф1кацп обслуговуючого персоналу. Радютехшчш методи та засоби в Е1Т досль дженнях виконують дв1 задачк 1) побудови самого ф1зичного Е1Томографу (пряма задача) та 2) здШ-снення реконструкцп на основ1 втпряних даних отримання зображень (обернена задача) [1].
Точно втирювання сигнал1в об'скту томографь чного дослвдження с складною проблемою. оскшь-ки заложить ввд ряду чиннишв. Одним з таких чиннишв с присутшсть иостшних коливань наван-таження бюлопчного об'скту (дихання, х1м1чш процеси. серцебиття та ш.). Само тому яккть та точшсть втпрювання дослщжусться на статичному об'скт слектро1мпедансно! томограф!! ф1зичному фантомь
Основш складов! ф1зичного фантому - дюле-ктричний резервуар, електролтгана радина в ньому та втирювальна електродна система. Фантоми бу-дуються таким чином, щоб максимально 1м1тувати бюлопчний об'скт [2]. Резервуар, що. зазвичай, мае цилшдричну форму, виготовлясться з1 скла або дь електричного композитного матор1алу. Весь об'см резервуара заиовшосться олоктроштом розчином сот з ведомою ироввдшето, значения яко! набли-жене до значения ироведност бюлопчного матерь алу. За контуром резервуару на його поворхш у строий симетрп встановлюються електроди. У [3]
встановлено. що при р1вном1рному за азимутом роз-ташуванш олоктродов в однш площиш поперечного перетину фантому, результатн втпрювань будуть мати найменшу похнбку. В залежност вед обрано-го методу втпрювань в Е1Т застосовусться парна кшьшеть електрод1в: 4, 8, 16, 32... [ ].
При використапш простих олоктродов (у виглядо стр1чки), одна з пар олоктродов висту пас як зонду-юча, а у а пнш як втпрювалыи.
Двоскладш електроди. або ж комбшоваш, ви-коиуються у виглядо круглого коакаала, зовшшшй електрод якого використовусться як зоидуючий, а внутршнш як втпрювалышй. Подобно викори-стання складнпх олоктродов описано в [5].
В якост зондуючого агента, зазвичай, викори-стовують струм.
Застосування стр1чкових олоктродов с найпоши-решшим та найдешевшим. Це поясшосться тим, що при прямокутнш видовженш форм1 електрода ввд-бувасться бшын точшшс встановлення на округлш поворхш резервуара, шж при тй же илонц контакту електрод / олоктроли кругло! форми. Проте, воно мае ряд нодатшв [6], головний з яких недостатня та р1зна розв'язка в кожному з канатв вим1рювання напрут.
В щй статт1 дослщжуються методи та способи ищвищення точиост1 вим1рюваиия в апаратнш частиц! Е1Томографа, а само в його електродшй систем!, яка мктить комбшоваш електроди та вста-новлюсться безиосередньо у ф1зичному фантом1.
1 Постановка задач1
Для адекватного розшифровування реконстру-йованого зображення внм1рювання необхщно вико-нуватн з максимально можливою точшетю, оскшь-
ки незначш змши у значениях втирюваних напруг можуть викликати значш змши у реконструйовано-му зображенш внутршньо! структури об'екта.
У випадку застосування EIT до бюлопчного об'екту, втпрювання необхвдно проводити якомо-га швидше через те. що дихання та серцебиття створюють значш артефакти на томограф1чних зо-браженнях. С.шд, також. використовувати иад1йи1 електроди. що максимально покривають поверхшо доипджуваного об'екта (ДО). Чим бшына кшыйсть олоктродов, тим бшын ефективно використовуеться площа контакту електрод-шшра. В той же час. на-в1ть використовуючи ¡донтичш електроди. кожей з них мае pi3iiy илощу контакту 3i шшрою в силу i'x нещеалыю цилшдричного розташування на реальному об'екть Шд вдентичними електродами вважаються такь що мають однаков1 геометричш розм1ри та електроф1зичш характеристики. Вщпо-вщно. нарощування кшькосп олоктродов не завжди дае виграш в точноста втпрювання.
У роздЫ 2 розглянута принципи иобудови Birai-рювально! частини Е1Томографа i3 застосуванням иростих та комбшованих олоктродов.
Важливим також с правилышй Bii6ip матер1алу для виготовлення електрод1в. У роздш 3 наведеш конструкция комбшованих електрод1в та параметри pi3inix матер1ал1в для i'x виготовлення.
Виготовлення електрод1в вщбуваеться з певним допуском до ф1зичних po3MipiB. Тому вони не с абсолютно щентичними. В наслщок цього. потр1бне дослщження виливу вщмшностей у розм1рах. що виконане в роздЫ 4.
Таким чином, задача иолягатиме у дослщженш використання схемно! та конструктивно! реал1зацп pi3inix TiiniB електрод1в. В процей розв'язання поставлено! задач1 необхщно прийняти до уваги. що електроди для ф1зичного фантому у подалыному noBiiiiiii бути застосован1 до реального бюлопчного об'екту.
2 Критерп вибору електрод1в
Попри iciiyBaiiiM pi3inix метод1в дослщження EIT. yeix i'x об'еднуе наступне: одна пара електрод1в зондус струм (або рщше напругу). а yci iumi втирювалыи. Картина розподЫв струсив у поперечному nepepi3i ДО (як ф1зичного фантома, так i бюлопчного об'скта) буде pi3iia при pi3inix способах иодач1 струму в1д джерела живлеиня [4].
У бшыноста вииадшв. шд час використання про-стих електрод1в одна з втирювалышх пар в певннй момент проведения BiiMipiB зондус струм (рис. 1). В [5. 6] oniicaiii недолши використання таких еле-ктрод1в та можлив1 шляхи усуиеиия 30Biiimiiix та BiiyTpimiiix шум1в втпрювального тракту. Для зменшення зв'язку за шумами вщ джерела живлеиня noTpi6no забезпечити достатшо «розв'язку» хйж ним та втпрювалышми колами томографа.
Рис. 1. Застосування простих електрод1в
На рис. 2 зображено принцип побудови Е1То-мографа 1з застосуванням комбшованих електрод1в. Тут червоним кольором воображений збуджуючий тракт, чорним кольором втпрювалышй тракт.
У цьому випадку с бажаним використання у яко-сп д1електрика того матер1алу. з якого виготовлено резервуар ф1зичного фантому. Це поясшоеться тим. що використання в двоскладних електродах д1еле-ктрика вщмшного вщ матер1алу ф1зичного фантому створюс неоднорщшеть. яка при проходженш зонду ючого сигналу струму внесе певну нелшшшеть. Ця умова не с обов'язковою. так як ця нелшшшеть. зазвичай. не значно бшына. шж неоднорщшеть одного 1 того ж матер1алу. що використовусться при иобудов1 ф1зичного фантому не з одного цшыго-го шматка. Наприклад. при використанш акрилу в якосп матер1алу для ф1зичного фантому, дно виго-товлясться 1з листа, а стшки 1з труби. яш можуть бути виготовлеш незалежно в р1зний час та в рь зних мюцях. У зазначеному випадку д1слектричний матер1ал с жорстким. При використанш на бюлогь чному об'екть зазвичай. робиться пояс з гнучкого матер1алу (наприклад. сшпкону чи гуми).
Загалыи вимоги до комбшованих олоктродов (як втирювалышх, так 1 зондуючих) можна сформува-ти паступним чином:
• простота у застосуванш (як у ф1зичному фантом!. так 1 в бюлопчному об'екп);
шсть;
мотр1в; ний об'ект; ктродов.
Шд час достджоння точносп втпрювання Е1-Томографа, а також шд час його роботи за призна-ченням, необхщно передбачити «гаряче» втручання у кожний функщоналышй вузол втирювалыгого тракту, в тому чист, 1 у олектродну систему. Для забезиечення простоти використання у ф1зичному фантом! електродна лпия мае хйстити наступи! еле-менти:
1. датчики (олоктроди). що розташоваш в стш-ках резервуару;
2. роз'емне з'еднання ззовш фантому;
3. кабо~т однаковсм олоктричнем довжннн;
4. кломш колодки, що закршлеш ззовш резервуару:
(а) втирювалышх електрод1в;
(б) зондувалышх олоктродов;
5. джгути з'еднувалышх електричних кабо~тв:
(а) ввд фантому до вихйрювального тракту Е1Т;
(б) ввд фантому до джерела змшного струму Е1Т;
6. кломш колодки вщиовщних блошв (не входять безиосередньо до олоктроднеи системи).
В [7] наведено структурну схему Е1Томографа з використанням мшропроцесору та комутащйного блоку зондуючих та втирювалышх сигнатв. Для зменшення зовшшшх вплив1в та покращення то-чносп втирювання бажано зменшувати кшыисть незалежних вузл1в. Тому, один з можливих варь анпв бсзиосоредне з'еднання клемних колодок ззовш ф1зичного фантому з комутащйним блоком. Проте, в клпичному використанш цього досягнути важко. Для того, щоб помктити весь Е1Томограф у
безиосередшй близькоста до електродного поясу. вш повинен бути виконаний у невеликих розм1рах, мати невелику вагу та мати акумулятори. Застосування акумуляториих батарей с необхщним через небезпе-ку уражеиия електричиим струмом вщ стандартно! мереж1 живлеиия (220 В. 50 Гц). Оскшьки джерело зондуючих сигнал1в генератор змшного струму частотою ввд 10 кГц. тому необхщно застосовувати складну систему швертора для акумулятор1в наиру-ги постпшого струму. Також. можливе застосування не двох з'еднувалышх джгупв, а одного (про це буде описано в наступних статтях).
3 Параметри комбшованих еле-ктрод1в
Для яшеного проведения дослщження в кон-струкщ1 олектрод1в необтдно використовувати ма-тер1ал (метал) з якомога вищою питомою проввдш-стю.
Об'ем ф1зичного фантому заповнений розчином електролиу, який вступае з металом в х1м1чну ре-акщю [7] та з часом руйнуе олоктроди. поиршу-ючи електричну ировщшеть. Оскшьки ця реакщя вщбуваеться не однаково на вйх електродах. при втирюваннях вносяться похибки, яш важко врахо-вувати при рекоиструкщ1 зображень. Тому, поряд з високою питомою провщшетю, метал повинен мати висош показники стайкоста до корсхш.
В табл. 1 наводеш значения питомем олоктричнем ировщноста (ст) та иитомого електричного опору (р) деяких метал1в при температур! +20° С [ ]:
Табл. 1 Питсуш електричш параметри метал1в
Метал а, (См • 106)/м м • 10-6
Ср1бло 62.50 0,0160
Мвдь 59.50 0.0168
Золото 45.50 0.0220
Алюмшш 38.00 0.0263
Магшй 22.70 0.0440
1р1дш 21.10 0.0474
Мол1бдон 18.50 0.0541
Вольфрам 18.20 0.0550
Цинк 16.90 0.0592
Школь 11.50 0.0870
Затзо 10,00 0,1000
Платина 9.35 0,1070
Олово 8.33 0,1200
Метали у чистому вигляд1 використовуються рщко, позаяк вони не завжди мають необтдш вла-стивоста для мохашчнем та терм1чно1 обробки. Як видно з таблищ 1. мщь та алюмшш мають гарну електроировщшеть. Але вони швидко окислюються
як на пов1тр1, так 1 пщ Д1ею електрол1тичних розчп-шв. Найкращими у використанш е ср1бло та золото. Даш метали практично не окислюються 1 мають найвинц показники для проходження струму. Але вони е дуже вартшними. Також, вищезгадаш метали е «м'якими» з точки зору мехашчно!' обробки та ф1зично1 мщность 3 цих причин доцшьно ви-користовувати р1зномаштш сплави з гальвашчним осадженням корозшностшкпх метал1в.
Будь-якпй тип електроду для Е1Томографа повинен бути легко вщтворюванпм, що забезпечпть ремонтопрпдатшсть ириладу в цшому. Впще вказу-валося, що зазвичай електроди не виготовляються 1з чистих метал1в. Серед оглянутих матер1ал1в обра-но сплав латуш Л С 59-1. Даний сплав на (57-60)% складаеться 1з мцц, на (37,05-42,2)% - з цинку, (0,8-1,9)% - з1 свинцю та мштить до 0,75% домшок. Завдяки високш твердое^, легкост1 оброблення, ан-тифрикцшним властпвостям та корозшнш стшко-еш, Л С 59-1 широко застосовуеться у вах видах виробництва. Кр1м полшшених мехашчних якостей, сплав мщ1 з цинком волод1е добрими естетични-ми властивостями, легко пщцаеться пол1руванню та мае гарний жовтий або червонуватий кол1р. При цьому вш мае меншу вартшть шж мщь або олов'яна бронза. У пор1внянш з чистою мщдю сплав Л С 59-1 волод1е питомим опором р = 0, 065 • 10-6 (Ом • м), що приблизно в 4 рази прше. Цей недолж ком-иенсуеться нанесениям електрол1тичним способом ср1бла на зовшшню поверхню готового електроду. Поср1блення славу латуш значно збшьшуе питому провщшсть та корозшну стшюсть.
Щодо застосування електрод1в до реального бюлопчного об'екту: сплав латуш та ср1бло мають нпзькпй температурний коефщент пптомо-го електричного опору, що мае величину близько 3,8 • 10-3 (1/К) [ , с. 475 (табл. 39)]. Тому, пщ час змшп температуря 1з +20°С до +36, 6°С (температура тша людини), питомий електричний ошр зросте на декшька вщсотюв, що суттево не впливае на результат вим1рювання. Якщо вважати, що температура середовища, в якому проводяться дослщи, незмшна, а коливання температури людини в межах 1°С, то змшою питомого опору можна знехтуватп.
Впготовлеш електроди у зб1рщ показан! на рис. 3.
В якост1 д1електрпка м1ж внутр1шшмп та зов-шшшмп електродами використовуеться пол1тетра-фторетплен (тефлон або фторопласт-4, Ф-4).
Фтороиласт-4 мае наступш властпвостк
• вщсутне водопоглпнання;
• нпзькпй коефщент тертя;
• питомий об'емний електричний ошр р = 1015 - 1018 (Ом • м);
• тангенс кута д1електричних втрат 5 = 0, 0002 - 0, 00025 (при 106Гц);
• д1електрична пронпкшсть е = 1.9 - 2.2 (при 106Гц).
Зважаючп на те, що у ф1зпчному фантом! метиться рщкпй електрол1т, комбшоваш електроди потребують герметизащ!' (або иило-вологозахищеност1). Через низький коефщент тертя фторопласта-4, його не можливо кле'гги. Скле-ювання слщ здшснюватп тшьки теля попере-дньо1 спещально!' обробки поверхш. Поверхня фторопласта-4 обробляеться лужними металами (найчасшше - натр1ем) у вигляд1 таких активних комплекав, як натрш-ам1ак 1 натрш-нафталш. Мо-жлив1 шляхи иросочування електрол1ту через нц-лини м1ж зовшшшм електродом та стшкою резервуара усуваються шляхом застосування гумового ущшьнювача у вигляд1 кшьця. Для цього з тильно!' сторони зовшшнього електроду ирисутня канавка (рис. 4).
Рис. 3. Зовшшнш вигляд комбшованих електрод1в
Рис. 4. Зовшшнш електрод
Зовшшнш електрод 1з зовшшньо!' сторони ф1зи-чного фантома мае дюймову р1зьбу. Вона необхщна для швидкого приеднання коакаального радюча-стотного штпрового роз'ему типу Е (з хвилевим опором 75 Ом), що широко використовуеться в телев1зшних технолопях та дешевий. Внутр1шнш електрод виконаний у форм1 цанги (рис. 5). В нш розташовуеться центральна жила коакс1ального кабелю.
Вся конструкщя комбшованпх електрод1в кршп-ться через отв1р у стшщ резервуару за допомогою зовшшньо1 шайби, гровера (шайби пружинно!') та дюймово1 гайки. Таке кршлення, разом 1з засто-суванням гумового ущшьнювача у вигляд1 кшьця, забезпечуе достатню герметизащю електрод1в.
Рис. 5. Внутршнш електрод
На рис. 4 та 5 вказаш допуски на зовшшш площини електрод1в (тобто, на контакт електрод-електрол1т / шюра).
Як видно з таблищ 2, на значения опору бшь-ше впливае иеточшсть виготовлення внутр1шнього електроду. При визначеиш розподшу напруг всере-диш ф1зичиого фантому, у випадку використання зовшшшх електрод1в як зондуючих, а внутр1шшх — як вим1рювальних, для остаишх слщ забезпечувати бшын точну передачу даних.
Реальний вплив неточное^ виготовлення еле-ктрод1в можливо перев1рити настуиним чином: провести сер1ю вим1рюваиь 1з викорпстанням спочатку як зондуюч1 зовшшню пару електрод1в, а пот1м — виутр1шню пару електрод1в. При цьому, вим1рюва-ння повинш бути проведен! у мШмальний пром1жок часу та при статичних (постшиих) уах шших умо-вах (отр електрол1тпчно1 рщиии всередиш фантому, температура, струм живлення 1 т.п.).
4 Вплив нещентичност1 еле- Висновки
ктрод1в
При мехашчнш обробщ детал1 мають певш допуски на витримування розм1р1в. При проведенш дослщження щодо впм1рювання розподшу струму в поперечному перер1з1 ф1зпчного фантома слщ вра-ховуватп вплив неточност1 виготовлення електро-д1в. Для цього необхщно знати отр електрода, що розраховуеться за формулою:
Я =
Р
I
5
(1)
де р - иитомий отр матертлу провщника, I — довжина провщника, £ — контактна площа.
Для зовшшнього електроду контактна площпна мае площу:
5 =
* • (^2 - ^Зн)
4
(2)
де Язовн = 030 ± 0.1 мм - зовшшнш д1аметр, ^вн = 010 ± 0.1 мм - внутршнш д1аметр. Вщповщно, для внутр1шнього електроду:
5 =
В2
4
(3)
де И = 6 ± 0.1 мм.
Розглянемо найпрпп вщхплення розм1ру конта-ктних площин та, як наслщок, електричного опору, 1 зведемо 1х до таблищ 2 за умови, що довжина провщника 1 дор1внюе 1 мм. Очевидно, що покри-тий ср1блом латунний сплав буде мати кращий (менший) електричний отр, шж чистий сплав. Але спрогнозувати, який буде питомий отр цього мате-р1алу, важко, позаяк вш зал ежить вщ конкретного способу поср1блення, х1м1чного вмшту гальвашчнпх ванн та умов проходження електрол1тичного проце-су. Тому, для розрахунку використано питомий отр сплаву ЛС 59-1 з р = 0,065 • 10-6 (Ом • м) або р = 0,065 • 10-3 (Ом • мм).
Вплив нещентпчност1 електрод1в м1шм1зуеться пщ час використання 1х у меншш кшькость В той же час, роздшьна здатшсть рекоиструйованого зо-бражеиня буде зменшуватися. Слщ задавати таю критер1'1 на точшсть виготовлення електрод1в, щоб була можлив1сть IX технолопчного виконання. При проведенш дослщжень з використанням ф1зичного фантому, зазвичай використовують прост! електроди у вигляд1 стр1чки, а не кругль Але, в той же час, прямокутна форма для бшын надшно!' фжса-цп впмагае два прямокутш отвори в стшщ резервуару ф1зичного фантому. Через це почащаються випадки просочування електрол1ту через щшини та через нетехнолопчшсть виготовлення самого фантому. Комбшоваш електроди позбавлеш наведеного недолжу. У пор1внянш з використанням простих електрод1в, до недол1юв комбшованих електрод1в можна вщнести наступш:
• в 2 рази бшьша юльюсть;
• використання допом1жного матер1алу — д1еле-ктрика;
• бшыш розм1рп;
У той же час, 1х цшком компенсують переваги:
• ремонтопрпдатшсть;
• швидка замша електроду;
• технолопчшсть виготовлення;
• висока мехашчна стшюсть;
• вища надшшсть;
• абсолютна розв'язка вим1рювального кола та кола живлення в апаратнш частиш Е1Томо-графа;
• значно менша частота виникнення артефакйв при реконструкщ! зображень.
Табл. 2 Вщносне вщхилення електричного опору електрод1в
Електрод D30B„ (мм) DBH (mm) D (mm) S (мм2) R(Om- 10-9); Вщносне вщхилення A, %
3oBiiiiHiiiii 29.9 10.1 - 622.04 0.1045 -1,0101
3oBiiiiHiiiii 30.0 10.0 - 628.32 0.1035 0
3oBiiiiHiiiii 30.1 9.9 - 634.60 0.1024 -0,9908
BuyTpiiHiiifi - - 5.9 27.34 2,3775 -3,4185
BuyTpiiHiiifi - - 6.0 28.27 2,2989 0
BuyTpiiHiiifi - - 6.1 29.22 2,2241 -3,2518
Оскшьки комбшоваш олоктродн BiiKOiiani у ви-гляд1 стандартного телев1з1йного роз'сму - розетки типу F. вони но мштять мшць пайки, що збшынус надшшеть i'x використання. Простота встановлоння водночас забозпочус бшыну горметизащю резервуару з електролиом. Для замши пари олоктродов до-статньо вщ'еднати коакаалышй кабель, вщкрутити ключом гайку, вийняти потр1бний роз'см та вста-новити новнй. При цьому не обов'язково потр1бно зливати з резервуару електроли. так як весь процес вщбувасться в дуже коротк1 терм1ни. У випадку потраиляння олектролиу на зовшшшо сторону еле-ктродно! пари теля замши достатньо просушити та усу пути кристал1зовану ешь. При використанш звичайних CTpinKOBiix олектрод1в таш машпулящ1 не можливь
Комбшоваш олоктродн позбавлеш мехашчного зв'язку втирювалыгого кола та кола живлення. Ме-хашчний зв'язок створюс pi3iioro типу та характеру впливи иа втпрювалыи кола. Це вимагас створеиия бшын надшних гальвашчних "розв'язок". Методи боротьби з таким впливами розглянута в [6].
Суттсвою перевагою застосування комбшованих олоктродов с значно менший вплив артефакпв при реконструкцй' зображень. Наприклад. нехай ирово-дяться доатди з використанням ф1зичного фантому з 16-ттю простими електродами. При виходу з ладу-одного електроду, шд час реконструкцй' зображень з 16-ти ироекщй noBiiicTio вщеутш двь через те. що кожна пара д1аметралыго протилежних електрод1в у neBiii моментн часу дв1ч1 виконус роль зондуючих. При цьому. iiimi 14 ироекцш будуть i3 значними артефактами. Завдяки бшышй кшькоста елемен-т1в шд час використання комбшованих електрод1в, fiMOBipiiicTb повиси вщсутносп ироекщй буде мен-ша. Вихщ з ладу одного втирювалыгого електроду дасть лише незначш артефакти на реконструйова-ному зображенш, ало збереже noBiiicTio yd проекцй'.
Таким чином, застосування комбшованих еле-ктрод1в иризводить не лише до полегшення с}нзи-ЧН01 побудови та налаштування Е1Томографа. а й до збшынення якосп розв'язку оберненея задачь
Перелж посилань
1. М. Stonoman, М. Kosempa, W. Gregory. С. Gregory. .1.
Marx. W. Mikkelson, .1. Tjoe, and V. Raicu Correction
of electrode polarization contributions to the dielectric properties of normal and cancerous breast tissues at audio/radiofrequencies // Phys. Med. Boil. "2007. Vol.52. N.22. P.6589 6604.
2. Griffiths H. Л phantom for electrical impedance tomography / H. Griffiths // Clin. Phys. Physiol. Meas. 1988. Vol. 9. Л. 15 20.
3. Pufjiii O.l. Чутлившть в ¡миедаисшй томографи / O.l. Pufjiii. C.B. Гайдаенко, l.O. Сушко, O.l. Гамашшко // BiciiuK НТУУ «Kill». Copia Радштехшка. Радюаиара-тобудування. 2013. № 55. С.106 114.
4. Электроимиедаиспая томография / Я.С. Пеккер, К.С. Вразовский, В.Ю. Усов. М.11. Плотников. О.С. Умаиский. Томск: ООО «Издательство научно-технической литературы».2004. 190с.
5. Birgerson U. Electrical Impedance of Human Skin and Tissue Alterations: Mathematical Modeling and Measurements / U. Birgerson. Sweden. Stockholm: Karolinska Institute!,. 2012. 59 p.
6. Федотов Л. Л. Измерительные преобразователи биоме-дицииских сигналов систем клинического мониторинга / Л. Л. Федотов. С. Л. Лкулов. М. : Радио и связь. 2013. 250 с.
7. Гамашшко О.1. Мультичастотш генератори струму в систем! KIT / O.l. Гамашшко, О.В. Гусева // Радюто-хшчш поля, сишали, апарати та системи. 2017. С.Ё198-200.
8. Готовский М.Ю. Электрохимические процессы на электродах при электропуиктурной диа1чюстике. Сообщение 1. Постоянный ток / М.Ю. Готовский, Ю.Ф. Порой // Традиционная медицина. 2013. №.4
с. 4 9."
9. Кухлинг X. Справочник но физике. Пер. с нем., М.: Мир, 1982.
References
[1] Stonoman M., Kosempa M., Gregory W., Gregory C., Marx .1., Mikkelson W., Tjoe .1. and Raicu V. (2007) Correction of electrode polarization contributions to the dielectric properties of normal and cancerous breast tissues at audio/radiofrequencies, Biol. Med. Phys., Vol. 52, pp. 6589 6604. DOl: 10.1088/0031-9155/52/22/003
[2] Griffiths H (1988) A phantom for electrical impedance tomography, Clinical Physics and Physiological Measurement, Vol. 9, Suppl. A, pp. 15-20. DOl: 10.1088/0143-0815/9/4a/003
[3] Rybin A. 1., Gaydayenko E. V., Sushko 1. O. and Gamanenko A. 1. (2013) The sensitivity in Electrical Impedance Tomography. Visn. N'l'UU KP1, Ser. Radioteh. radioaparat.obuduv., No. 55, pp. 107-117. (in Ukrainian)
[4] Pekker Ya. S., Brazovskiy K.S., Usov V.Yu., Plotnikov M.P. and Umanskiy O.S. ("2004) Elektroimpedansnaya tomografl-ya, Tomsk, 1NTL, 190 p.
[5] Birgerson U. ("2012) Electrical Impedance of Human Skin and Tissue Alterations: Mathematical Modeling and Measurements, Stockholm: Karolinska Institute!, 59 p.
[6] Fedotov A. A. and Akulov S. A. (2013) Izmeri-tel'nye preobrazouateli. biom.edici.nskill signalou sistem kli-nicheskogo monitoringa [Measuring transducers of bi-ometric signals of clinical monitoring systems]. Moscow, Radio i svjaz\ 250 p.
[7] Hamanenko O.l. and Husieva OA'. (2017) Multychastotni heneratory strumu v systemi E1T [Multifrequency current generators in the E1T system]. Radiotekhnichni polia, syhnaly, aparaty t.a systemy, pp. 198-200.
[8] Gotovskii M.Yu. and Perov Yu.F. (2013) Elektrokhimi-cheskie protsessy na elektrodakh pri elektropunkturnoi diagnostike. Soobshchenie 1. Postoyannyi tok [], Traditsi-onnaya meditsina, No. 4, pp. 4-9.
[9] Kukhling Kh. (1982) Spravochnik po lizike. Per. s nem., M.: Mir.
Двусоставные электроды физического фантома ЭИТ
Гаманенко А. И., Гусева Е. В.
В работе представлены комбинированные электроды. применяемые для исследования методов улучшения помехоустойчивости и точности измерений в электропм-педапепой томографии. Отмечены возможные варианты компенсации погрешностей изготовления электродов и неточности установки. Показано, что благодаря использованию указанных электродов повышается удобство в использовании и ремонтопригодность лилий передачи сигналов.
Ключевые, слова: электроды: электроимпедапепая томография: зондирующий сигнал: ремонтопригодность
Two-part electrodes of the physical phantom for EIT
Hamanenko О. I., Guseva E. V.
In t.liis article explored methods for increasing of the accuracy of measurement, in the hardware part of the electrical impedance tomograph, in particular, in its electrode system, which contains two-parts (combined) electrodes and are installed directly in a physical phantom. The principles of construction of the measuring part of the EITomograpli using simple and combined electric drives are considered. Justified the choice of material for the producing of electrodes. Presented the construction of combined electrodes and the parameters of different materials for their producing. In the article describe the influence of non-identity for physical sizes of combined electrodes. Shown possible variants for the compensation of inaccuracy in the producing of electrodes and the inaccuracy of their installation. Increased ease of use and maintainability signal transmission lines by using these electrodes. Compared to simple electrodes, combined have several advantages: maintainability: rapid replacement of the electrode in a physical phantom (even in the presence of an electrolyte): manufacturabilit.y of producing: higher mechanical resistance and reliability: absolute decoupling of the measuring circle and power circle in the hardware part of the EITomograpli: significantly lower amount of occurrence of artifacts during the image reconstruction. That's why application of combined electrodes leads not only to facilitate the physical construction and setting of the EITomograpli. It also increases the quality of the solution of the inverse problem.
Key words: electrodes: electrical impedance tomography: probe signal: maintainability
