Метод и система электроимпедансной маммографии тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 05.11.17, кандидат технических наук Семченков, Алесь Александрович

  • Семченков, Алесь Александрович
  • кандидат технических науккандидат технических наук
  • 2013, Санкт-Петербург
  • Специальность ВАК РФ05.11.17
  • Количество страниц 156
Семченков, Алесь Александрович. Метод и система электроимпедансной маммографии: дис. кандидат технических наук: 05.11.17 - Приборы, системы и изделия медицинского назначения. Санкт-Петербург. 2013. 156 с.

Оглавление диссертации кандидат технических наук Семченков, Алесь Александрович

СОДЕРЖАНИЕ

Введение

Глава 1. Методы и системы диагностики рака молочной железы

1.1. Медицинские и экономические требования к системам, предназначенным для скрининга рака молочной железы

1.2. Основные методы скрининга и диагностики рака молочной железы

1.3. Взаимодействие тока с биологическими тканями

1.4. Электроимпедансные свойства тканей молочной железы

1.5. Системы электроимпедансной диагностики

1.6. Перспективы применения медицинских электроимпедансных изображений

1.7. Проблемы применения электроимпедансной маммографии

1.8. Постановка задач исследования

Глава 2. Математическая модель пространственного распределения потенциала при электроимпедансном сканировании

2.1. Разработка математической модели пространственного распределения потенциала при электроимпедансном сканировании

2.2. Критерии оценки качества математического моделирования

2.3. Сопоставление математической и физической моделей

2.4. Способ построения результирующих дифференциальных карт распределения потенциалов

2.5. Способ визуализации дифференциальных карт

2.6. Сопоставление результатов математического и физического моделирования пространственного распределения потенциалов при электроимпедансном сканировании молочной железы

2.7. Анализ результатов математического и физического моделирования пространственного распределения потенциалов при

электроимпедансном сканировании молочной железы

2.8. Выводы

Глава 3. Способ повышения чувствительности электроимпедансной маммографии

3.1. Разработка схемы сканирования молочной железы

3.2. Исследование различных схем сканирования молочной железы

3.3. Анализ результатов исследования схем сканирования

3.4. Источники шумов электроимпедансного маммографа

3.5. Влияние контактного сопротивления электрод-кожа на электроимпедансные измерения

3.6. Способ подавления шумов при электроимпедансном обследовании

3.7. Выводы

Глава 4. Аппаратно-программная реализация исследовательского комплекса

4.1. Программная реализация математической модели пространственного распределения потенциалов при электроимпедансном обследовании молочной железы

4.2. Разработка опытного образца электроимпедансного маммографа

4.3. Программное обеспечение экспериментального образца электроимпедансного маммографа

4.4. Техническая реализация физической модели электроимпедансного обследования молочной железы

4.5. Выводы

Заключение

Список литературы

Список условных обозначений

Рекомендованный список диссертаций по специальности «Приборы, системы и изделия медицинского назначения», 05.11.17 шифр ВАК

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Метод и система электроимпедансной маммографии»

ВВЕДЕНИЕ

Актуальность темы. Среди разнообразных заболеваний молочной железы у женщин рак (РМЖ) представляет важнейшую проблему из-за высокой заболеваемости и смертности от него. В последние годы РМЖ прочно занимает первое место в структуре заболеваемости и смертности от злокачественных новообразований женского населения России, а абсолютное число заболевших и умерших в 2005 году превысило 45 ООО и 22 ООО соответственно.

Примерно 30% женщин погибают от РМЖ в трудоспособном возрасте (до 55 лет). При этом большинство заболевших сами обнаруживали у себя опухоль, но уже на поздней стадии.

Ранняя диагностика злокачественных новообразований молочной железы существенно повышает эффективность лечения. Одной из основных составляющих ранней диагностики является реализация скрининговых программ. При этом диагностические методы скрининга должны быть безопасны, просты, недороги, высокочувствительны и специфичны.

Существующие методы диагностики не вполне удовлетворяют вышеописанным требованиям. Маммография, являющаяся на сегодняшний день основным методом диагностики рака молочной железы, во-первых, не безопасна, так как использует рентгеновское излучение, а во-вторых, требует дорогостоящего оборудования. Метод магнитно-резонансной томографии хотя и безопасен, но ещё более затратен. Ультразвуковое исследование обходится дешевле, но не обладает достаточной чувствительностью и специфичностью, особенно для лиц пожилого возраста.

Известно, что злокачественные опухоли молочной железы обладают электропроводностью, существенно отличающейся от электропроводности окружающих здоровых тканей. В развитых странах исследования по использованию метода электроимпедансной томографии (ЭИТ) для диагностики за-

болеваний молочной железы ведутся уже с 1980-х годов. Наличие большого количества иностранных и отечественных исследований по электроимпе-дансной маммографии, выполненных и опубликованных за последние 5 лет, позволяет сделать вывод о перспективности данного метода диагностики. Существующие электроимпедансные маммографы позволяют выявлять злокачественные опухоли молочной железы от 2 см в диаметре с чувствительностью до 76 %. Для обнаружения раковых опухолей меньших размеров и повышения эффективности скрининговых программ, необходимо дальнейшее увеличение чувствительности метода электроимпедансной маммографии. Чувствительность электроимпедансной маммографии в основном определяется схемой сканирования (стратегией сбора данных), алгоритмом реконструкции проводимости и метрологическими характеристиками маммографа.

Целью данной работы является повышение чувствительности метода электроимпедансной маммографии и реализация предлагаемых технических решений в экспериментальном образце электроимпедансного маммографа.

Для достижения поставленной цели определены следующие задачи:

1. Разработка, компьютерное моделирование и экспериментальное исследование новых электроимпедансных методов выявления включений повышенной проводимости (опухолей).

2. Разработка математической модели пространственного распределения электрического потенциала в молочной железе при электроимпедансном сканировании для предварительного исследования новых методов выявления включений повышенной проводимости (опухолей).

3. Разработка физической модели распределения электропроводности молочной железы для экспериментального исследования методов выявления включений повышенной проводимости (опухолей).

4. Разработка экспериментального образца аппаратно-программного комплекса электроимпедансного сканирования молочной железы для иссле-

дования разработанных методов выявления включений повышенной проводимости (опухолей).

Объектом исследования является система электроимпедансной маммографии.

Предметом исследования является методическое, инструментальное и алгоритмическое обеспечение системы.

Методы исследования. Теоретическая часть исследования выполнена с применением методов математической статистики, электродинамики, теоретических основ электротехники и научной визуализации. В исследовании использовалась программа схемотехнического моделирования Micro-Cap 10, программный пакет математического моделирования MATLAB 2010а, а также специально разработанный комплекс программ на базе платформы Microsoft .NET Framework 2.0.

Экспериментальные исследования проводились с использованием физической модели молочной железы, представляющей собой резервуар, наполненный солевым раствором, и экспериментального образца электроим-педансного сканера.

Научная новизна. В процессе проведения исследования получены следующие новые научные результаты:

1. Метод электроимпедансного сканирования молочной железы. Научная новизна заключается в последовательном использовании нескольких (четырех) общих токовых электродов, расположенных по разные стороны от исследуемого объекта, что позволяет повысить чувствительность системы к выявлению включений повышенной проводимости (опухолей).

2. Математическая модель объемного распределения электрического потенциала в молочной железе в ходе электроимпедансного сканирования при наличии включения повышенной проводимости (имитация опухоли). Научная новизна заключается в использовании объемной резисторной матрицы, что позволяет вычислять распределение электрического потенциала

внутри и на границе исследуемого объекта для выбранной стратегии элек-троимпедансных измерений.

3. Методика оценки чувствительности схем электроимпедансного сканирования с точки зрения выявления неоднородности (злокачественной опухоли). Научная новизна заключается в предлагаемых критериях, отражающих характер распределения потенциалов на поверхности модели молочной железы, что позволяет проводить количественное сравнение чувствительности различных стратегий электроимпедансных измерений.

Практическую ценность работы составляют:

1. Новая схема сканирования с последовательным использованием нескольких (четырех) общих токовых электродов, позволяющая повысить чувствительность метода электроимпедансной маммографии.

2. Математическая модель пространственного распределения электрического потенциала в молочной железе, позволяющая вычислять распределение электрических потенциалов внутри и на границе исследуемого объекта для выбранной стратегии электроимпедансных измерений.

3. Экспериментальный образец аппаратно-программного комплекса электроимпедансной диагностики рака молочной железы, реализующий новую схему сканирования.

4. Программно-алгоритмическое обеспечение для автоматизации процесса математического и физического моделирования электроимпедансного сканирования молочной железы с визуализацией результатов.

Научные положения, выносимые на защиту:

Для повышения чувствительности электроимпедансной маммографии с точки зрения выявления включений повышенной проводимости (злокачественных опухолей) и получения исходных электроимпедансных изображений, точнее соответствующих сканируемым объектам, необходимо использовать схему сканирования с применением нескольких (четырех) последовательных измерений, полученных с помощью общих токовых электродов,

расположенных по разные стороны от исследуемого объекта (молочной железы), и последующее суммирование измеренных данных.

Внедрение результатов работы. Результаты диссертационной работы были использованы для создания экспериментального образца аппаратно-программного комплекса «Электроимпедансный сканер» в ЗАО «Диамант». Также результаты работы внедрены в учебный процесс СПбГЭТУ «ЛЭТИ» в форме материала для лекций и лабораторных работ по дисциплинам: «Методы обработки биомедицинских сигналов и данных», «Компьютерные технологии в медико-биологических исследованиях».

Апробация работы.

Основные теоретические и практические результаты диссертации были доложены и получили одобрение на следующих конференциях и симпозиумах: Международной конференции «Распознавание образов и анализ изображений» (РОАИ-11-2010, Санкт-Петербург); X Международном славянском Конгрессе по электростимуляции и клинической электрофизиологии сердца «КАРДИОСТИМ» (КАРДИОСТИМ 2012); XIII Международной конференции по мягким вычислениям и измерениям (8СМ'2010); I Международной молодежной конференции по интеллектуальным технологиям и системам (и№-ШТЕЬ'2010); Всероссийской научной школе для молодежи «Биомедицинская инженерия» (БМИ-2010); ежегодных научно-технических конференциях профессорско-преподавательского состава СПбГЭТУ «ЛЭТИ» (2009 -2011 гг.); Научно-технической конференции НТО РЭС им. А. С. Попова (2009); научных семинарах кафедры Биотехнических систем СПбГЭТУ «ЛЭТИ».

Публикации.

Основные результаты диссертации опубликованы в 12 работах, среди которых 3 публикации в ведущих рецензируемых изданиях, рекомендованных в действующем перечне ВАК, 7 публикаций в трудах международных и

российских научно-технических конференций и симпозиумов, а также 2 свидетельства о государственной регистрации программы для ЭВМ.

Структура и объем диссертации.

Диссертация состоит из введения, четырех глав, заключения, списка использованной литературы, включающего 81 наименование, среди которых 35 работ отечественных и 46 работ иностранных авторов.

Основная часть диссертации изложена на 154 страницах машинописного текста. Работа содержит 89 рисунков, 9 таблиц и 27 формул.

Краткое содержание работы.

Во введении обоснована актуальность работы, сформулированы цели и задачи исследования, изложены научные положения, выносимые автором на защиту. Приведено краткое содержание диссертации по главам.

В первой главе формулируются основные медицинские и экономические требования к перспективным методам скрининга рака молочной железы (РМЖ). Анализируется состояние проблемы скрининга и диагностики РМЖ. Приведен краткий обзор существующих методов и систем диагностики РМЖ, выделены их существенные недостатки и достоинства. Анализ существующих методов и систем диагностики РМЖ показал, что метод электро-импедансной маммографии является на сегодняшний день одним из наиболее перспективных методов для скрининга РМЖ.

В данной главе приводится обзор существующих систем электроимпе-дансной диагностики, рассмотрены проблемы и перспективы применения электроимпедансных изображений в медицинской практике. Показана необходимость повышения чувствительности и специфичности метода электро-импедансной маммографии. На основании проведенного анализа определяются цель и задачи исследования.

Вторая глава посвящена разработке математической модели пространственного распределения электрического потенциала в молочной железе при электроимпедансном обследовании. Модель позволяет вычислять распределение электрических потенциалов внутри и на границе исследуемого объекта для выбранной стратегии электроимпедансных измерений при различных положениях включения повышенной проводимости (имитация злокачественной опухоли).

Компьютерная модель однородного объекта представляет собой объемную матрицу из 3700 резисторов, соединенных в форме цилиндра. Форма цилиндра выбрана исходя из того, что при наложении двухмерного массива жёстко закреплённых электродов на поверхность молочной железы, последняя приобретает форму, близкую к цилиндрической.

Объемная матрица состоит из 6 основных резисторных слоев, соединённых между собой промежуточными слоями резисторов. Верхний слой ре-зисторной модели содержит 256 узловых соединений, к каждому из которых при помощи мультиплексора может подключаться положительный полюс источника тока. Все слои модели состоят из резисторов номиналом 25 Ом. Для имитации наличия опухоли во внутренних слоях изменяются номиналы резисторов, составляющих куб. В данном исследовании резисторы, имитирующие опухоль, имели номинал 0,25 10"5 Ом. Таким образом, разница в проводимости резисторов, имитирующих здоровые ткани (25 Ом), и резисторов, имитирующих опухоль (0,25-10"5 Ом), составила 10 раз. Положительный полюс источника подключается к одному из узлов верхнего резисторно-го слоя. Отрицательный полюс источника тока может подключаться к различным узлам нижнего слоя резисторов с тем, чтобы имитировать прохождение тока из молочной железы в конечность (руку или ногу).

Полный расчет распределения потенциалов на поверхности исследуемого объекта включает в себя вычисление потенциалов в узлах верхнего слоя резисторов при последовательном подключении источника тока к каждому

из 256 узлов верхнего слоя. Первый полный расчёт распределения потенциалов осуществляется для случая однородной среды (без включения большей проводимости), второй полный расчёт осуществляется для модели с включением большей проводимости.

Для визуализации и оценки результатов математического и физического моделирования были введены понятия дифференциальной карты и абсолютной суммарной разницы потенциалов.

Дифференциальная карта (карта разности) - цветовая или цифровая карта распределения абсолютной суммарной разницы между значениями электрических потенциалов, измеренными (или рассчитанными) на поверхности однородной модели, и значениями потенциалов, измеренными (или рассчитанными) на модели с включением повышенной проводимости (имитация опухоли). Дифференциальные карты позволяют оценить характер распределения и амплитуду изменений потенциалов на поверхности исследуемого объекта при появлении включения повышенной проводимости (имитация опухоли).

Абсолютная суммарная разница потенциалов (S<p) для каждой узловой точки графика вычисляется по следующей формуле:

N

Sq>= X / = 1

где N - количество токовых электродов; |Л<р,| = \(pref - (ptUm\\ (pref - потенциал данной точки, измеренный на однородной модели (без включения); (ptum - потенциал данной точки, измеренный на модели с включением повышенной проводимости (имитация опухоли).

Как основной критерий оценки качества математического моделирования предложено использовать отклонение значений перепада абсолютной суммарной разницы потенциалов D(p), полученного на математической модели, от значения D(p, полученного на физической

модели. Данный параметр характеризует чувствительность схемы сканирования.

Dcp = Scpmax - M(Scp) , где S(pmax - максимальное значение Stp на дифференциальной карте; M(S(p) -медиана значений Sep дифференциальной карты.

В качестве второго критерия для сравнения результатов моделирования было выбрано значение смещения положения зоны максимального расхождения потенциалов АС. АС - это расстояние между центром тяжести зоны максимального расхождения потенциалов и центром проекции включения большей проводимости на верхнюю поверхность модели. Центр тяжести зоны максимального изменения потенциалов - точка, координаты которой рассчитываются по следующим формулам:

xCG = Y,(S(Pk • *к) / Y.S(Pk, YCG = Y,(S<pk-yJ/Y£<Pk,

где S(p - значение абсолютной суммарной разницы потенциалов в точке; л; и у - координаты точки;

А: - номер текущей точки из зоны максимального изменения потенциалов.

Таким образом, АС характеризует точность соответствия исходного электроимпедансного изображения сканируемому объекту.

Проведено сопоставление результатов математического и физического моделирования распределения потенциалов при электроимпедансном сканировании молочной железы.

Отклонения значений абсолютного максимального перепада потенциалов Dcp, вычисленных на математической модели, относительно измеренных значений получились следующими:

а) максимальное отклонение (наихудший случай) - 6,79 мВ (17,2 %);

б) среднее отклонение - 3,65 мВ (9,2 %);

в) среднеквадратическое отклонение - 1,80 мВ (8,2 %).

Отклонения рассчитанных значений АС от результатов измерений имеют следующие значения:

а) максимальное отклонение - 1,42 см;

б) среднее отклонение - 0,72 см;

в) среднеквадратическое отклонение - 0,45 см.

С помощью математической модели были исследованы 7 разработанных методов сканирования, отличающихся между собой различным взаимным расположением токовых и потенциальных электродов. В диссертации представлены два лучших новых метода.

Третья глава посвящена разработке и исследованию способов повышения чувствительности электроимпедансного сканирования молочной железы, показавших наилучшие результаты при математическом моделировании.

Схема сканирования, используемая в единственном сертифицированном в России электроимпедансном томографе, предполагает использование одного общего токового электрода. В качестве альтернативы описанному выше способу сканирования были разработаны схемы сканирования, предполагающие использование нескольких (четырех) общих токовых электродов, которые могут использоваться как последовательно, так и параллельно. В частности, рассмотрена схема электроимпедансного сканирования, при котором общие токовые электроды предполагается устанавливать на конечности.

Экспериментальное исследование существующей и новых схем сканирования проводилось на физической модели с использованием включений большей проводимости (имитация опухоли) различных типов и размеров, а также при различных положениях включений. Физическая модель представляет собой бак, наполненный физиологическим раствором (удельное сопротивление р = 0,7 Ом м), в который последовательно опускают предметы с большей электропроводностью. Таким образом, предмет, опущенный в воду, создает зону неоднородной проводимости.

Типы и размеры включений:

а) латунный цилиндр диаметром 16,5 и высотой 9 мм (р = 0,07 -10~6 Омм);

б) стальные шары с диаметрами 17, 7 и 5,5 мм (р = 0,13 • 10_6 Ом м);

в) феррит с размерами 16x16x4,5 мм (длинах ширинах высота) (р = 0,5 Омм).

Положения включений:

а) включение расположено на 9 часах ближе к краю модели;

б) включение расположено на 9 часах между центром и краем модели;

в) включение расположено в центре;

г) включение расположено на 7,5 часах между центром и краем модели.

Получены графики зависимости максимального перепада потенциалов D(p от положения центра включения повышенной проводимости относительно левого края модели для различных схем сканирования. По графикам видно, что при любом из перечисленных положений включения повышенной проводимости максимальный перепад потенциалов D(p будет получен при использовании 4 последовательных измерений с разным положением общего токового электрода. Аналогичные результаты получены в экспериментах с использованием стальных шаров с диаметрами от 5,5 до 17 мм. Показано, что предложенная схема сканирования позволяет повысить чувствительность метода электроимпедансной маммографии.

Получены графики смещения АС в зависимости от выбранной схемы сканирования и положения включения повышенной проводимости. По графикам видно, что смещение АС при использовании схемы сканирования с 4 общими токовыми электродами в интервале расстояний между включением и левым краем измерительной матрицы от 1 до 10 см на 0,01-1,5 см меньше, чем смещение при использовании одного токового электрода. Таким образом, показано, что схема сканирования с применением нескольких (четырех) последовательных измерений, полученных с помощью общих токовых электродов, расположенных по разные стороны от исследуемого объекта (молоч-

ной железы), позволяет получать исходные электроимпедансные изображения, точнее соответствующие сканируемым объектам.

Также в данной главе рассмотрены источники шумов электроимпе-дансного маммографа и предложен способ увеличения отношения сигнал/шум посредством усреднения измерений. Продемонстрирована возможность применения новой схемы сканирования с последовательным использованием 4 токовых электродов для обнаружения включений, удельная проводимость которых только в 1,4 превышает проводимость окружающей среды. В то же время известно, что отношение проводимостей, характерное для злокачественной опухоли и окружающих здоровых тканей молочной железы, обычно составляет 2:1. Представлены изображения феррита (удельное электрическое сопротивление р = 0,5 Омм) в 0,8% растворе ЫаС1 (удельное электрическое сопротивление р = 0,7 Ом-м), полученные при разном количестве усреднений.

Четвертая глава посвящена аппаратно-программной реализации исследовательского комплекса. Описывается программная реализация трехмерной математической модели электроимпедансного обследования молочной железы. Представлено описание экспериментального образца электроимпедансного маммографа, реализующего разработанную схему сканирования. Также описано программное обеспечение маммографа. Представлено техническое описание физической модели электроимпедансного обследования молочной железы.

В заключении приводится обобщение основных научных и практических результатов диссертационной работы.

Похожие диссертационные работы по специальности «Приборы, системы и изделия медицинского назначения», 05.11.17 шифр ВАК

Заключение диссертации по теме «Приборы, системы и изделия медицинского назначения», Семченков, Алесь Александрович

4.5. Выводы

1. Разработанная программа для автоматизации расчетов математической модели распределения потенциалов внутри молочной железы при элек-троимпедансном обследовании позволяет существенно снизить временные затраты на вычисления и изменение параметров модели. Кроме того, использование программы автоматизации расчетов позволяет снизить вероятность ошибок, связанных с ослаблением внимания при выполнении рутинных расчетов.

2. Разработанная физическая модель молочной железы позволяет имитировать электроимпедансное обследование молочной железы с отношением удельного сопротивления включения повышенной проводимости к удельному сопротивлению окружающей среды 1:1.4, что соответствует реальному отношению удельных сопротивлений злокачественной опухоли и здоровых тканей молочной железы.

3. Разработан экспериментальный образец аппаратно-программного комплекса электроимпедансной диагностики рака молочной железы, реализующий новую схему сканирования.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В итоге проведения теоретических и экспериментальных исследований, представленных в работе, были получены нижеперечисленные результаты.

1. Разработана математическая модель пространственного распределения потенциала при электроимпедансном обследовании молочной железы, позволяющая имитировать различное положение включения повышенной проводимости (опухоли) и моделировать распределение потенциалов на поверхности объекта при различных схемах сканирования.

2. Предложена методика оценки чувствительности схем электроимпе-дансного сканирования с точки зрения выявления неоднородности (злокачественной опухоли), основанная на критериях, отражающих характер распределения потенциалов на поверхности модели молочной железы, и позволяющая сравнивать различные схемы сканирования с целью выявления наиболее подходящих из них для повышения чувствительности метода электроимпе-дансной маммографии.

3. Исследовано соответствие результатов математического и физического моделирования. Показана возможность применения разработанной математической модели пространственного распределения потенциала при электроимпедансном обследовании для предварительного сравнения чувствительности различных схем сканирования.

4. Разработана схема сканирования, предполагающая последовательное использование нескольких (четырех) общих токовых электродов и позволяющая повысить чувствительность метода электроимпедансной маммографии.

5. Показана возможность применения разработанной схемы сканирования для выявления локальной неоднородности с отношением проводимости включения и среды 1,4:1 при условии применения серии измерений с последующим усреднением. Данное отношение проводимостей характерно для злокачественной опухоли и окружающих здоровых тканей молочной железы, мало отличающихся по электропроводности.

6. Разработан экспериментальный образец аппаратно-программного комплекса электроимпедансной диагностики рака молочной железы, реализующий новую схему сканирования.

Список литературы диссертационного исследования кандидат технических наук Семченков, Алесь Александрович, 2013 год

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Баженова А.П., Островцев Л.Д., Хаханашвили Т.Н. Рак молочной железы. - М .: Медицина, 1985. - 272 с.

2. Ганцев Ш.Х. Онкология: Учебник для студентов медицинских вузов.

- М.: ООО «Медицинское информационное агентство», 2006. - 488 с.

3. Головачев В. От чего умирают космонавты [Электронный ресурс]. // Газета "Труд". №10 от 10.02.2012. Режим доступа: http://www.trud.ru/article/10-02-

2012/272347_ot_chego_umirajut_kosmonavty.html, свободный. - Загл. с экрана.

4. Диагностика рака молочной железы. Под редакцией В. А. Хайленко, Д. В. Комова, В. Н.Богатырева. - М: Медицинское информационное агентство, 2005. - 240 с.

5. Дымарский Л.Ю. Рак молочной железы. - М.: Медицина, 1980. - 178.

6. Корженевский А. В. Квазистатическая электромагнитная томография для биомедицины: дис. ... докт. физ.-мат. наук : 01.04.01: защищена 18.12.2009. - М., 2009. - 255с.

7. Корженевский A.B. Использование искусственных нейронных сетей для решения обратных задач электроимпедансной и магнитоиндукци-онной томографии [Электронный ресурс]. // Журнал радиоэлектроники.

- 2001. - № 12. - Режим доступа: http://jre.cplire.rU/jre/dec01/7/text.html, свободный. - Загл. с экрана.

8. Корженевский Л.В., Корниенко В.Н., Культиасов М.Ю., Культиасов Ю.С., Черепенин В.А. Электроимпедансный томограф для медицинских приложений//ПТЭ. - 1997.-N 3. - С. 133-140.

9. Коржепевский A.B., Карпов А.Л., Корниенко В.Н., Культиасов Ю.С., Черепенин В.А. Электроимпедансная томографическая система для

трехмерной визуализации тканей молочной железы. // Биомедицинские технологии и радиоэлектроника. - 2003. - N 8. - С.5-10.

10. Литов М.Б. Методы восстановления изображений в импедансной томографии // Тез. докл. I Всес. конф. по импедансометрии. - Ижевск. 1991. -С. 90-91.

11. Литов М.Б. Реконструкция изображений для электрической импедансной томографии на основе метода обратного проецирования : дис. ... канд. тех. наук : 05.13.09: защищена 27.04.94. - Санкт-Петербург, 1994,

- 144 с.

12. Маммология. Национальное руководство. Под редакцией В.П. Харченко, Н.И. Рожковой, 2009. - 392 с.

13. Натгерер Ф. Математические аспекты компьютерной томографии. -М.: Мир, 1990.-280 с.

14. Пеккер Я.С., Бразовский К.С., Усов В.Ю., Плотников М.П., Уманский О.С. Электроимпедансная томография. - Томск: Изд-во НТЛ, 2004. -192 с.

15. Рак молочной железы / Под ред. Н.Е.Кушлинского, С.М.Портного, К.П.Лактионова. - М.: Изд-во РАМН, 2005. - 480 с.

16. Рак молочной железы учебное пособие/ Составители Е.П. Куликов, Б.М. Варёнов. - Рязань, 2002. - 75 с.

17. Рожкова Н.И., Фомин Д.К., Назаров A.A., Якобе О.Э., Борисова O.A. Возможности электроимпендансной томографии в распознавании структурных изменений в биологических тканях: экспериментальные данные [Электронный ресурс]. // Вестник Российского Научного Центра рентгенорадиологии. - 2009. №9. - Режим доступа: http://vestnik.rncrr.ru/vestnik/v9/papers/roshkova_v9.htm, свободный.

- Загл. с экрана.

18. Рубашов И. Б., Бачинский В. А., Федосеева О. П. и др. Теоретические основы и практическая реализация компьютерной томографии // Электротехника. - 1980. -№11.

19. Семиглазов В.В., Топузов Э.Э. Рак молочной железы. - М: Изд-во МЕДпресс-информ, 2009. - 176 с.

20. Семиглазов В.Ф. Неоадъювантное и адъювантное лечение рака молочной железы. - М: МИА, 2008. - 288 с.

21. Семиглазов В.Ф. Ранняя диагностика опухолей молочной железы. -Ташкент: Медицина, 1989. - 183 с.

22. Тарутинов В.И. Молочная железа: рак и предраковые заболевания. - К.: Наук, думка, 2009. - 254 с.

23. Троханова О.В., Охапкин М.Б., Корженевский A.B., Корниенко В.Н., Черепеннин В.А. Диагностические возможности метода электроимпе-дансной маммографии. // Биомедицинская радиоэлектроника. - 2009. № 2. - С.66-77.

24. Федосеев В.Н. Биоимпедансная томография // Инф. Обзор. M., ТС-10 "Медицинские приборы, оборудование и инструменты". -1989. - 32 с.

25. Фейман Р., Лейтон Р., Сэндс М. Феймановские лекции по физике.: В 8 т.: Пер. с англ. - М.: Мир. 1977. - т. 7. - 432 с.

26. Физические основы измерений: Метод, указ. / Сост.: Д. М. Мордасов, M. М. Мордасов. Тамбов: Изд-во Тамб. гос. техн. ун-та, 2002. 32 с.

27. Физика визуализации изображений в медицине: В 2-х томах. Т. 1 : Пер. с англ./ Под. ред. С. Уэбба. - М.: Мир, 1991.-408 с.

28. Фокин A.B. Методика и технические средства визуализации распределения электрического импеданса головного мозга : дис. ... канд. тех. наук : 05.11.17. - Томск, 2009, - 127 с.

29. Хайленко В.А. Диагностика рака молочной железы. - М: МИА, 2005. -240 с.

30. Шинкаренко B.C., Чучалин А.Г., Костромина Е.О. Применение элек-троимпедансной томографии для выявления скрытых форм патологии при массовых обследованиях населения. // Вестник РАМН. - 1997. -№4. - С.52-56.

31. Adler A., Guardo R. A neural network image reconstruction technique for electrical impedance tomography. // IEEE Trans. Med. Imag - 1994. - V.13.

- P. 594-600.

32. Barber D. C, Brown В. H. Applied potential tomography. // J. Phys. E: Sci. Instrum. - 1984. - V.17. - P.723-733.

33. Barber D. C, Brown В. H., Freeston I. L. Imaging spatial distribution of resistivity using applied potential tomography. // Electronics Letters. - 1983.

- Vol. 19(22). -P. 933-935.

34. Barber D.C, Brawn B.H. Shape correction in APT image reconstruction // In. Proc. Electrical Impedance Tomograph Copenhagen, - 1991. - P. 44-51.

35. Barber D.C. & Brown B.H. Construction of electrical resistivity images for medical diagnosis. // SPIE Conf.. Long Beach Paper. - 1987. - P. 767-804.

36. Barber D.C. and Brown B.H. Reconstruction impedance images using filtered back-projection // Proc. Electrical Impedance Tomograph Copenhagen.

- 1991.-P. 54-59.

37. Barber D.C. and Seagar A.D. Fast reconstruction of resistance images // Clin. Phys. & Physiol. Meas. - 1987. - Vol.8, Suppl. A. - P. 47-54.

38. Brown B.H et Seagar A.D. The Sheffield date collection system // Clin. Phys. and Physiol. Meas. - 1987. - Vol. 8. Suppl. A. - P. 91-98.

39. Brown В. H., Barber D. C, Segar A. D. Applied potential tomography: possible clinical applications. // Clin. Phys. Physiol. Meas. - 1985. - V.6(2). -P. 109-121.

40. Burger H.C. & van Dongen R. Specific electric resistance of body tissues // Phis. Med. Biol. - 1961. - Vol. 5. - P. 431-447.

41. Cherepenin V, Karpov A, Korjenevsky A, et al. A 3D electrical impedance tomography (EIT) system for breast cancer detection. Physiol. Meas. - 2001. №22(1).-P. 9-18.

42. Cherepenin V., Karpov A., Korjenevsky A., Kornienko V., Kultiasov Yu., Ochapkin M., Trochanova O., Meister D. Three-dimensional EIT imaging of breast tissues: system design and clinical testing. // IEEE Trans. Medical Imaging. - 2002. - V.21 (6). - P.662-667.

43. Cherepenin V., Karpov A., Korjenevsky A., Kornienko V., Mazaletskaya A., Mazourov D., Meister D. A 3D electrical impedance tomography (EIT) system for breast cancer detection. // Physiol. Meas. - 2001. - V.22 (1). -P. 9-18.

44. Cherepenin V.A., Korjenevsky A.V., Kornienko V.N., Kultiasov Vu.S., Kultiasov M.Yu. The electrical impedance tomograph: new capabilities. // Proc. IX Int. Conf. Electrical Bio-Impedance, - Heidelberg, - 1995. - P. 430-433.

45. Cherepenin, V. A 3D electrical impedance tomography (EIT) system for breast cancer detection / V Cherepenin, A Karpov, A Korjenevsky, V Kornienko, A Mazaletskaya, D Mazourov and D Meister // Physiol. Meas. -2001.-Vol. 22.-P. 9-18.

46. Cherepenin, V. A. Three-dimensional EIT imaging of breast tissues: System Design and Clinical Testing / V. A. Cherepenin, A. Y. Karpov, A. V. Korjenevsky, V. N. Kornienko, Y. S. Kultiasov, M. B. Ochapkin, О. V. Trochanova, J. D. Meister // IEEE Transactions on medical imaging. - 2002. -Vol. 21.-P. 662-666.

47. Conway J., Hawley M.S., Seagar A.D., Barber D.C. & Brown B.H. Applied potential tomography (APT) for noninvasive thermal imaging during hyperthermia treatment // Electron. Lett. - 1985. - Vol. 21. - P. 836-838.

48. da Rocha A. A., Pinto A. J., Borges A. R. Implementation of iterative algorithms for image reconstruction on parallel architectures. // Proc. European

Concerted Action on Process Tomography. Manchester, - 1992. - P. 120131.

49. Dieter Haemmerich, S. T. Staelin, J. Z. Tsai, S. Tungjitkusolmun, D. M. Mahvi, J. G. Webster, «In vivo electrical conductivity of hepatic tumors», Physiol. Meas. 2003, 24, - P. 251-260.

50. Electrical Impedance Tomography [Электронный ресурс]. Режим доступа: http://www.eit.org.uk, свободный. - Загл. с экрана.

51. Emerging Technologies in Breast Imaging and Mammography. Edited by Jasjit S. Suri, Rangaraj Rangayyan, and Swamy Laxminarayan, USA/Canada. 2006. Chapter 15.

52. Eyuboglu В. M., Oner A. F., Baysal 11, Biber C, Keyf A. I., Yilmaz U., Er-dogan Y. Application of electrical impedance tomography in diagnosis of emphysema - a clinical study. // Physiol. Meas. - 1995. - V.16 (Supplement ЗА). -P. A191-A211.

53. Freeston L., Tozer R. C. Impedance imaging using induced currents. // Physiol. Meas. - 1995. -V. 16 (Suppl. ЗА). - P. A257-A266.

54. Gencer N. G., Ider Y.. Z., Williamson S. J. Electrical impedance tomography: Inducent-current imaging achieved with a multiple coil system. // IEEE Trans. Biomed. Eng. - 1996. - V.43(2). - P. 139-149.

55. Guardo R., Boulay C., Bertrend M. A neural network approach to image reconstruction in electrical impedance tomography // Proc. 13th Int. Conf. IEEE Eng. In Med. & Biol. Soc. - 1991. - Vol. 13. №1. - P. 14-15.

56. Harris N. D., Suggett A. J., Barber D. C, Brown В. H. Applications of applied potential tomography (APT) in respiratory medicine. // Clin. Phys. Physiol. Meas. - 1987. - V.8 (Supplement A). - P. 155-165.

57. Hartov A., Kerner Т.Е., Markova M.T., Osterman K.S., Paulsen K.D. Dartmouth's next generation EIS system: preliminary hardware considerations. // Physiol. Meas. - 2001. - V.22. - P.25-30.

58. Holder D. Clinical and Physiological Applications of Electrical Impedance Tomography. / Edited by David Holder. - London : UCL Press, - 1993. -310p.

59. Holder D. Electrical Impedance Tomography: Methods, History and Applications. / edited by D. Holder. - Bristol : Institute of Physics Publishing, -2005.-456 p.

60. Isaacson D. Distinguishability of conductivities by electric current computed tomography // IEEE Trans. Med. Imaging. - 1986. - Vol.5. - P. 91.

61. Jossinet J., Fourcade C. & Schmitt M. A study for breast imaging with a circular array of impedance electrodes // Proc.5th Int. Conf. on Electrical Bioimpedance. - Tokyo. - 1981. - P. 83-86.

62. Keraer T. E., Paulsen K. D., Hartov A., Soho S. K., Poplack S. P. Electrical impedance spectroscopy of the breast: clinical results in 26 subjects. // IEEE Trans. Med. Imaging. -2002. - V.21.-P. 638-645.

63. Korjenevsky A. V. Reconstruction of absolute conductivity distribution in electrical impedance tomography. // Proc. 9th Int. Conf. On Electrical Bio-Impedance, - Heidelberg, - 1995. - P.532-535.

64. Kunst P. W. A., Noordegraaf A. Vonk, Hoekstra O. S., Postmus P. E., de Vries P. M. J. M. Ventilation and perfusion imaging by electrical impedance tomography: a comparison with radionuclide scanning. // Physiol. Meas. - 1998. - V.19. - P.481-490.

65. Kak A. C, Slaney M. Principles of Computerized Tomographic imaging. -NY: IEEE Press, - 1988. - 327 p.

66. Murai T. and Kagawa Y. Electrical impedance computed tomography based on a finite element model // IEEE Trans. Biomed. Eng. - 1985. - Vol. 32. -P. 177.

67. Newell J.C., Gisser D.G. and Isaacson D. An electric current tomography // IEEE Trans. Biomed. Eng. - Vol. 35, № 10. - P. 828 - 833.

68. Pethig R. Dielectric properties of body tissues // Physiol. Meas. - 1987. -Vol. 8. Suppl.A. - P. 5-12.

69. Powell H.M., Barber D.C. & Freeston I.L. Impedance imaging using linear electrode arrays // Clin. Phys. and Physiol. Meas. - 1987. - Vol. 8, Suppl. A. -P. 109-18.

70. Purvis W. R., Tozer R. C, Freeston I. L. Impedance imaging using induced currents. // Proc. 12th Annual Int. Conf. IEEE-EMBS, - Philadelphia, - 1990. - V.12(l). - P. 114-115.

71. Ratajewicz-Mikolajczak E., Shirkoohi G.H, Sikora J. Two ANN reconstruction methods for electrical impedance tomography. // IEEE Trans. Magnetics. - 1998. - V.34. - №5. - P. 2964-2967.

72. Rigaud B., Morucci J.P. and Chauveau N., "Bioelectrical impedance techniques in medicine. Part I: Bioimpedance measurement. Second section: impedance spectrometry", Crit. Rev. Biomed. Eng. - 1996, №24 (4-6), - P. 257-351.

73. Rujuta Kulkarni, Gregory Boverman, David Isaacson, Gary J. Saulnier, Tzu-Jen Kao, Jonathan C. Newell. An Analytical Layered Forward Model for Breasts in Electrical Impedance Tomography. Physiol. Meas. - 2008 June; №29 (6). - P. S27-S40.

74. Seagar A.D. et al. Theoretical limits to sensitivity and resolution in impedance imaging // Clin. Phis. And Physiol. Meas. - 1987. - Vol. 8. Suppl. A. -P. 13-32.

75. Surowiec A.J., Stuchly S.S., Barr J.R., Swarup A. Dielectric properties of breast carcinoma and the surrounding tissues. // IEEE Transactions on Biomedical Engineering. - 1988. - V.35. - P. 257.

76. Tzu-Jen Kao, J.C. Newell, and D. Isaacson and G. J. Saulnier. A 3-D Reconstruction Algorithm for Electrical Impedance Tomography Using A Handheld Probe for Breast Cancer Detection. Physiol. Meas. - 2006 May; 27(5): SI—11.

77. Wexler A., Fry B.and Neuman M.N. Impedance-computed tomography algorithm and system // Appl. Opt. - 1985. - Vol. 24. - P. 85-92.

78. Yerworth R. J., Bayford R. H., Cusick G., Conway M. and Holder D. S. Design and performance of the UCLH Mark lb 64 channel electrical impedance tomography (EIT) system, optimized for imaging brain function. // Physiol. Meas. - 2002. - V.23. - P. 149-158.

79. Yorkey T.J. Errors caused by contact impedance in impedance tomography // M.S. thesis. University of Wisconsin Madison. - 1984.

80. Yorkey T.Y. & Webster J.G. A comparison of impedance tomographic reconstruction algorithms // Clin. Phys. and Physiol. Meas. - 1987. - Vol. 8, Suppl. A. - P. 55.

81. Yorkey T.Y., Webster J.G. An improved perturbation technique for electrical impedance imaging with some criticism // IEEE Trans. Biomed. Eng. -1987.-Vol. 34. №11.-P. 898-901.

СПИСОК УСЛОВНЫХ ОБОЗНАЧЕНИЙ

АЦП - аналого-цифровой преобразователь; РМЖ - рак молочной железы; УЗИ - ультразвуковое исследование; ЭИТ - электроимпедансная томография; ЭИМ - электроимпедансная маммография; ОСШ - отношение сигнал/шум;

Обратите внимание, представленные выше научные тексты размещены для ознакомления и получены посредством распознавания оригинальных текстов диссертаций (OCR). В связи с чем, в них могут содержаться ошибки, связанные с несовершенством алгоритмов распознавания. В PDF файлах диссертаций и авторефератов, которые мы доставляем, подобных ошибок нет.