(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
電気インピーダンスイメージングの方法であって、
（ｉ）標本点の相対的な変位を定義する電極フレームであって、第１の位置に物理的に位置する電極フレームによって定義される標本点の配列を用いることと、
（ｉｉ）前記第１の位置とは異なる第２の位置に物理的に移動させられた、同じ前記電極フレームによって定義される標本点の異なる配列を用いることと、
によって、画像生成のために標本点の数と密度を大きくすることを含み、
前記第１の位置と前記第２の位置とのオフセットは、第１の基底ベクトルの分数および／または第２の基底ベクトルの分数によって定義される線形移動により定義され、前記第１の基底ベクトルおよび前記第２の基底ベクトルは、敷き詰められて前記電極フレームを構成する、電極の単位セルを定義する、
方法。
【請求項２】
前記単位セルは、前記第１の基底ベクトルと前記第２の基底ベクトルによって定義される座標空間内の４つの電極位置（０，０）、（１，０）、（０，１）、（１，１）によって定義され、前記電極フレームは、前記敷き詰められた電極の位置によって定義される、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記第１の基底ベクトルと前記第２の基底ベクトルとは、大きさが同じであるが方向が異なる、請求項２に記載の方法。
【請求項４】
前記（ｉｉ）において、それぞれ異なる第２の位置に物理的に移動させられた同じ前記電極フレームによって定義される、複数の異なる標本点配列を用いることを含み、
ここで前記複数の異なる標本点配列は、それぞれ、異なる位置オフセットにある前記電極フレームによって定義される、
請求項１から３のいずれかに記載の方法。
【請求項５】
前記異なる位置オフセットは異なる線形移動によって定義され、前記異なる線形移動はそれぞれ、第１の基底ベクトルの分数および／または第２の基底ベクトルの分数によって定義される、請求項４に記載の方法。
【請求項６】
前記第１の基底ベクトルをＮ個の第１の下位部分に分割し、前記第２の基底ベクトルをＮ個の第２の下位部分に分割し、１つ以上の前記第１の下位部分と１つ以上の前記第２の下位部分の線形の組み合わせによって前記線形移動を定義することで、Ｎ２個の異なる位置オフセットが定義される、請求項５に記載の方法。
【請求項７】
前記第１の下位部分と前記第２の下位部分とは大きさが同じである、請求項６に記載の方法。
【請求項８】
前記電極フレームは、互いに固定された相対位置を有する電極を固定的に配置したものである、請求項１に記載の方法。
【請求項９】
標本点の配列を用いるステップは、
一対の標本点に入力電気信号を送信するステップと、
他の標本点の少なくとも一部から出力電気信号を受信するステップと、
を含む、請求項１から８のいずれかに記載の方法。
【請求項１０】
標本点の配列を用いるステップは、
一対の標本点に入力電気信号を送信するステップと、
他の標本点の部分集合から出力電気信号を受信するステップと、
入力用の前記一対の標本点を変更するステップおよび／または出力用の前記標本点の部分集合を変更するステップと、
を繰り返すことを含む、請求項９に記載の方法。
【請求項１１】
前記電極フレームの異なる複数の位置によって定義される、標本点の異なる複数の配列を用いて行われる電気インピーダンス測定を用いて電気インピーダンス画像を作成するステップをさらに含む、請求項１から１０のいずれかに記載の方法。
【請求項１２】
作成された前記電気インピーダンス画像は、前記電極フレームの解像度より高い解像度を有する、請求項１１に記載の方法。
【請求項１３】
請求項１から１２のいずれかに記載の方法を実行する手段を備える装置。
【請求項１４】
少なくとも１つのプロセッサと、
コンピュータプログラムコードを含む少なくとも１つのメモリと、
を備える装置であって、前前記コンピュータプログラムコードは、前記少なくとも１つのプロセッサに実行されると、前記装置に、請求項１から１２の１つ以上に記載の方法を遂行させる、装置。
【請求項１５】
装置の処理手段で実行されると、前記装置に、請求項１から１２の１つ以上に記載の方法を遂行させる、コンピュータプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は、「高解像度」の電気インピーダンスイメージングのための装置および方法に関する。
【発明の背景】
【０００２】
電気インピーダンスマンモグラフィ（Electrical Impedance Mammography：ＥＩＭ）すなわち電気インピーダンスイメージング（Electrical Impedance Imaging：ＥＩＩ）は、電気インピーダンストモグラフィ（Electrical Impedance Tomography：ＥＩＴ）、電気インピーダンススキャナ（Electrical Impedance Scanner：ＥＩＳ）、および印加電位トモグラフィ（Applied Potential Tomography：ＡＰＴ）とも呼ばれるイメージング技法であり、特に医療用に用いられる。
【０００３】
この技法では、人体などの被検体内部における電気インピーダンスの空間分布を画像化する。この技法は非侵襲性であり、Ｘ線断層撮影に用いられるような電離放射線や、磁気共鳴イメージング（Magnetic Resonance Imaging：ＭＲＩ）に用いられるような強い均一な磁場の形成を伴わないため、医用診断ツールとして有望である。
【０００４】
通常は、等間隔に配置した電極の二次元（Two-Dimensional：２Ｄ）または三次元（Three-Dimensional：３Ｄ）の配列を、画像化する被検体の関心領域周辺に取り付ける。「入力」電極対に入力電圧を印加して「出力」電極で出力電流を測定するか、「入力」電極対間に入力電流を印加して、「出力」電極または「出力」電極対間で出力電圧を測定する。例えば、一対の「入力」電極間に微量の交流電流を印加した場合、他のすべての「出力」電極対間における電位差を測定する。その後、別の一対の「入力」電極間に電流を印加して、他のすべての「出力」電極対間の電位差を測定する。適切な画像再構成技法により画像が構成される。
【０００５】
電気インピーダンス画像に現れる空間的なばらつきは、健常な組織と健常でない組織との間のインピーダンスのばらつき、異なる組織や臓器間のインピーダンスのばらつき、または筋肉の配置などに起因する異方性効果による見かけのインピーダンスのばらつきから生じる場合がある。
【０００６】
がんに関連する組織や細胞の変化は、局所的に大きな電気インピーダンスのばらつきを生じさせるので、画像化することができる。国際公開第２０００／０１２００５号に、乳がんや他のがんの検出に用いることができる電気インピーダンスイメージング装置の例が開示されている。
【摘要】
【０００７】
本発明の必ずしもすべてではないが様々な実施形態によると、添付の特許請求の範囲に定義するような方法、装置、およびコンピュータプログラムが提供される。
【０００８】
これらの実施形態は、従来の電気インピーダンスイメージングより「高」解像度の画像を実現できる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
以下の説明の理解に役立つ様々な例をよりよく理解するために、添付の図面を単なる例として参照する。
【図１】電気インピーダンスイメージングの実行に適切な装置の例を示す図である。
【図２】図２Ａ，図２Ｂは、送受信回路の例を示す図である。
【図３】方法を示す図である。
【図４】図４Ａ，図４Ｂは、敷き詰められて電極フレームを形成する様々な単位セルを示す図である。
【図５】図５Ａ，図５Ｂは、定義された位置オフセットを用いて電極フレームを配置変更する場合を示す図である。
【図６】方法の例を示す図である。
【図７Ａ】入力信号が、一対の標本点間に印加された電流である場合の例を示す図である。
【図７Ｂ】入力信号が、一対の標本点間に印加された電流である場合の例を示す図である。
【図７Ｃ】近隣の標本点対間の電圧差を測定する場合の例を示す図である。
【図８】電極配列を配置（変更）せずに電極フレームを配置（変更）する場合の方法例を示す図である。
【図９】電極配列を配置（変更）して電極フレームを配置（変更）する場合の方法例を示す図である。
【図１０】電極配列を配置（変更）して電極フレームを配置（変更）する場合の方法例を示す図である。
【図１１】電極配列を配置（変更）して電極フレームを配置（変更）する場合の方法例を示す図である。
【図１２】電極配列を配置（変更）して電極フレームを配置（変更）する場合の方法例を示す図である。
【図１３】「方形電極」ベースのフレームの様々な例を示す図である。
【図１４】「方形電極」ベースのフレームの様々な例を示す図である。
【図１５】「三角形電極配列」を配置（変更）して電極フレームを配置（変更）する場合のさらなる方法例を示す図である。
【図１６Ａ】制御回路の例を示す図である。
【図１６Ｂ】コンピュータプログラムの提供機構を示す図である。
【図１７Ａ】「三角形電極配列」を配置（変更）して電極フレームを配置（変更）する場合のさらなる方法例を示す図である。
【図１７Ｂ−１】「三角形電極配列」を配置（変更）して電極フレームを配置（変更）する場合のさらなる方法例を示す図の第一部である。図１７Ｂは、図１７Ｂ−１と図１７Ｂ−２とで一つの図面を構成する。
【図１７Ｂ−２】「三角形電極配列」を配置（変更）して電極フレームを配置（変更）する場合のさらなる方法例を示す図の第二部である。図１７Ｂは、図１７Ｂ−１と図１７Ｂ−２とで一つの図面を構成する。
【詳細説明】
【００１０】
以下の説明において、電極１２、複数の電極を含む電極配列１０、電極フレーム３０、標本点２２の配列２０、および標本点２２の部分集合について言及する。これらの用語の類似点および相違点について、初期の段階で明確にしておくと有益である。
【００１１】
電極２０は、物理的な伝導性の電極であって、電気信号の送受信に用いられる。電極配列１０は、電極１２を空間に物理的に配置したものである。この配置は、一般的に、各電極１２が互いに固定された空間的関係を有するように固定される。
【００１２】
標本点２２は、それぞれ１つの電極１２に対応する点であり、電気信号の送受信に用いられてもよい。標本点２２の配列２０は、その時点において標本化に使用可能な標本点２２を定義する。標本点の配列は、空間における電極フレーム３０の位置によって決定される。
【００１３】
電極フレーム３０は、空間における標本点２２の相対的な配置を定義する。電極フレーム３０は、各標本点２２が互いに固定された空間的関係を有するように決定されてもよい。電極フレーム３０は配置変更してもよい。
【００１４】
標本点２２の部分集合は、標本点２２の配列２０の全体ではなく一部を表す。通常、異なる時間スライスごとに標本点の異なる部分集合を用いて、標本点の配列全体を網羅する。
【００１５】
第１の実施形態（便宜上「仮想的配置変更の実施形態」と呼ぶ場合がある）において、電極フレーム３０は電極配列１０の部分集合である。電極フレーム３０は、電極配列１０の電極１２の部分集合を選択することで定義してもよい。電極フレーム３０の位置は、電極配列１０の電極１２の異なる部分集合を選択することで変更してもよい。
【００１６】
一方、第２の実施形態（便宜上「物理的配置変更の実施形態」と呼ぶ場合がある）において、電極フレーム３０は電極配列１０と同じである。電極配列１０の電極１２と電極フレーム３０の標本点２２とは一対一で対応している。標本点２２の異なる配列２０は、電極配列１０（電極フレーム３０）の異なる物理的位置によって定義される。電極配列１０の位置が物理的に変更されると、電極フレーム３０の位置が変更され、標本点２２の配列が変更される。
【００１７】
本発明の第１の実施形態と第２の実施形態の両方において、電気インピーダンスイメージングは、標本点２２の相対的な変位を定義する電極フレーム３０であって、第１の位置にある電極フレーム３０によって定義される標本点２２の配列２０を用いるステップと、第２の位置にある同じ電極フレーム３０によって定義される標本点２２の異なる配列２０を用いるステップによって実行される。
【００１８】
第１の実施形態において、標本点２２の配列２０の変更は、電極フレーム３０内で用いる電極１２を変更することで達成され、第２の実施形態において、標本点２２の配列２０の変更は、電極フレーム３０（電極配列１０）の物理的位置を変更することで達成されることが理解されるであろう。
【００１９】
図１は、電気インピーダンスイメージングの実行に適切な装置２の例を示す図である。
【００２０】
装置２は、複数の電極１２を含む電極配列１０を備える。電極１２は、通常、基板１４によって支持される。電極１２は、基板１４の表面から窪ませてもよい。電極１２は、被検体の体部４への電気信号の送信と、応答としての電気信号の受信に用いられる。
【００２１】
いくつかの例において、生理食塩水などの導電性の液体および／または伝導性が一致する薄い材料からなる支持部を、電極１２と体部４との間に介在させるために用いてもよい。この支持部は、体部を支持し、動きによるアーチファクトを防ぐために用いてもよい。
【００２２】
この例において、電極配列１０は平面的な配列であり、電極１２は単一の平面内に配置される。
【００２３】
切替回路３は、送受信回路５において生成した入力信号を体部４へと送信する際に複数の電極１２のうちのどれを用いるかを制御するために、および、応答として、体部４から送受信回路５へと電気信号を送信する際に複数の電極１２のうちのどれを用いるかを制御するために用いられる。
【００２４】
切替回路３は制御回路７によって制御されてもよい。また、制御回路７は送受信回路５を制御してもよい。
【００２５】
送受信回路５は、電極１２から受信した信号を処理回路９に送信し、そこで電気信号が処理されて電気インピーダンス画像が作成される。
【００２６】
図２Ａおよび図２Ｂに示すように、通常、送受信回路５と切替回路３は協調して動作し、入力電気信号を一対の電極１２へ送信し、その応答として複数の電極１２から電気信号を受信する。送信される電気信号は交流信号であってもよく、送信される電気信号の周波数は制御回路７によって制御されてもよい。この周波数は、例えば、１００Ｈｚから１０ＭＨｚまでの間で変動してもよい。この入力電気信号は、通常、少なくとも一部が１ＭＨｚを超える異なる複数の周波数を有する。１００Ｈｚから１ＭＨｚ超（好ましくは１０ＭＨｚ以下）の周波数が、１ＭＨｚ超の周波数帯域幅で用いられている。
【００２７】
組織すなわち細胞群の合計インピーダンスは、並列の細胞内インピーダンスおよび並列の細胞外インピーダンスとしてモデル化できる。細胞内インピーダンスは、静電容量Ｃｉと抵抗Ｒｉの直列接続としてモデル化できる。細胞外インピーダンスは、抵抗Ｒｘとしてモデル化できる。合計インピーダンスは、低い周波数ではＲｘが支配的であり、高い周波数ではＲｉ‖Ｒｘが支配的である。周波数応答は、Ｃｉ、Ｒｉ、およびＲｘの変動に影響されるため、異常な組織の存在を識別するために用いることができる。
【００２８】
図２Ａの例において、送受信回路５は電流として電気信号を送信し、電極から、検出された電圧として電気信号を受信する。図２Ｂの例において、送受信回路は電圧として入力電気信号を送信し、同じまたは異なる電極から、電流として電気信号を受信する。
【００２９】
図３は、装置２によって実行され得る方法１００を示す図である。
【００３０】
方法１００は、電気インピーダンスイメージングの方法である。ブロック１０２において、電極フレーム３０が配置される。電極フレーム３０は、標本点２２の一定の相対的な変位を定義する。電極フレームを配置すると、標本点２２の配列２０が定義される。例えば、電極フレーム３０を第１の位置に配置すると、電極フレーム３０によって標本点２２の第１の配列が定義される。
【００３１】
電極フレーム３０の位置によって定義された標本点２２の配列は、その後の電気インピーダンス測定に用いられる。
【００３２】
その後、ブロック１０２に戻り、電極フレーム３０の位置が新しい第２の位置に変更される。電極フレーム３０の新しい第２の位置によって、標本点２２の新しい第２の配列２０が定義され、電気インピーダンス測定に用いられる。その後、再度ブロック１０４へと進み、電極フレームの新しい位置によって定義される、標本点２２の新しい異なる配列が電気インピーダンス測定に用いられる。この方法を、同じ電極フレーム３０の異なる位置によって定義される、標本点２２の異なる複数の配列２０を用いて複数回繰り返し、複数セットの電気インピーダンス測定データを生成する。
【００３３】
ブロック１０６において、標本点２２の異なる配列２０それぞれの電気インピーダンス測定データを用いて電気インピーダンス画像を作成する。この画像の作成に用いる標本点２２の数および密度は、標本点２２の配列２０を１つだけ用いる場合の標本点２２の数および密度より大きいことが理解されるであろう。このため、作成された電気インピーダンス画像は、より高い解像度を有する。
【００３４】
したがって、電極フレーム３０を配置変更して標本点２２の異なる配列２０を定義することで、高解像度の電気インピーダンス画像を作成できることが理解されるであろう。
【００３５】
電極フレーム３０は、敷き詰められた電極１２の単位セル２００によって定義されてもよい。図４Ａおよび図４Ｂは、電極１２のあり得る単位セル２００の様々な例を示す図である。
【００３６】
各単位セル２００は、第１の基底ベクトルａ２０１および第２の基底ベクトルｂ２０２によって定義される。単位セル２００における電極１２の４つの位置は、第１の基底ベクトル２０１および第２の基底ベクトル２０２によって定義される座標空間内の（０，０）、（１，０）、（０，１）、（１，１）によって定義される。
【００３７】
単位セル２００を敷き詰めることによって電極フレーム３０が作成される。敷き詰められた単位セル２００によって定義される電極１２の位置はそれぞれ、標本点２２の配列２０内における標本点２２を定義する。
【００３８】
図４Ａの例において、第１の基底ベクトル２０１と第２の基底ベクトル２０２は直交し、単位セル２００は矩形または方形である。図４Ｂの例において、第１の基底ベクトル２０１と第２の基底ベクトル２０２は非平行であり、単位セル２００は平行四辺形である。必ずしもすべてではないがいくつかの例において、第１の基底ベクトル２０１と第２の基底ベクトル２０２との間の角度θは６０°であってよい。
【００３９】
必ずしもすべてではないがいくつかの例において、第１の基底ベクトル２０１の大きさと第２の基底ベクトル２０２の大きさは同じであってもよい。例えば、図４Ａの単位セル２００は方形であってよく、図４Ｂの単位セルは菱形であってよい。
【００４０】
図５Ａおよび図５Ｂは、定義された位置オフセット３２を用いて電極フレーム３０を配置変更する場合を示す図である。
【００４１】
この例では、オフセットは、第１の基底ベクトル２０１および第２の基底ベクトル２０２に対して定義された線形移動である。別の例では、このオフセットは単位セル２００の回転であってもよい。
【００４２】
電極フレーム３０の例を図５Ａに示す。この例では、電極フレーム３０は４つの方形単位セル２００と９つの電極１２を備える。別の例では、電極フレーム３０は、異なる数の単位セルと電極、および図４Ａに示す矩形や図４Ｂに示す平行四辺形などの異なる形状の単位セル２００を備えてもよい。
【００４３】
図５Ｂは、電極フレーム３０の配置変更に用いることができるオフセット３２の例を示す図である。この例において、単位セルの第１の基底ベクトル２０１はＮ＝２個の下位部分に分割され、単位セル２００の第２の基底ベクトル２０２はＮ＝２個の下位部分に分割される。これにより、電極フレーム３０に４つの異なるオフセットを定義できる。これらのオフセットは、例えば、第１の基底ベクトル２０１および第２の基底ベクトル２０２と関連付けて（０，０）、（1/2，０）、（０，1/2）、および（1/2，1/2）として定義してもよい。
【００４４】
したがって、異なるオフセットを、第１の基底ベクトル２０１の分数および第２の基底ベクトル２０２の分数によって定義される線形移動によって定義してもよい。
【００４５】
単位セル２００を各基底ベクトルに沿ってＮで分割すると、Ｎ２個の異なるオフセットが得られることが理解されるであろう。これらの異なるオフセットを電極フレーム３０のオフセットに用いると、オフセットごとに標本点２２の新しい異なる配列２０が定義される。
【００４６】
図５Ｂの例において、第１の基底ベクトル２０１と第２の基底ベクトル２０２の下位部分は等しい（Ｎ）が、より一般的には、以下の線形移動によって、電極フレーム３０の異なるオフセットを定義してもよい。
【数１】
0006602319.tif 000002
ここで、ｎ＝０，１...Ｎ−１であり、ｍ＝０，１...Ｍ−１である。
【００４７】
図６は、図３のブロック１０４の例を示す図である。図６は、電極フレーム３０の特定の位置によって定義される標本点２２の配列２０を用いる方法を示す。
【００４８】
電極フレーム３０の位置に応じて（すなわち、標本点２２の異なる配列２０ごとに）、以下の方法を実行してもよい。
【００４９】
ブロック１１０において、例えば図７Ａまたは図７Ｂに示すように、標本点２２の配列２０における一対の標本点２２に入力電気信号が送信される。これらの例において、入力信号は一対の標本点２２ｉの間に印加される電流である。
【００５０】
次に、ブロック１１２において、例えば図７Ｃに示すように、標本点２２の配列２０における他の標本点２２の部分集合から出力電気信号が受信される。図７Ｃにおいて、近隣の標本点２２ｏの対間において電圧差が測定される。
【００５１】
その後、標本点２２の入力対および標本点２２の部分集合を変えて、ブロック１１０およびブロック１１２を繰り返す。
【００５２】
図８は、電極配列１０を配置変更せずに電極フレーム３０を配置変更する場合の方法例を示す図である。この例において、電極フレーム３０は電極配列１０の部分集合である。電極フレーム３０の位置は、電極配列１０の電極１２の部分集合を変更することで変更される。この例において、あり得る標本点２２ごとに電極１２が存在する。電極配列１０内の電極１２の位置は、敷き詰められた単位セル２００と、それらの単位セルの位置に対してあり得るすべてのオフセット値との組み合わせによって定義される。
【００５３】
敷き詰められた単位セル２００によって電極フレーム３０が定義され、あり得るオフセット値それぞれによって電極フレーム３０の位置が定義される。オフセットを変更すると、用いられる電極１２が変更され、それによって電極フレーム３０の位置が変更される。このため、電極配列１０の電極１２と標本点の配列２０における標本点２２とは一対一で対応していないことが理解されるであろう。電極配列１０が異なる方法で部分的に標本化されることで、標本点２２の異なる配列２０が作成される。
【００５４】
図８は、電極配列１０の電極１２を示す記号を含み、第１の電極フレーム３０（第１のオフセット）、第２の異なる電極フレーム３０（第２のオフセット）、第３の異なる電極フレーム３０（第３のオフセット）、および第４の異なる電極フレーム３０（第４のオフセット）を別々の表現によって示している。
【００５５】
図７Ａ、図７Ｂ、図７Ｃ、および図８に示す電極フレームは、すべて矩形または方形の単位セルを含んでいるが、例えば図４Ｂまたは図１５Ａに示す平行四辺形などの別の形状であってもよい。
【００５６】
図９から図１２は、電極配列１０を配置変更して、矩形または方形の単位セルを含む電極フレーム３０を配置変更する場合の方法例を示す図である。この例において、電極配列１０の電極１２と標本点２２の配列２０における標本点２２とは一対一で対応している。
【００５７】
電極フレーム３０は、電極配列１０の電極１２によって定義される。電極フレーム３０の配置および配置変更は、電極配列１０の物理的な配置と配置変更によって行われる。
【００５８】
この例において、敷き詰められた単位セル２００は、電極フレーム３０と電極配列１０の両方を定義する。単位セルのオフセットは、電極配列１０および電極フレーム３０の物理的シフトを表す。
【００５９】
図１に示す制御回路７は、例えば、モータあるいは一群のデジタルまたはアナログステップモータを用いた、電極配列１０の移動の制御に用いてもよい。この制御はマイクロメートル単位の精度であってもよい。
【００６０】
図９は、電極１２によって定義される電極フレーム３０の例を示す図である。電極フレーム３０は、標本点がそれぞれ電極１２に対応する、標本点２２の配列２０を定義する。
【００６１】
図１０Ａは、４つの異なるオフセット３２を用いて標本点２２の４つの異なる配列２０を作成する場合を示す図である。図１０Ｂは、標本点２２の４つの配列２０すべてを組み合わせたものを示す図である。
【００６２】
したがって、任意の時点において、図９に示すような標本点２２の配列２０が用いられることが理解されるであろう。異なる時点において、異なるオフセット３２によって定義される電極フレーム３０の異なる位置に対応する、標本点２２の異なる配列２０が用いられる。したがって、図１０Ｂに示す標本点２２は経時的にインピーダンスイメージング法に用いられる。
【００６３】
図１０Ｂに示す標本点２２の数および密度は、図９に示す標本点２２の数および密度の４倍であることが理解されるであろう。その結果、図１０Ｂの標本点２２を用いて作成したインピーダンス画像は、図９の標本点２２を用いて作成したインピーダンス画像より高い解像度を有する。
【００６４】
図１０Ａにおいて異なるオフセット３２が実行される順序は、電極フレーム３０の位置が１回の変更で、単位セル２００の第１の基底ベクトル２０１または第２の基底ベクトル２０２の方向にだけ変更されるような順序であることを理解されたい。電極配列１０は、規則正しい順序で移動されて各オフセット３２を達成する。この例において、第１の基底ベクトル２０１と第２の基底ベクトル２０２は直交している。
【００６５】
図１０Ａの例において、単位セル２００の各基底ベクトルは２つに分割される。これによって、４つの異なるオフセット、および標本点２２の４つの異なる配列２０が作成される。
【００６６】
図１１の例において、各基底ベクトルは３つに分割され、これによって９つの異なるオフセット、および標本点２２の９つの異なる配列２０が作成される。
【００６７】
図１２の例において、各基底ベクトルは４つに分割され、これによって１６の異なるオフセット値、および標本点２２の１６の異なる配列２０が作成される。
【００６８】
しかしながら、単位セル２００の各基底ベクトルはＮ個（Ｎ-１の補間）に分割されてもよいことを理解されたい。これによって、Ｎ２個の異なるオフセット、および標本点２２のＮ２個の異なる配列２０が作成される。
【００６９】
例えば、図６と関連して上述したように、標本点２２の異なる配列それぞれを用いて出力電気信号が取得されることを理解されたい。
【００７０】
図９は、標本点２２の配列２０の定義に用いられる電極フレーム３０の例を示す図である。異なる電極フレーム３０を用いることもできる。図１３および図１４は、異なる電極フレーム３０を示す図である。
【００７１】
図１５、図１７Ａ、および図１７Ｂは、電極配列１０を配置変更して、平行四辺形または菱形の単位セルを含む電極フレーム３０を配置変更する場合の方法例を示す図である。この例において、電極配列１０の電極１２と標本点２２の配列２０における標本点２２とは一対一で対応している。
【００７２】
電極フレーム３０は、電極配列１０の電極１２によって定義される。電極フレーム３０の配置および配置変更は、電極配列１０の物理的な配置と配置変更によって行われる。
【００７３】
この例において、敷き詰められた単位セル２００は、電極フレーム３０と電極配列１０の両方を定義する。単位セルのオフセットは、電極配列１０および電極フレーム３０の物理的シフトを表す。
【００７４】
図１に示す制御回路７は、例えば、モータあるいは一群のデジタルまたはアナログステップモータを用いた、電極配列１０の移動の制御に用いてもよい。この制御はマイクロメートル単位の精度であってもよい。
【００７５】
図１７Ａは、電極１２によって定義される電極フレーム３０の例を示す図である。電極フレーム３０は、標本点がそれぞれ電極１２に対応する、標本点２２の配列２０を定義する。
【００７６】
図１５は、４つの異なるオフセット３２を用いて標本点２２の４つの異なる配列２０を作成する場合を示す図である。図１７Ｂは、標本点２２の４つの配列２０すべてを組み合わせたものを示す図である。
【００７７】
したがって、任意の時点において、図１７Ａに示すような標本点２２の配列２０が用いられることが理解されるであろう。異なる時点において、異なるオフセット３２によって定義される電極フレーム３０の異なる位置に対応する、標本点２２の異なる配列２０が用いられる。したがって、図１７Ｂに示す標本点２２は経時的にインピーダンスイメージング法に用いられる。
【００７８】
図１７Ｂに示す標本点２２の数および密度は、図１７Ａに示す標本点２２の数および密度の４倍であることが理解されるであろう。その結果、図１７Ｂの標本点２２を用いて作成したインピーダンス画像は、図９の標本点２２を用いて作成したインピーダンス画像より高い解像度を有する。
【００７９】
図１５において異なるオフセット３２が実行される順序は、電極フレーム３０の位置が１回の変更で、単位セル２００の第１の基底ベクトル２０１または第２の基底ベクトル２０２の方向にだけ変更されるような順序であることを理解されたい。電極配列１０は、規則正しい順序で移動されて各オフセット３２を達成する。この例において、第１の基底ベクトル２０１と第２の基底ベクトル２０２は直交していない。この例において、第１の基底ベクトル２０１と第２の基底ベクトル２０２との間の角度は６０°である。
【００８０】
図１７Ａの例において、単位セル２００の各基底ベクトルは２つに分割される。これによって、４つの異なるオフセット、および標本点２２の４つの異なる配列２０が作成される。
【００８１】
しかしながら、単位セル２００の各基底ベクトルはＮ個（Ｎ-１の補間）に分割されてもよいことを理解されたい。これによって、Ｎ２個の異なるオフセット、および標本点２２のＮ２個の異なる配列２０が作成される。
【００８２】
例えば、図６と関連して上述したように、標本点２２の異なる配列それぞれを用いて出力電気信号が取得されることを理解されたい。
【００８３】
図１７Ａは、標本点２２の配列２０の定義に用いられる電極フレーム３０の例を示す図である。異なる電極フレーム３０を用いることもできる。
【００８４】
図１６Ａを参照して、制御回路７（図１）を制御部として実装してもよい。制御部７は、ハードウェアのみで実装しても、ファームウェアのみを含むソフトウェアとして特定の態様を有しても、ハードウェアとソフトウェア（ファームウェアを含む）の組み合わせであってもよい。
【００８５】
図１６Ａに示すように、制御部７はハードウェアの機能性を有効にする命令を用いて実装してもよい。例えば、実行可能なコンピュータプログラム命令２０４を汎用または専用プロセッサ２００において用いる。この命令２０４は、コンピュータ可読記憶媒体（ディスク、メモリなど）に格納され、前述のプロセッサ２００によって実行される。
【００８６】
プロセッサ２００は、メモリ２０２に対して読み書きするように構成される。プロセッサ２００は、データやコマンドをプロセッサ２００から出力するための出力インタフェースと、データやコマンドをプロセッサ２００に入力するための入力インタフェースとを備えてもよい。
【００８７】
メモリ２０２はコンピュータプログラム２０４を格納する。コンピュータプログラム２０４は、プロセッサ２００に読み込まれて装置２の動作を制御するコンピュータプログラム命令（コンピュータプログラムコード）を含む。コンピュータプログラム２０４のコンピュータプログラム命令は、図３および図６に示す方法を装置が実行できるようにするロジックおよびルーチンを提供する。プロセッサ２００は、メモリ２０２を読み取ることで、コンピュータプログラム２０４を読み込んで実行できる。
【００８８】
したがって、装置２は、少なくとも１つのプロセッサ２００と、コンピュータプログラムコード２０４を含む少なくとも１つのメモリ２０２とを備え、少なくとも１つのメモリ２０２およびコンピュータプログラムコード２０４は、少なくとも１つのプロセッサ２００と共に、標本点の相対的な変位を定義する電極フレームであって、第１の位置にある電極フレームによって定義される標本点の配列を用いるステップと、第２の異なる位置にある同じ電極フレームによって定義される標本点の異なる配列を用いるステップとを装置２に少なくとも実行させる。
【００８９】
図１６Ｂに示すように、コンピュータプログラム２０４は、任意の適切な提供機構２１０を介して装置２に提供されてよい。提供機構２１０は、例えば、非一時的なコンピュータ可読記憶媒体、コンピュータプログラム製品、記憶装置、ＣＤ-ＲＯＭ（Compact Disc Read-Only Memory）やＤＶＤ（Digital Versatile Disc）などの記録媒体、コンピュータプログラム２０４を実体的に具現化する製造品などであってもよい。この提供機構は、コンピュータプログラム２０４を確実に転送するように構成された信号であってもよい。装置２は、コンピュータプログラム２０４をコンピュータデータ信号として伝搬または伝送してもよい。
【００９０】
メモリ２０２は、単一の構成要素または回路として図示されているが、その一部または全部が統合／取外し可能である１つ以上の別々の構成要素または回路として実装されてもよく、および／または、永久／半永久／動的／またはキャッシュ記憶装置としてもよい。
【００９１】
プロセッサ２００は、単一の構成要素または回路として図示されているが、その一部または全部が統合／取外し可能である１つ以上の別々の構成要素または回路として実装されてもよい。プロセッサ２００は、シングルコアプロセッサであっても、マルチコアプロセッサであってもよい。
【００９２】
「コンピュータ可読記憶媒体」、「コンピュータプログラム製品」、「実体的に具現化されたコンピュータプログラム」など、または「制御部」、「コンピュータ」、「プロセッサ」などへの言及は、シングル／マルチプロセッサアーキテクチャ、逐次（ノイマン型）／並列アーキテクチャなどの様々なアーキテクチャを有するコンピュータだけでなく、フィールドプログラマブルゲートアレイ（Field Programmable Gate Array：ＦＰＧＡ）、特定用途向け集積回路（Application Specific Integrated Circuit：ＡＳＩＣ）、信号処理装置、その他の処理回路などの特殊な回路も網羅するものと理解されたい。コンピュータプログラム、命令、コードなどへの言及は、プログラマブルプロセッサ用のソフトウェア、またはファームウェアを網羅するものと理解されたい。例えば、プロセッサに対する命令であるか、専用機能デバイス、ゲートアレイ、プログラマブル論理デバイスなどの構成設定であるかを問わず、ハードウェア装置のプログラマブルコンテンツなどを網羅する。
【００９３】
図３および図６に示すブロックは、方法内のステップおよび／またはコンピュータプログラム２０４に含まれるコードの部分を表す。図に示すブロックの特定の順序は、ブロックの必要とされる順序または好ましい順序を必ずしも意味するわけではなく、ブロックの順序および構成は異なってもよい。また、いくつかのブロックを省略してもよい。
【００９４】
本明細書に記載する「モジュール」は、最終製造業者またはユーザが追加する特定の部品／構成部品を除いた、機器または装置を意味する。装置２はモジュールであってもよい。
【００９５】
本文書では、「備える、含む、有する（ｃｏｍｐｒｉｓｅ）」という用語を排他的ではなく包括的な意味で用いる。すなわち、「Ｙを含むＸ」という記載においては、ＸはＹを１つだけ含んでも、２つ以上のＹを含んでもよい。「備える、含む、有する」を排他的な意味で用いる場合、「...を１つだけ含む」と記載するか、「からなる（ｃｏｎｓｉｓｔｉｎｇ）」という用語を用いて、文脈内で明確にするものとする。
【００９６】
上記の説明において、様々な例に言及した。ある例に関連する特徴または機能の説明は、それらの特徴または機能がその例に存在することを表す。文章内で用いる「例」または「例えば」または「であってもよい、場合がある」などの用語は、明示的な記載の有無にかかわらず、そのような特徴または機能が、例として記載されたかどうかにかかわらず、少なくとも記載された例内に存在することを意味し、また、他のいくつかまたはすべての例に、必ずではないが存在し得ることを意味する。したがって、「例」または「例えば」または「であってもよい、場合がある」などは、一群の例内の特定の実例を表す。その実例の特性は、その実例のみの特性であるか、その一群の特性であるか、またはその一群内のすべてではなく一部の実例を含む下位群の特性であり得る。
【００９７】
前述の段落において、様々な例を参照して本発明の実施形態を説明したが、前記の例は、特許請求の範囲に記載する本発明の範囲から逸脱することなく変更できることを理解されたい。
【００９８】
前述の説明に記載した特徴は、明示的に記載した組み合わせ以外の組み合わせによって用いてもよい。
【００９９】
機能は特定の特徴を参照して説明したが、これらの機能は、記載の有無にかかわらず他の特徴によって実行可能としてもよい。
【０１００】
特徴は特定の実施形態を参照して説明したが、これらの特徴は、記載の有無にかかわらず他の実施形態に存在してもよい。
【０１０１】
上記の明細書において、特に重要と考えられる本発明の特徴に注目を集めるよう努めているが、出願人は、特定の強調の有無にかかわらず、上記において図面に言及および／または図示された特許可能な特徴または特徴の組み合わせに対する保護を請求することを理解されたい。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７Ａ】
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【図７Ｂ】
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【図７Ｃ】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６Ａ】
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【図１６Ｂ】
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【図１７Ａ】
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【図１７Ｂ−１】
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【図１７Ｂ−２】
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