(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
導電性の保持壁部内に保持される材料（人体を除く）内の電気的インピーダンスの分布の表示を得る方法において、
相互に離間されて該壁部の隔てられた場所に取付けられ、相互に電気的に絶縁され、該壁部内に保持された材料と電気的に接触するように配置された複数の電極を提供するステップと、
該電極のいずれかに入力信号が印加される間に電気的な基準接地と他の各電極との間に各出力電気信号を生成させる該入力電気信号を、該基準接地と該各電極間に個々に印加するステップと、
該出力電気信号を測定するステップと、
結果として得る測定データを処理して該材料内のその電気的インピーダンスの分布の表示を提供するステップと、
を含み、
該保持壁部が入力および出力電気信号が印加されかつ測定される該電気的な基準接地として用いられること、
を特徴とする該方法。
【請求項２】
非導電性の保持壁部内に保持される材料（人体を除く）内の電気的インピーダンスの分布の表示を得る方法において、
相互に離間されて該壁部の隔てられた場所に取付けられ、相互に電気的に絶縁され、該壁部内に保持された材料と電気的に接触するように配置された複数の電極を提供するステップと、
該電極のいずれかに入力信号が印加される間に電気的な基準接地と他の各電極との間に各出力電気信号を生成させる該入力電気信号を、該基準接地と該各電極間に個々に印加するステップと、
該出力電気信号を測定するステップと、
結果として得る測定データを処理して該材料内のその電気的インピーダンスの分布の表示を提供するステップと、
を含み、
該基準接地が、いずれの時点においても、入力信号が印加されているおよび出力信号が測定されている２つの電極を除く全ての電極を一緒に接続することにより形成されること、
を特徴とする該方法。
【請求項３】
前記基準接地として、前記材料内でかつその境界から隔てられた電極を提供するステップを含む請求の範囲第２項記載の方法。
【請求項４】
材料（人体を除く）内の電気的インピーダンスの分布の表示を得る装置において、
該材料を保持するための導電性の保持壁部を有する容器手段と、
相互に電気的に絶縁され且つ壁部内に保持される材料と電気的に接触する状態に配置された、該壁部の隔てられた場所に取付けられる複数の電極と、
入力信号を生成しかつ電気的基準接地と各電極間で個々に印加する手段であって、電極のいずれか１つに入力信号が印加されるときに出力電気信号を該電気的基準接地と他の該各電極との間に生成させる該印加する手段と、
該出力電気信号を測定する手段と、
結果として得られる測定データを処理して、該材料内部のその電気的インピーダンスの分布の表示を提供する手段と、
を備え、
該保持壁部が、入出力電気信号が印加されて測定されている関連する該電気的基準接地を生成する該装置。
【請求項５】
前記壁部に取付けられた電極が、該壁部から電気的に絶縁される請求の範囲第４項記載の装置。
【請求項６】
材料（人体を除く）内の電気的インピーダンスの分布の表示を得る装置において、
該材料を保持するための非導電性の保持壁部を有する容器手段と、
相互に電気的に絶縁され且つ壁部内に保持される材料と電気的に接触する状態に配置された、該壁部の隔てられた場所に取付けられる複数の電極と、
入力信号を生成しかつ電気的基準接地と各電極間で個々に印加する手段であって、電極のいずれか１つに入力信号が印加されるときに出力電気信号を該電気的基準接地と他の該各電極との間に生成させる該印加する手段と、
該出力電気信号を測定する手段と、
結果として得られる測定データを処理して、該材料内部のその電気的インピーダンスの分布の表示を提供する手段と、
該基準接地を構成するため、入力信号が印加されている電極と、および出力信号が測定されている電極の２つの電極を除く全ての該電極をいかなる時も一緒に接続するスイッチ手段と、
を備えることを特徴とする該装置。
【請求項７】
前記電気的基準接地として、前記材料内部にあってかつその境界から隔てられた電極を含む請求の範囲第６項記載の装置。
【請求項８】
前記電気的基準接地が、別の目的をも供する撹拌器手段によって構成される請求の範囲第６項記載の装置。
【請求項９】
前記電極が前記壁部に取付けられて、該壁部を貫通して該壁部内に保持される前記材料と電気的に接触する状態に突出する請求の範囲第４または６項記載の装置。
【発明の詳細な説明】
本発明は、臨床的用途において時折知られており、プロセス槽あるいはパイプライン内部の材料の抵抗率の分布を迅速に評価するための有効な技術として最近受入れられてきた電気インピーダンス・トモグラフィ（ＥＩＴ）に関する。
ＥＩＴの臨床的用途において、例えば患者の胸郭の周囲に皮膚と電気的に接触して隔てて配置された１組の電極を提供し、全ての可能な相互に隣接する電極対の各々に順次一定電流または一定電圧の入力電気信号を印加することは公知である。入力信号が相互に隣接するどれか１対の電極に印加されつつある間、残りの電極のそれぞれの相互に隣接する対間の電流または電圧が測定され、結果として生じる測定データが周知の方法で処理されて、電極リングで囲まれる患者の断面に跨がる電気的抵抗の分布の表示を生じてスクリーン上に表示する。
特にアクリルその他の樹脂の如き電気的に非伝導材料から作られた槽およびパイプラインに対して内容物が異なる抵抗率の液体中の固体の懸濁物か、あるいは異なる抵抗率の複数の相互に混合しない液体である時に、槽またはパイプラインの断面にわたりその内容物の抵抗率の分布を決定するためにＥＩＴを適用することもまた知られるようになった。このようなＥＩＴの用途において、内部の内容物と直接電気的に接触するように、電極が槽またはパイプラインの壁面に取付けられてそれを貫通して突出することを提供することも公知である。その間に入力信号が印加されあるいは出力信号が測定される電極対が実際にあるいは有効に、抵抗率の分布が決定されるべき材料内（通常、ほんの少しだけ内部）にあるという事実を考慮するためには、データ処理アルゴリズムの小さな修正のみで済む。
また、導電性材料で作られた槽およびパイプラインと関連してＥＩＴを用いることも提案されており、大部分の産業用パイプラインおよび処理槽は導電性の金属材料から構成されるので、このような材料に適合させる必要があるので現在のＥＩＴ技術を修正する実際上の必要がある。電極を相互に絶縁状態に保持することが必要であるから、これら電極を導電性の保持壁から絶縁して、これら電極が壁を貫通して内部の内容物と直接電気的に接触する状態に突出するよう配置することが必要である。しかし、このことが行われる場合でも、入力信号が１対の隣接電極間に印加される時、相互に隣接する他の電極対間で測定された出力信号が低い振幅であり、その結果、周知の方法での信号処理の後に不充分な低品質の抵抗率の分布の決定を導く低質の信号／雑音比を持つことが判る。
本発明の目的は、非導電体または導電体のいずれかの保持壁と関連して成功裏に用いることができるＥＩＴ方法および装置を提供することにある。
本発明の第１の特質によれば、壁部の離れた場所に取付けられ、相互に電気的に絶縁され、壁部内に保持された材料と電気的に接触する状態に配置された複数の相互に隔てられた電極を提供することと、電気的に基準の接地と各電極間に、各出力電気信号を基準接地とその他の各電極との間に生成させる入力電気信号を、いずれかの電極に対して印加される間に、個々に印加することと、出力電気信号を測定することと、前記材料内の電気的インピーダンスの分布の表示を生じるために、結果として得られる測定データを処理することとを含む、保持壁部内に保持された材料内の電気的インピーダンスの分布の表示を得る方法が提供される。
本発明の別の特質によれば、材料を保持するための保持用壁部を持つ容器手段と、相互に電気的に絶縁されて壁部内に保持された材料と電気的に接触するように配置された壁部の隔てられた場所に取付けられた複数の電極と、入力信号を生成し、電気的な基準接地と各電極の間に個々に印加し、いずれかの電極に対して印加される間に、各出力電気信号を基準接地とその他の各電極との間に生成させるする手段と、出力電気信号を測定する手段と、結果として生じる測定データを処理して前記材料内の電気的インピーダンスの分布の表示を生じる手段とを含む、材料内の電気的インピーダンスの分布の表示を得るための装置が提供される。
保持用壁部が電気的に良導体で作られる場合に本発明による方法および装置を適用する際に、壁部それ自体が入力および出力の電気信号が印加されて測定される基準接地として働くように作られ、電極が壁部に取付けられるが電気的にはこの壁部から絶縁されことが望ましく、かつ壁部を貫通してその内部に保持された材料と接触するようにすることが望ましい。
保持用壁部が非導電性であるならば、基準接地を提供する他の手段を考案しなければならない。この目的のために、入力信号が基準接地に相対的に印加されつつある電極の１つ、および基準接地に相対的に出力電気信号が測定されつつある他の１つの電極を除いて、どんな瞬間も、電気的に一緒にまとめられた全ての電極で構成される基準接地が配置される。
本発明の別の実施例において、基準接地が、インピーダンスの分布が再構成されるべき材料の内部でその境界から離して配置された少なくとも１つの電極により与えられる。この基準接地電極は、槽の中心に配置されるか、あるいは配置されない。攪拌器の如き装置の導電性要素が槽内に配置されるならば、この要素は基準接地電極として働くようにされることができる。
本発明の臨床的用途における改変において、患者の皮膚がインピーダンス分布が再構成されるべき材料の境界を構成し、他の保持壁部を提供する必要がない。このような場合、電極は周知の方法で皮膚に対して添付され、皮膚を貫通する必要はない。
本発明については、添付図面に関して方法および装置の両方に関して以降の記述に更に説明され明らかにされる。
図１は、保持用壁部が非導電材料である円形断面の槽またはパイプライン内に保持される材料に対して適用される公知の種類のＥＩＴを示し、
図２は、保持用壁部が金属の如き導電性材料である円形断面の槽またはパイプライン内に保持される材料に対する本発明によるＥＩＴの使用を示し、
図３は、図２に示された導電性の保持用壁部に取付けられ、壁部および相互に電気的に絶縁された複数の類似の電極の１つの概略断面図、
図４は、図２に示された電極の１つに所与の電位または電流が印加される時の他のこのような電極で測定される電位を表わし、
図５は、本発明によるイメージの再構成を実現する際に使用される如きピクセル感度係数の表示、
図６は、金属壁部を持つ槽中に保持された水中に浸漬する３つのガラス・ロッドの再構成されたイメージ、
図７は、複数の電極が取付けられた非導電性槽を表わし、かつ本発明の実施において用いられる電極結線の適切な構成を示し、
図８は、図７と同様に、本発明の実施において用いられる電極の結線の別の適切な構成を示す。
図１に示されたＥＩＴの公知の例において、抵抗率の分布が決定されるべき材料２０が、アクリルその他の電気的に絶縁性の材料の円形壁部２１を有するパイプラインまたは他の槽内に保持され、この壁部２１の周囲に複数の電極２２が等間隔に隔てて取付けられ、それぞれが壁部内で材料２０と接触状態になるように、かつ電気的な結線の取付けのため壁部外部から接することが可能なように壁部を貫通して突出している。図１に略図的に示されるように、一定電流の供給源２３が相互に隣接する電極対２２の１対の間に接続され、電圧測定装置２４が、残りの電極２２の相互に隣接する対間に接続されて、電流が、電流源２３が接続される電極対間に流れる結果これら電極間に存在する電圧を測定する。このような形態のＥＩＴを実施する際、電流源２３が、１対の相互に隣接した電極間に接続された状態に維持され、相互に隣接した残りの電極対間の電圧が同様に測定される。次に、電流源２３が相互に隣接した電極の異なる対間に接続され、その時残る電極の相互に隣接した対間に結果として生じる電圧が測定され、このプロセスが、相互に隣接した電極の各対間に電流源が印加されるまで反復され、各対ごとに、残りの電極の各々の相互に隣接した電極対間の対応した電圧が測定される。全ての測定されたデータがコンピュータ手段（図示せず）によって周知の方法で処理されて、材料２０における電気抵抗率の分布の表示を生じる。
図１はまた、材料２０が均一な電気抵抗率である場合に、１対の相互に隣接した電極２２間に電流源２３からの入力電気信号を印加することにより材料２０中に生じる電界を特徴付ける等電位線２５および電流線２６のシステムも示す。等電位線２５は、周部のまわりの異なる位置における壁部２１の要素が全て異なる電位であるように傘開（ｆａｎ  ｏｕｔ）するであろうことが判り、材料２０が均一な抵抗率でなく、かつその結果、図示されたパターンの等電位線および電流線の対称性および規則性のより大きいか小さい摂動度がある場合でさえも、このことが妥当することが判るであろう。電気的に絶縁する壁部２０が導電性壁部に置換されても、その導電性が大きいほどそれが等電位面に更に一層近似するので、図１に示されたタイプの電界パターンが得られないことが明らかであろう。
既に述べたように、保持用壁部が導電性であるならば、電極をその壁部から絶縁することが必要である。しかし、これが行われても、図１に示されるように、２つの隣接電極間に電流源２３により印加される入力信号は２つの電極間に延在する導電性壁部の部分によって大きく短絡される。電流源２３が接続される電極から遠い距離における材料２０に生成される電界がこれら電極間の壁部の短絡作用によって低減されると共に、出力信号が測定されつつある電極対間に延在する導電性壁部の存在による類似の短絡作用のゆえに、２つの他の相互に隣接した電極間で測定される出力信号が受入れがたく低い振幅になる。
しかし、本発明の実施において、入力および出力の電気信号が電極対間ではなく、各場合に、１つの電極と共通の電気的基準接地との間に印加されあるいは測定される。導電性の保持壁部が図１の絶縁壁部２１と弁別するため２１Ａで示され図２に略図的に示された本発明の実施例においては、この導電性の保持壁部は共通の電気的基準点または接地として働く。壁部２１Ａに取付けられた電極２２のそれぞれ１〜１６が付された各電極は、例えば、図３に示されるように、絶縁スリーブ２７によって壁部から電気的に絶縁される。しかし、壁部２１Ａにおける電極の取付けが実際には図３に示されよりも更に複雑になる必要があり、それは壁部２１Ａ内部の材料２０が、電極とそれらの取付け部が耐えることができねばならない実質的な圧力下におかれるためである。
本発明によれば、図２に示されるように、電流源２３により与えられる入力電気信号が接地、即ち導電性壁部２１Ａと、電極２２の１つ（図示のように、１６が付されたもの）との間に印加され、出力電気信号は残りの電極２２（それぞれ１〜１５が付された）の各々と接地との間で、接地と番号１０を付した電極２２との間に接続された状態で示される如き測定手段２４によって測定される。対応する出力信号の組は、入力信号がそれぞれ他の各電極２２に印加される間に測定され、次いで測定データの全てが、材料２０内の抵抗率分布の表示を得るため適切なアルゴリズムの使用によって処理される。図２はまた、材料２０が均一な抵抗率の場合に、電流源２３からの入力信号を接地（壁部２１Ａ）と番号１６が付された電極２２との間に印加することにより材料２０に確立された電界パターンの等電位線２５と電流線２６をも示している。この場合に得られた電界パターンが図１に示されたものと非常に異なることが観察され、実際には、等電位線と電流線（常に相互に直交している）は図１と図２間では相互に実質的に逆になっている。図２に示されるように、入力信号が１つの電極２２に印加される（例えば、９．６ＫＨｚの周波数でｃｍピークピーク当たり１．５ｍＡの）注入電流であり、出力信号が壁部２１Ａに対する他の電極２２（無論、絶縁された）の電位である場合、入力信号が電流源２３から印加される電極から遠い電極は入力信号によって相対的に影響を受けないが、この効果はより近い電極において徐々に大きくなる。このことは図４に示され、同図は図２に示されるように、番号１６が付された電極に対して入力信号が印加される時、番号１〜１５が付された電極の各々において（ミリボルト単位で）測定される典型的な電圧を示す。このように得られた電圧出力信号は、隣接した電極対間で測定されるものより実質的に大きく、同じ入力信号が（図１に関して述べたように）前記の電極対間に印加されるが、電極が導電性壁部から絶縁されてもこの壁部により生成される接地即ち短絡作用を受ける。
絶縁材２７の存在、およびこれと対応して壁部２１Ａの材料と連続する導電性材料の存在しないことおよび接地電位において、電極とすぐ隣接する材料２０における電界パターンに対して僅かな歪み作用を有する。この効果は、壁面が接地電位における連続的面を提供する場合、電極で測定される電位が、壁部内で距離ｓ／４に配置される電極によって測定されるものと類似する結果となることが示される。ここで、ｓは絶縁材２７の外径である。即ち、壁部２１Ａの実際の半径がＲ0であるならば、電極が配置される円の半径は有効にＲeとなる。ここで、Ｒe＝Ｒ0−ｓ／４である。直径ｓの絶縁材の存在の「侵入効果（ｉｎｔｒｕｓｉｖｅ  ｅｆｆｅｃｔ）」ｇは、ｇ＝Ｒ0／Ｒeとして定義することができる。ｓ＜＜Ｒ0であるから、電流を電極２２の１つに印加することにより材料２０に生じる電界の歪みは、壁部２１Ａの付近で最大となるが、より小さな半径では急激に無視し得るようになる。
均一な導電率σの材料２０の場合、電流ＩLの１つの電極２２における注入は、角度（π−θ）により壁部２１Ａ周囲に隔てて配置された電極において、下式により与えられる電圧Ｖ（Ｒｅθ）を生じることが示される。
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これは、図４に示される電極に誘導された電圧の分布である。この電圧のプロフィールと、図１に関して先に述べた如き１対の隣接電極間に入力電流信号を印加することによる、絶縁槽の壁部の場合において得られる電圧との間の類似性は、非導電性槽壁面での使用のため既に利用可能なデータ取得システム（電流源２３と出力信号測定手段２４）を用いて本発明が実施できるとの早期の確認をもたらし、電流の注入および電圧バッファ回路に対する非常に僅かな修正のみが必要である。
材料２０の導電性が不均一性である場合に、容器壁部が既に知られる如き導電性材料であり、かつ非導電性のパイプラインあるいは他の槽内に含まれる材料のＥＩＴと関連して使用される時に、実質的に同じイメージ再構成アルゴリズムを用いることができる。例えば、図２に関して先に述べたように、導電性容器壁部と関連して本発明を実施する際、（Ｃｌｉｎ．Ｐｈｙｓ．Ｐｈｙｓｉｏｌ．Ｍｅａｓの１９８９年、１０（３）、２７５〜２８１においてＣ．Ｊ．Ｋｏｔｒｅにより記述された感度係数法（ｓｅｎｓｉｔｉｖｉｔｙ  ｃｏｅｆｆｉｃｉｅｎｔ  ｍｅｔｈｏｄ）を用いて、定性的イメージ再構成（ｑｕａｌｉｔａｔｉｖｅ  ｉｍａｇｅ  ｒｅｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ）アルゴリズムが使用された。図５は、例えば、図３において番号１６および８が付された電極のような、入力信号が印加されかつ出力信号が測定される電極が相互に直径方向に対向する場合におけるピクセルの感度係数を示す。
両方の電極に近い領域において高い感度があるが、感度がこれらの領域から遠去かると急速に低減することが判る。全ての可能な駆動／測定の組合わせと対応する一連の感度マップを用いることにより、定性的（ｑｕａｌｉｔａｔｉｖｅ）イメージが再構成されて、電極２２のレベルにおける壁部２１Ａ内の材料２０の断面にわたる導電率の変動を示す。図６は、水道水で充填された１６．６ｃｍの直径の壁部２１Ａの境界から約２ｃｍ隔てられた３つの１ｃｍの直径のガラス・ロッドの、このようにして得られた再構成イメージを示す。図６における明るい陰の領域は、比較的低い導電率の領域を示し、３つのガラス・ロッドの位置と対応しており、イメージのより暗い部分は包囲する水と対応する。
ゲセロウィッツ（Ｇｅｓｅｌｏｗｉｔｚ）により初めて展開され、後でリーア（Ｌｅｈｒ）により改良された如き導電性体部に対する感度の理論は、体部のインピーダンス特性を図１に示された如き４電極（２ポート）の電流励起／電圧測定技術から決定することを本質的に可能にした。しかし、この理論は、体部の外層が非導電性であったことに基いて展開された。本発明の目的のためには、元の４リード、２ポートのモデルが、図２に示される事例では、導電性の境界壁部２１Ａが第３のリードとして働く等価の３リード、２ポートのモデルへ修正される。このような修正にも拘わらず、ゲセロウィッツ／リーアの理論は変更されず、槽の２次元断面を表わす弁別域（ｄｉｓｃｒｅｔｉｚｅｄ  ｒｅｇｉｏｎ）はゲセロウィッツの方法により、弁別領域の各々の感度係数を決定するために取扱うことができる。図６に示されるイメージでは、槽の円形断面は、１００平方ピクセルの半径を持つ７，６８０平方ピクセルの１組に分けられた。これらのピクセルのそれぞれに対する感度係数Ｓは、ゲセロウィッツ法を用いて計算され、ピクセルのグレー・レベルＰx,yからなる再構成イメージが、コータ（Ｋｏｔｒｅ）により提案されるように、測定電圧の比の対数とのこれら係数の積（ｐｒｏｄｕｃｔ）から形成された。
図６に示されたイメージはコータの感度係数法を用いるイメージ再構成アルゴリズムの使用によって得られたが、所望のイメージを得るため測定データを処理する他の公知の方法もまた用いられることが理解されよう。例えば、変更された境界条件に適当に適合した有限要素法（ＦＥＭ）も同様に用いることができる。
先の記述は検査した材料の抵抗値および抵抗率についてのものであるが、ＥＩＴは一般に、特に本発明は抵抗要素のみでなく全体的にインピーダンスを調べるために使用することができること、また従って、抵抗値および抵抗率とは広義のインピーダンスとして理解されるべきことが理解されよう。
また、本発明は特に導電性材料の容器壁面に関してＥＩＴを適用する際に遭遇する諸問題の克服のため使用されるが、本発明はまた、非導電性の壁部を持つ槽の場合にも、あるいは実に、試料の境界が表面に沿う方向において高いインピーダンスである患者の皮膚である臨床的用途においても有効に適用できることも理解されよう。このような場合は、無論、共通の電気的基準接地として（非導電性の）容器壁部を用いることは不可能であるが、例えば、図７および図８に関して次に述べる如き他の構成も可能である。
図７に示されるように、インピーダンス分布についてイメージが再構成されるべき材料２０は、非導電性壁部２１を有するパイプラインまたは他の槽内に含まれ、前記壁部に番号１ないし１６が付された複数の電極２２が壁部を貫通して材料２０と電気的に接触するように突出して取付けられる。また、入力電気信号を選択された電極２２に印加するための電流源２３と、選択された電極２２からの出力信号を測定するための出力信号測定手段２４とが提供される。ここまでは、この構成は、前掲の係属中の出願の図１に関して記述される如くである。しかし、図７に示されるように、各電極２２はそれぞれの３路スイッチ２８に接続され、これにより電極はシステムの基準接地の一部として働くように共通のコネクタ・ストラップ２９に、あるいは結線３０に、あるいは結線３１に接続することができる。信号源２３は、入力信号を、基準接地ストラップ２９と結線３０とこれに接続されたどれかの電極２２の間に印加するように接続され、信号測定手段２４はストラップ２９と結線３１とこれに接続されたどれかの電極との間に生成される出力信号を測定するように同様に接続される。当該システムの使用においては、データ収集中の所与の瞬間において、電流源２３と基準接地間で電流源２３により印加される入力信号を受取るよう切換えられた（図７に示される番号１を付した）１つの電極と、出力信号を装置２４に与えるため結線３１に接続された（図７に示される番号１０を付した）１つとを除いて、全ての電極２２がそれらの各スイッチ２８によりストラップ２９に接続されてシステムの基準接地を形成する。電極２２の各々は、装置２４による出力信号の測定のため結線３１に他の各電極が個々に接続される期間中、結線２９に対して入力信号を印加するためにこの結線に個々に接続される。このように、いかなる時も、２つの電極を除く全ての電極がシステムの基準接地を提供するため一緒になる。
図８に示される構成は、図７に関して先に述べたものと全体的に類似するが、材料２０を含む槽内では非導電性である攪拌ブレード３３を持つ導電性の軸３２を備えた攪拌器が設けられる。この場合、攪拌器の軸３２は、基準接地として働き、信号源２３および測定手段２４は、攪拌器と、それぞれ結線３０、３１との間に接続される。図７に示されたストラップ２９は図示のように省かれ、スイッチ２８により結線３０、３１に接続されないどの電極２２も遮断され浮動状態のままである。図７および図８に関して述べたように、あるいは以下に述べる更に他の変更例において、取得される測定データの処理に用いられるアルゴリズムは、電極の接続によってセットアップされる特定の境界条件を考慮するために適切な修正を通常必要とすることが理解されよう。図８にに示される如き槽の中心またはその付近の基準接地電極の使用は、さもなければ周部の境界付近の感度と比較して低い槽の中心付近のシステムの感度を増大するために有効である。
図８に示される如き攪拌器または他の電極が、他の形態で図７に示される如き構成において材料２０内に設けられるならば、周部の各電極２２のように、この電極には、それを基準接地の結線２９に、あるいは結線３０、３１を介して入力信号源２３または出力信号測定手段２４のいずれかに接続するスイッチ手段が与えられる。このことは、入力信号を前記電極に印加することを可能にし、出力信号は電極２２の各々において逐次測定され、また、入力信号が電極２２の各々に対して逐次印加される時、連続的な出力信号を内部電極において測定することを可能にする。このような手段により、付加的な測定データを得ることができ、これが壁部２１から遠い位置にある材料２０の各部に関するシステムの感度を改善する。
ここでは、図８と同様に、あるいは入力信号が印加されあるいは出力信号が測定され、あるいは信号基準接地としてまたはその一部として働く内部電極を提供する図７の先に述べた修正と同様に、本発明による単一の電極の励起（ｅｘｃｉｔａｔｉｏｎ）および測定が臨床的用例において用いられる時、このような内部電極を同様に用いることができると言うことができる。このように、本発明によるＥＩＴ胸郭検査においては、絶縁ケーブルの自由終端における内部電極を食道を経て胸郭内の要求されるレベルまで通すことができる（２電極信号入力および２電極出力信号測定を用いる従来のＥＩＴの場合において既に提案されたように）。
図１および図２により示されるように、検査されるべき材料本体周囲の導電境界の提供は、この境界が非導電性である場合と比較して、前記本体における等電位線と電流線のパターンを交換する効果を有する。ＥＩＴの臨床的用途において、このような事実の利点を享受し得る状況があり得る。例えば、患者に適用される電極は、検査されるべき患者の部位周囲に装着できる導電性（かつ、望ましくは弾性）のバンドまたはベルトで絶縁状態に取付けることができる。あるいは、前記ベルトは非導電性材料でもよいが、論文「ＥＩＴにおける複合電極の使用（Ｕｓｉｎｇ  Ｃｏｍｐｏｕｎｄ  Ｅｌｅｃｔｒｏｄｅｓ  ｉｎ  ＥＩＴ）」（Ｐｉｎｇ  Ｈｕａ等。ＩＥＥＥ  Ｔｒａｎｓ．ｉｎ  Ｂｉｏｍｅｄ．Ｅｎｇ．，４０，Ｎｏ．１（１９９３年１月））に示唆される如き複合電極を取付けてもよい。そこに提案されたように、複合電極は、はるかに大きな表面積の外部電極で包囲された小さな内部電極を含み、その意図するところは、入力電流信号が２つの複合電極の外側電極間に印加でき、出力電圧信号は同じかあるいは異なる対の複合電極の内部電極間で測定されることである。しかし、このような複合電極のベルトはまたこれが患者に取付けられ、その全ての外側電極が一緒に有効な導電性の外側帯域として、信号基準接地としてまとめられるならば、基準接地に関して入力信号および出力信号が複合電極の個々の内部電極へ印加されあるいは該電極で測定されるかぎり、本発明によってＥＩＴを実施する際に使用することもできる。
【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７】
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【図８】
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