[發明專利]用于感應式測量傳導組織的生物阻抗的系統和方法

無效

• 申請號: 200680032711.0
• 申請日: 2006-08-28
• 公開（公告）號: CN101277645A
• 公開（公告）日: 2008-10-01
• 發明（設計）人: C·H·伊格尼;E·瓦芬施米特;A·布勞爾斯;J·特弗魯格特
• 申請（專利權）人: 皇家飛利浦電子股份有限公司
• 主分類號: A61B5/053
• 分類號: A61B5/053;G01N27/90;G01N27/02
• 代理公司: 永新專利商標代理有限公司
• 代理人: 林錦輝

本發明涉及一種系統和方法，用于感應式測量傳導組織的生物阻抗。而且，本發明涉及一種計算機程序，用于操作這種系統。

生物阻抗的感應式測量是一種已知的方法，以非接觸方式確定人體的各種生命參數。操作原理如下：用發生器線圈在人體的一部分中感生交變磁場。該交變磁場在人體組織中感生渦電流。渦電流根據該組織的類型和導電率而更強或者更弱。渦電流感生了次級磁場，其可以作為傳感器線圈中的感應電壓而被測量。

生物阻抗的感應式測量已經顯示為允許對幾個參數進行非接觸式確定，例如呼吸的動作和深度、心率、心臟容量和血糖程度的變化、以及組織的脂肪或水含量。

為了提高這種測量系統的靈敏度和信噪比(SNR)，已經為磁場補償提出了不同的線圈布置。然而，在實際中，很大努力都致力于手動地調整線圈(例如用可調安裝螺釘)來實現最佳的設置。而且，如果傳感器系統被移動或改變，就必須重復所述調整。

本發明的目的是提供快速、簡單及可靠的調整技術，用于具有分離的發生器和傳感器線圈的生物阻抗感應式測量系統。

根據本發明，借助于一種系統來實現該目的，該系統用于感應式測量傳導組織的生物阻抗，所述系統包括：發生器線圈，適于產生初級磁場，所述初級磁場在組織中感生渦電流；分離的傳感器線圈，適于感測次級磁場，所述次級磁場作為所述渦電流的結果而產生，傳感器線圈的軸定向為與初級磁場的通量線基本上垂直；多個均場線圈，適于以這樣的方式產生三級磁場：在傳感器線圈中將初級磁場抵消。

還借助于一種方法來實現本發明的目的，該方法用于感應式測量傳導組織的生物阻抗，所述方法包括以下步驟：布置發生器線圈和分離的傳感器線圈，所述傳感器線圈的軸定向為與借助于所述發生器線圈而產生的初級磁場的通量線基本上垂直，所述初級磁場在傳導組織中感生渦電流；借助于所述傳感器線圈感測次級磁場，所述次級磁場作為所述渦電流的結果而產生；借助于均場線圈以這樣的方式產生三級磁場：在所述傳感器線圈中將初級磁場抵消。

還借助于一種計算機程序來實現本發明的目的，該程序用于操作一個系統，以便感應式測量傳導組織的生物阻抗，所述系統包括：發生器線圈，適于產生初級磁場，所述初級磁場在組織中感生渦電流；傳感器線圈，適于感測次級磁場，所述次級磁場作為所述渦電流的結果而產生，所述傳感器線圈的軸定向為與初級磁場的通量線基本上垂直；以及均場線圈，所述程序包括計算機指令，其用于自動控制所述均場線圈來以這樣的方式產生三級磁場：在所述傳感器線圈中將初級磁場抵消。在根據本發明的計算機程序指令的基礎上，可以因此實現根據本發明必然的技術效果。這種計算機程序可以存儲在載體上，例如CD-ROM，或者其可以通過互聯網或另一計算機網絡來獲得。在執行之前，通過從載體(例如借助于CD-ROM播放器)或者從互聯網讀取計算機程序并將其存儲在計算機存儲器中，來將計算機程序加載到計算機中。計算機除了其他組件之外包括：中央處理器單元(CPU)、總線系統、存儲器裝置(例如RAM或ROM等)，存儲裝置(例如軟盤或硬盤單元等)、以及輸入/輸出單元。可替換地，本發明方法可以采用硬件實現，例如使用一個或多個集成電路。

本發明的核心思想是利用額外的電子調整完成對傳感器線圈的機械調整(如由現有技術已知的)。所述電子調整可以是自動的，并在系統操作期間在原處執行。

本發明建議以這樣的方式在機械上布置傳感器線圈：在傳感器線圈中盡可能地抵消由發生器線圈產生的原生(初級)磁場，并且在傳導組織中只有由渦電流產生的(次級)磁場被感測。換而言之，預先布置發生器線圈和傳感器線圈，優選地是在系統的安裝設置期間，以這樣的方式進行布置：幾乎沒有來自發生器線圈的磁凈通量穿過傳感器線圈。換而言之，在傳感器線圈中，初級磁場線基本上(即，幾乎)與傳感器線圈相切，即，在傳感器線圈內，傳感器線圈的軸與初級磁場的磁場線基本上垂直。在系統操作期間，傳導組織產生通過傳感器線圈的次級磁場通量，其不為0。然而，由于在系統操作期間的溫度的影響或線圈位置變更等等，通過傳感器線圈的初級磁場通量不會準確為0。