[發明專利]實時多信息提取的電阻抗掃描檢測系統及方法

有效

• 申請號: 200710018677.8
• 申請日: 2007-09-17
• 公開（公告）號: CN101156776A
• 公開（公告）日: 2008-04-09
• 發明（設計）人: 董秀珍;付峰;史學濤;劉銳崗;尤富生;季振宇;王侃
• 申請（專利權）人: 中國人民解放軍第四軍醫大學
• 主分類號: A61B5/053
• 分類號: A61B5/053;A61B5/00
• 代理公司: 西安通大專利代理有限責任公司
• 代理人: 李鄭建

1.一種實時多信息提取的電阻抗掃描檢測系統，其特征在于，該系統主要由PC機、數據傳輸接口模塊、微處理器、控制模塊、數據采集模塊、前級檢測模塊、激勵源和激勵電極組成；微處理器分別與數據采集模塊和控制模塊連接，用于向控制模塊發送控制命令及處理采集的數據；數據采集模塊和前級檢測模塊連接，控制單元分別與激勵源、前級檢測模塊、數據采集模塊連接，對激勵源的輸出信號幅度頻率進行控制，激勵源連接有激勵電極，由該激勵電極對被測區域表面設置的檢測電極陣列進行激勵，該檢測電極陣列與前級檢測單元相連通；

檢測電極陣列提取檢測信號，數據采集模塊主要對來自前級檢測模塊的模擬信號進行采集；并將采集數據送入數據緩存模塊，再由數據緩存模塊送入微處理器；PC機通過傳輸接口模塊與微處理器模塊進行數據傳輸，發出控制命令或接收數據；PC機內有支持數據分析、曲線描繪、圖像顯示和信息提示的軟件；進而得到被測目標體的電阻抗分布特性。

2.如權利要求1所述的實時多信息提取的電阻抗掃描檢測系統，其特征在于，所述的前級檢測模塊包括電流電壓轉換模塊和多路開關，多路開關由控制模塊控制進行信號通路的切換。

3.如權利要求1所述的實時多信息提取的電阻抗掃描檢測系統，其特征在于，所述的數據采集模塊設有與多路開關相對應的A/D模數轉換器和數據緩存模塊，微處理器內部有數字解調器、數據緩存器以及指令譯碼程序。

4.如權利要求1所述的實時多信息提取的電阻抗掃描檢測系統，其特征在于，所述的激勵信號采用數字頻率合成方法實現，輸出多頻率且幅度可調電壓信號。

5.如權利要求1所述的實時多信息提取的電阻抗掃描檢測系統，其特征在于，所述的數據采集模塊為四通道高速并行采集，經采集得到的數字信號輸入微處理器進行數字解調。

6.如權利要求1所述的實時多信息提取的電阻抗掃描檢測系統，其特征在于，所述的數據傳輸接口模塊為串行接口UART、USB1.1或以太網接口其中之一，和PC機之間進行通訊。

7.權利要求1所述的實時多信息提取的電阻抗掃描檢測系統實現電阻抗掃描檢測及電阻抗特性分析的方法，其特征在于，該方法步驟如下：

①根據檢測需要設定硬件系統的檢測參數，或使用系統默認參數；

②根據系統設定的掃描頻率，在該頻率下利用檢測電極陣列對目標體的表面進行實時掃描檢測；

③系統產生并顯示實時成像結果，同時根據系統設定顯示檢測電極陣列對應的一維阻抗變化曲線；

④根據實時成像結果，凍結感興趣的圖像并保存此時刻的圖像信息，對保存的圖像進行圖像分析，并進行特征區域的識別；

⑤對感興趣圖像對應的區域，按照系統設定的頻率范圍進行多頻率掃描，并保存成像結果；

⑥根據多頻率掃描的結果，可得到每個檢測電極對應的檢測區域的電阻抗譜特性曲線；

⑦將檢測電極陣列置于感興趣區域，進行連續的信號采集，并記錄每個檢測電極陣列對應的一維阻抗變化曲線；

⑧綜合分析被檢測區域的實時圖像信息、多頻譜信息、一維信號特征中的一種或多種以評估被測區域內的電阻抗分布特征。

8.如權利要求7所述的方法，其特征在于，在進行電阻抗掃描時根據系統默認設置對目標區域依次進行實時掃描成像，多頻掃描成像和一維電阻抗信號的記錄，或者根據檢測需要選擇實時掃描成像，多頻掃描成像，一維阻抗記錄中的一種檢測方式，或者任意兩種的組合。

9.如權利要求7所述的方法，其特征在于，在實時成像的同時，當操作者需要記錄某一時刻的圖像時，觸動圖像凍結按鈕，將該時刻下的單幀圖像保存，以對保存的圖像進行圖像分析，并進行特征區域的識別，系統能夠存儲指定時間段內的采集圖像，需要時回放該采集圖像。

10.如權利要求7所述的方法，其特征在于，所述的多頻譜信息包括電阻抗實部信息，虛部信息，模值信息，相位信息，并進行相應電阻抗信息的頻譜曲線特征分析，以對兩個或多個檢測電極單元上得到的頻譜特性數據進行運算；

所述的一維信號特征包括實部信息，虛部信息，模值信息，相位信息，并進行相應電阻抗信息的一維曲線特征分析，以對兩個或多個檢測電極單元上得到的一維阻抗數據進行運算。