[發(fā)明專利]一種電極?皮膚間接觸阻抗的測(cè)量裝置及方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201610993529.7
• 申請(qǐng)日: 2016-11-10
• 公開（公告）號(hào): CN106618569A
• 公開（公告）日: 2017-05-10
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 史學(xué)濤;李衡;董秀珍;付峰;夏軍營(yíng);尤富生
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國(guó)人民解放軍第四軍醫(yī)大學(xué)
• 主分類號(hào): A61B5/053
• 分類號(hào): A61B5/053
• 代理公司: 西安通大專利代理有限責(zé)任公司61200
• 代理人: 陸萬壽

1.一種電極-皮膚間接觸阻抗的測(cè)量裝置，其特征在于，包括處理器，以及均與處理器相交互的電流源、電壓測(cè)量電路、顯示器和報(bào)警器；電流源和電壓測(cè)量電路均通過多路開關(guān)與緊貼在使用者皮膚表面的由若干電極構(gòu)成的電極系統(tǒng)相連；其中，

電極系統(tǒng)包括激勵(lì)電極和測(cè)量電極；

處理器用于控制激勵(lì)電極和測(cè)量電極的選取，并根據(jù)激勵(lì)電流和測(cè)量到的響應(yīng)電壓計(jì)算相應(yīng)電極的接觸阻抗；

電流源用于輸出特定頻率的正弦電流信號(hào)，在處理器的控制下通過多路開關(guān)向激勵(lì)電極注入激勵(lì)電流；

電壓測(cè)量電路用于將采集測(cè)量電極的邊界電壓差信號(hào)，并對(duì)采集到的信號(hào)進(jìn)行增益放大處理及模數(shù)轉(zhuǎn)換，然后提供給處理器；

多路開關(guān)與電極系統(tǒng)相連接，將激勵(lì)電流準(zhǔn)確注入到選擇的激勵(lì)電極；同時(shí)多路開關(guān)與電壓測(cè)量電路相連接，將檢測(cè)到的邊界電壓差選擇性的提供給電壓測(cè)量電路；

顯示器用于實(shí)時(shí)顯示電機(jī)系統(tǒng)上各個(gè)電極的接觸阻抗大小與連接狀況；

警報(bào)器用于在處理器檢測(cè)到電極與使用者皮膚接觸不良時(shí)，警報(bào)器發(fā)聲，提示醫(yī)務(wù)人員檢查電極。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電極-皮膚間接觸阻抗的測(cè)量裝置，其特征在于，所述電壓測(cè)量電路包括多個(gè)放大器和一個(gè)16位的模數(shù)轉(zhuǎn)換器，模數(shù)轉(zhuǎn)換器的輸出端與處理器的輸入端相連。

3.一種采用權(quán)利要求1或2所述測(cè)量裝置的電極-皮膚間接觸阻抗的測(cè)量方法，其特征在于，包括以下步驟：

1)處理器選擇激勵(lì)電極和測(cè)量電極，被測(cè)電極作為激勵(lì)電極的正極，另取一個(gè)參考電極作為激勵(lì)電極的地端；

2)處理器控制多路開關(guān)將電流源電流I送至激勵(lì)電極對(duì)，電壓測(cè)量電路通過多路開關(guān)將測(cè)得兩相鄰電極間的邊界電壓差U1，基于邊界電壓差等于接觸阻抗的值與電流I的乘積，處理器計(jì)算得到被測(cè)電極與皮膚間接觸阻抗值Z1；

3)處理器通過多路開關(guān)改變激勵(lì)電極，并將電流源電流I送至改變后的激勵(lì)電極對(duì)，電壓測(cè)量電路通過多路開關(guān)選擇對(duì)應(yīng)的測(cè)量電極，得到兩相鄰電極間的電壓差U2，基于邊界電壓差等于接觸阻抗的值與電流I的乘積，處理器計(jì)算得到傳輸阻抗分量Z’；在接觸阻抗Z1中減去傳輸阻抗Z’成分，得到傳輸阻抗Z2的值；

4)處理器通過接觸阻抗Z1和傳輸阻抗Z2，計(jì)算得到被測(cè)電極的接觸阻抗Z的值，其中：Z＝Z1-Z2；

5)處理器根據(jù)被測(cè)電極的接觸阻抗Z的值，判斷被測(cè)電極的接觸狀況，若判斷結(jié)果為被測(cè)電極與使用者皮膚接觸狀況不良，則處理器向報(bào)警器發(fā)出報(bào)警指令，同時(shí)在顯示器上顯示相應(yīng)電極的連接狀況。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的電極-皮膚間接觸阻抗的測(cè)量方法，其特征在于，所述步驟5)中，判斷被測(cè)電極接觸狀況的方法如下：

對(duì)各個(gè)電極上測(cè)到的電極-皮膚接觸阻抗值求均值，并與被測(cè)的電極-皮膚接觸阻抗值Z作比較；若被測(cè)電極的接觸阻抗值Z大于均值的2倍，則判定該電極與皮膚接觸狀況不良。

5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的電極-皮膚間接觸阻抗的測(cè)量方法，其特征在于，所述步驟5)中，判斷被測(cè)電極接觸狀況的方法如下：

在每個(gè)頻率點(diǎn)設(shè)置阻抗上限閾值Zr，將得到的每個(gè)電極上的接觸阻抗值Z與阻抗上限閾值Zr值進(jìn)行比較；若接觸阻抗值Z小于等于阻抗上限閾值Zr，則電極接觸狀況良好；若接觸阻抗值Z大于阻抗上限閾值Zr，則電極接觸狀況不良。