[發明專利]多通道電阻抗斷層成像電路及系統

在審

• 申請號: 201810476960.3
• 申請日: 2018-05-17
• 公開（公告）號: CN108577838A
• 公開（公告）日: 2018-09-28
• 發明（設計）人: 石崇源;吳冠;宣和均
• 申請（專利權）人: 杭州永川科技有限公司
• 主分類號: A61B5/053
• 分類號: A61B5/053
• 代理公司: 北京超凡志成知識產權代理事務所(普通合伙) 11371
• 代理人: 魏彥

本發明提供了多通道電阻抗斷層成像電路及系統，涉及醫療器械技術領域，其中，該多通道電阻抗斷層成像電路包括：中央處理器、電流激勵模塊、激勵保障模塊、測量模塊和后端處理模塊，在使用過程中，電流激勵模塊在接收到中央處理器發出的探測信號后，向測量模塊中的任意兩個測試電極發出電流信號，激勵保障模塊用來將電流信號調整到恒定值，根據恒定值生成激勵電流信號，這樣，其余測試電極在激勵電流信號作用下產生多路激勵電壓信號，直到所有測試電極都接收到激勵電流信號為止，每個后端處理模塊對與之相連的測試電極產生的激勵電壓信號進行放大和轉化后生成轉化結果信號，以傳送給中央處理器成像，提高了成像的效率和精度。

技術領域

本發明涉及醫療器械技術領域，尤其涉及多通道電阻抗斷層成像電路及系統。

背景技術

生物電阻抗斷層成像技術是一種新型醫學功能成像技術，它的原理是在人體表面敷設探測用電極，并在電極上施加一個微弱的電流，之后，測得其他電極上的電壓值，根據電壓與電流之間的關系重構出人體內部電阻抗值或者電阻抗的變化值。由于，在該方法實施過程中未使用核素或射線，因此，對人體無害，可以多次測量重復使用，加之其成本較低，不要求特殊的工作環境，因此，生物電阻抗斷層成像技術是一種理想的、具有廣闊應用前景的醫學成像技術。

但是，在傳統的生物電阻抗斷層成像裝置中，通常只有四個輸入輸出開關組成，即發射部分有兩個輸出開關；檢測部分有兩個輸入開關。由于，生物電阻抗斷層成像裝置中的電極個數較多，上述多個電極中的信號無法同時經過發射部分和檢測部分的開關，因此，上述方法只能對緩慢的變化過程進行實時監測，雖然成像仍具有功能性，但卻限制了其應用范圍。以具有16個測試電極的生物電阻抗斷層成像裝置為例，當有2個電極作為激勵信號的時候，另外的電極(例如14個)兩兩相鄰的電壓都需要獲取，然后改變激勵電極對，把所有的電極對(對稱或相鄰)循環一遍之后，測得幾百個數據，根據這幾百個數據，反演出電極所確定的平面的電阻抗分布。現有的裝置中通常只有一個放大器，因而，難以滿足高速測量以及測量精度的要求。

綜上，目前關于傳統的生物電阻抗斷層成像裝置測試緩慢精度較低的問題，尚無有效的解決辦法。

發明內容

有鑒于此，本發明實施例的目的在于提供了多通道電阻抗斷層成像電路及系統，通過設置中央處理器、電流激勵模塊、激勵保障模塊、測量模塊和后端處理模塊，尤其是與每個測試電極獨立連接的后端處理模塊，提高了信號傳輸的速度，進而保障了成像的效率和精度。

第一方面，本發明實施例提供了多通道電阻抗斷層成像電路，包括：中央處理器、電流激勵模塊、激勵保障模塊、測量模塊和后端處理模塊，其中，所述后端處理模塊的個數為多個；

所述中央處理器、所述激勵保障模塊、所述電流激勵模塊、所述測量模塊和每個所述后端處理模塊依次相連，且，每個所述后端處理模塊均和所述中央處理器相連，其中，所述測量模塊包括多個測試電極，多個所述測試電極均勻排布在一個平面內，且，每個所述測試電極均與一個所述后端處理模塊相連；

所述電流激勵模塊，用于在接收到所述中央處理器發出的探測信號后，向所述測量模塊中的任意兩個所述測試電極發出電流信號，直到所有的所述測試電極都接收到所述電流信號為止；

所述激勵保障模塊，用于將所述電流信號調整到恒定值，根據所述恒定值生成激勵電流信號；

其余所述測試電極，用于在所述激勵電流信號的作用下產生多路激勵電壓信號；

每個所述后端處理模塊，用于對與之相連的所述測試電極產生的所述激勵電壓信號進行放大和轉化后生成轉化結果信號，以傳送給所述中央處理器進行成像。

結合第一方面，本發明實施例提供了第一方面的第一種可能的實施方式，其中，每個所述后端處理模塊中均包括依次相連的檢測選擇開關、前置放大器、帶通濾波器、對數放大器和A/D數字轉換器；