[發明專利]一種可控接觸阻抗的人體電阻抗成像數據采集系統

在審

• 申請號: 201810528047.3
• 申請日: 2018-05-29
• 公開（公告）號: CN108742617A
• 公開（公告）日: 2018-11-06
• 發明（設計）人: 王澤瑩;岳士弘;劉笑遠
• 申請（專利權）人: 天津大學
• 主分類號: A61B5/053
• 分類號: A61B5/053
• 代理公司: 天津市北洋有限責任專利代理事務所 12201
• 代理人: 程毓英

本發明涉及一種可控接觸阻抗的人體電阻抗成像數據采集系統，包括：電源、由多個電極體組成的電極組和電極信號控制器，每個電極體與電極信號控制器相連，電極體包括杯體、電極對和電極接口，所述的杯體從內到外依次包括殼體、內絕緣層、接地層和外絕緣層，電極對的每個電極固定在杯體的殼體和內絕緣層間；電極對的測量信號通過模擬數字轉換電路被送入電極信號控制器；電極信號控制器，用于控制電極對的激勵與測量狀態和控制電極測量接觸阻抗；杯體設有與微型氣泵相連相連的抽氣孔，微型氣泵的開啟和關閉受電極信號控制器的控制。本發明具有可調節接觸阻抗且穩定不易脫落的優點。

技術領域

本發明涉及一種人體電阻抗成像數據采集系統。

背景技術

電阻抗成像技術是一種醫學圖像檢測技術，可用于人體胸腔、腹腔等人體組織結構的檢查，通常需要16個及以上等間距分布的電極。通過依次向各個電極施加電流激勵信號或電壓激勵信號，并同時采集其他電極上檢測到的信號，使用重建算法，得到測量截面的電特性分布。

人體組織具有良好的導電性，其阻抗在不同的頻率下，變化范圍從幾十歐姆至幾百歐姆；但電極與皮膚之間的接觸阻抗會隨著人體的差異和電極安裝的松緊有較為明顯的變化，變化范圍從幾百歐姆至幾萬歐姆，不同位置的接觸阻抗也各不相同，這對電阻抗成像有較明顯的影響。因此，測量并調節電極與皮膚間的接觸阻抗有利于實時檢測電極的接觸情況，提高電阻抗成像的質量與穩定性。

目前在生物醫學領域，電極通常為片狀結構，通過粘貼的方式貼敷于皮膚表面并保證電極與皮膚接觸良好。然而，這種接觸方式壓力較小,易脫落，且接觸阻抗不穩定。因而發明一種能夠測量并調節接觸阻抗且穩定不易脫落的用于人體電阻抗成像的電極系統，在實際檢測中具有重要的應用價值。

發明內容

本發明的目的是提供一種測量并調節接觸阻抗且穩定不易脫落的用于人體電阻抗成像的電極系統，技術方案如下。

一種可控接觸阻抗的人體電阻抗成像數據采集系統，包括：電源、由多個電極體組成的電極組和電極信號控制器，每個電極體與電極信號控制器相連，其特征在于，

電極體包括杯體、電極對和電極接口，所述的杯體從內到外依次包括殼體、內絕緣層、接地層和外絕緣層，電極對的每個電極固定在杯體的殼體和內絕緣層間，從杯體邊緣向杯底伸展；電極對和接地層通過電極接口與電極信號控制器和電源形成電氣連接，電極對的測量信號通過模擬數字轉換電路被送入電極信號控制器；

電極信號控制器，用于控制電極對的激勵與測量狀態和控制電極測量接觸阻抗。

所述的杯體為硬性材質，在杯底或靠近杯底的部位設置有抽氣孔，所述的抽氣孔與微型氣泵相連，微型氣泵的開啟和關閉受電極信號控制器的控制，通過在電極體的杯體內形成負壓狀態，使得電極體的杯口吸附在被測物體表面。

優選地，所述的電極體還包括用于檢測杯體內氣壓的氣壓傳感器，氣壓傳感器采集的氣壓信號被送入電極信號控制器。電極信號控制器根據氣壓信號控制微型氣泵的開啟和關閉，控制各個電極體內的氣壓。所述的電極體還包括用于檢測杯體內氣壓的氣壓傳感器，氣壓傳感器采集的氣壓信號被送入電極信號控制器。若氣壓傳感器檢測到的氣壓值超過安全范圍，電極信號控制器發出氣壓過低警報信號；若氣壓傳感器檢測到的氣壓值大于設定的氣壓閾值，電極信號控制器發出掉落警報信號。

本發明由于采取以上技術方案，其具有以下優點：

1)采用封閉微負壓腔體的方式固定電極，提高了電極位置的穩定性，保證電極與皮膚接觸的可靠性；

2)可以自動調節每個電極腔內的氣壓，使各電極與皮膚的壓力保持一致且處于安全微負壓范圍，從而保證各電極與皮膚的接觸阻抗保持一致，優化了數據質量與成像質量；

3)可以使用電阻抗與氣壓傳感器分別監控各電極與皮膚的接觸狀態，具有精準的掉落報警功能，利用閉環檢測提高了系統的穩定性。