[發明專利]用于電阻抗成像的測量裝置及其測量方法

有效

• 申請號: 202011636785.3
• 申請日: 2020-12-31
• 公開（公告）號: CN112617794B
• 公開（公告）日: 2022-06-21
• 發明（設計）人: 陸彧
• 申請（專利權）人: 點奇生物醫療科技（北京）有限公司;蘇州赫爾茨醫療器械有限公司
• 主分類號: A61B5/0536
• 分類號: A61B5/0536
• 代理公司: 深圳舍穆專利代理事務所(特殊普通合伙) 44398
• 代理人: 黃賢炬

本公開描述了一種用于電阻抗成像的測量裝置，其包括：用于對待成像對象施加激勵信號并同時測量響應信號的采集模塊、以及與采集模塊連接且用于對響應信號進行處理的處理模塊，處理模塊包括與測量單元連接并接收響應信號的第一處理單元、以及與第一處理單元連接的第二處理單元，第一處理單元接收響應信號并進行處理以獲得目標響應信號，第二處理單元接收目標響應信號并進行處理以獲得目標信息。在這種情況下，能夠有效提高測量裝置的精度，并能夠有效降低測量裝置的功耗。

技術領域

本公開具體涉及一種用于電阻抗成像的測量裝置及其測量方法。

背景技術

電阻抗成像技術是通過在待成像對象表面布置的電極組，向被測物體施加一定頻率和幅度的電流，并同時測量響應電壓，最后利用相應的成像算法得到能夠反映待成像對象內部電阻抗分布信息的圖像。

傳統的電阻抗成像技術通常是對成像目標施加正弦電流激勵信號，然后用高速模數轉換器對響應正弦電壓信號進行高速采樣，再對采樣信號進行數字正交解調的方法獲取成像目標的電阻抗信息。而在傳統的電阻抗成像技術中，通常需要采用現場可編程邏輯門陣列、高速ADC等高功耗的芯片、以及功耗較大的處理器，才能滿足數字正交解調方法的需要。

發明內容

本公開是有鑒于上述的狀況而提出的，其目的在于提供一種具有較高精度和較低功耗的用于電阻抗成像的測量裝置及其測量方法。

為此，本公開的第一方面提供了一種用于電阻抗成像的測量裝置，其特征在于，包括：用于對待成像對象施加激勵信號并測量響應信號的采集模塊、以及與所述采集模塊連接且用于對所述響應信號進行處理的處理模塊，所述采集模塊包括測量單元、以及用于為所述測量單元提供所述激勵信號的激勵源，所述測量單元用于對待成像對象施加所述激勵信號，并測量因所述激勵信號產生的所述響應信號，所述處理模塊包括與所述測量單元連接并接收所述響應信號的第一處理單元、以及與所述第一處理單元連接的第二處理單元，所述第一處理單元接收所述響應信號并進行處理以獲得目標響應信號，所述第二處理單元接收所述目標響應信號并進行處理以獲得目標信息，所述第一處理單元包括第一運算放大器、第二運算放大器、差分放大器、可編程增益放大器、以及模數轉換器，所述第一處理單元被配置為所述第一運算放大器的輸入端和所述第二運算放大器的輸入端分別與所述測量單元連接，所述第一運算放大器和所述第二運算放大器的輸出端分別連接差分放大器的輸入端，所述差分放大器的輸出端經由阻容隔直濾波電路連接至所述可編程增益放大器的輸入端，所述可編程增益放大器的輸出端經由抗混疊濾波電路連接至所述模數轉換器，所述第二處理單元被配置為接收所述目標響應信號且在目標周期內以預設頻率從所述目標響應信號中采樣以獲取目標序列，并基于所述目標響應信號構造所述目標序列對應的同相分量和正交分量，從而基于所述目標序列、以及所述同相分量和所述正交分量獲得所述目標信息。

在本公開中，采集模塊可以對待成像對象施加激勵信號并測量響應信號，處理模塊可以包括第一處理單元和第二處理單元，第一處理單元和第二處理單元可以依次對響應信號進行處理以獲得目標信息。在這種情況下，能夠有效提高測量裝置的精度，并能夠有效降低測量裝置的功耗。

在本公開的第一方面所涉及的測量裝置中，可選地，所述激勵信號為方波電流信號，所述響應信號為響應電壓信號。在這種情況下，測量裝置能夠對待成像對象施加方波電流信號，并能夠采集因方波電流信號產生的響應電壓信號。

在本公開的第一方面所涉及的測量裝置中，可選地，所述測量單元包括包含多個電極的電極陣列、用于從所述電極陣列中選取激勵電極的第一選擇子單元、以及用于從所述電極陣列中選取測量電極的第二選擇子單元，其中，所述激勵電極為對待成像對象施加所述激勵信號的電極，所述測量電極為從待成像對象測量獲取所述響應信號的電極。由此，能夠便于測量裝置向待成像對象施加激勵信號，且能夠便于測量裝置獲得響應信號。