[发明专利]一种可控接触阻抗的人体电阻抗成像数据采集系统

说明书

本发明涉及一种可控接触阻抗的人体电阻抗成像数据采集系统，包括：电源、由多个电极体组成的电极组和电极信号控制器，每个电极体与电极信号控制器相连，电极体包括杯体、电极对和电极接口，所述的杯体从内到外依次包括壳体、内绝缘层、接地层和外绝缘层，电极对的每个电极固定在杯体的壳体和内绝缘层间；电极对的测量信号通过模拟数字转换电路被送入电极信号控制器；电极信号控制器，用于控制电极对的激励与测量状态和控制电极测量接触阻抗；杯体设有与微型气泵相连相连的抽气孔，微型气泵的开启和关闭受电极信号控制器的控制。本发明具有可调节接触阻抗且稳定不易脱落的优点。

技术领域

本发明涉及一种人体电阻抗成像数据采集系统。

背景技术

电阻抗成像技术是一种医学图像检测技术，可用于人体胸腔、腹腔等人体组织结构的检查，通常需要16个及以上等间距分布的电极。通过依次向各个电极施加电流激励信号或电压激励信号，并同时采集其他电极上检测到的信号，使用重建算法，得到测量截面的电特性分布。

人体组织具有良好的导电性，其阻抗在不同的频率下，变化范围从几十欧姆至几百欧姆；但电极与皮肤之间的接触阻抗会随着人体的差异和电极安装的松紧有较为明显的变化，变化范围从几百欧姆至几万欧姆，不同位置的接触阻抗也各不相同，这对电阻抗成像有较明显的影响。因此，测量并调节电极与皮肤间的接触阻抗有利于实时检测电极的接触情况，提高电阻抗成像的质量与稳定性。

目前在生物医学领域，电极通常为片状结构，通过粘贴的方式贴敷于皮肤表面并保证电极与皮肤接触良好。然而，这种接触方式压力较小,易脱落，且接触阻抗不稳定。因而发明一种能够测量并调节接触阻抗且稳定不易脱落的用于人体电阻抗成像的电极系统，在实际检测中具有重要的应用价值。

发明内容

本发明的目的是提供一种测量并调节接触阻抗且稳定不易脱落的用于人体电阻抗成像的电极系统，技术方案如下。

一种可控接触阻抗的人体电阻抗成像数据采集系统，包括：电源、由多个电极体组成的电极组和电极信号控制器，每个电极体与电极信号控制器相连，其特征在于，

电极体包括杯体、电极对和电极接口，所述的杯体从内到外依次包括壳体、内绝缘层、接地层和外绝缘层，电极对的每个电极固定在杯体的壳体和内绝缘层间，从杯体边缘向杯底伸展；电极对和接地层通过电极接口与电极信号控制器和电源形成电气连接，电极对的测量信号通过模拟数字转换电路被送入电极信号控制器；

电极信号控制器，用于控制电极对的激励与测量状态和控制电极测量接触阻抗。

所述的杯体为硬性材质，在杯底或靠近杯底的部位设置有抽气孔，所述的抽气孔与微型气泵相连，微型气泵的开启和关闭受电极信号控制器的控制，通过在电极体的杯体内形成负压状态，使得电极体的杯口吸附在被测物体表面。

优选地，所述的电极体还包括用于检测杯体内气压的气压传感器，气压传感器采集的气压信号被送入电极信号控制器。电极信号控制器根据气压信号控制微型气泵的开启和关闭，控制各个电极体内的气压。所述的电极体还包括用于检测杯体内气压的气压传感器，气压传感器采集的气压信号被送入电极信号控制器。若气压传感器检测到的气压值超过安全范围，电极信号控制器发出气压过低警报信号；若气压传感器检测到的气压值大于设定的气压阈值，电极信号控制器发出掉落警报信号。

本发明由于采取以上技术方案，其具有以下优点：

1)采用封闭微负压腔体的方式固定电极，提高了电极位置的稳定性，保证电极与皮肤接触的可靠性；

2)可以自动调节每个电极腔内的气压，使各电极与皮肤的压力保持一致且处于安全微负压范围，从而保证各电极与皮肤的接触阻抗保持一致，优化了数据质量与成像质量；

3)可以使用电阻抗与气压传感器分别监控各电极与皮肤的接触状态，具有精准的掉落报警功能，利用闭环检测提高了系统的稳定性。