[发明专利]一种隔离式人体阻抗检测电路及检测方法

说明书

本发明公开了一种隔离式人体阻抗检测电路及检测方法，包括脉冲发生器、数据处理单元、数据显示单元、一个或多个治疗电极以及一个通道或两个阻抗采集单元，所述脉冲发生器的输出端与治疗电极的输入端连接，阻抗采集单元的采集输入端还分别与治疗电极的输出端连接，阻抗采集单元的采集输出端与所述数据处理单元的输入端连接，还公开了其检测方法，通过一个或多个电压检测电极和电流检测电极接触人体的检测点，获得电压触发信号和电流触发信号；将电压触发信号和电流触发信号分别进行预处理后，送入数据处理单元内进行计算。本发明能进行人体阻抗检测，保证电穿孔效果，可起到实时监测消融效果，降低了检测设备电路的体积和重量。

技术领域

本发明属于人体阻抗测量技术领域，具体涉及一种隔离式人体阻抗检测电路及检测方法。

背景技术

肿瘤消融治疗技术是指在图像引导下，将射频、微波、冷冻、激光、电场等能量极精准穿刺至肿瘤靶区，实施精准微创消融术，原位灭活肿瘤，是全新的精准微创手术。热消融通过对组织进行加热或冷冻，来破坏肿瘤细胞。目前临床广泛应用的物理消融技术包括氩氦刀冷冻消融，射频、微波和激光热消融等。这些消融技术尽管疗效确切、优点突出，但其主要缺点是对组织的破坏是无选择性的，即在消融区内除肿瘤组织外，正常的组织器官如血管、神经、胆管、胰管等均受到完全破坏。此缺点是导致消融术后出现并发症的主要原因，如临床常见的消融术后大出血、胆管系统损伤、肠管穿孔和神经功能障碍等。热消融的这种无选择性组织破坏使此项技术的临床应用风险大大增加，并严重限制其在临床的应用范围。此外，由于血流会带走热量，热消融效果受到血液灌注影响严重，而且热消融是导致组织坏死，不易排出体外。

纳米刀消融术是将高压电场以微脉冲的形式传递到肿瘤细胞，改变细胞跨膜电势，造成脂类双分子层细胞膜上纳米级孔隙，增加细胞膜通透性，造成靶区肿瘤细胞不可逆电穿孔，最终导致肿瘤死亡。纳米刀消融的是活细胞，它在理论上保留的细胞基质和细胞周围的结构，对治疗区内血管、胆管和神经等组织影响较小，一般仅为可恢复性损伤，在结构和功能上仍然保持完整。而且由于纳米刀消融为非热消融，不受血流的影响，可以血管周围产生完整的细胞死亡。

纳米刀消融过程，如果所施加的电场超过某一阈值，将导致细胞膜结构和细胞内稳态永久性破坏，引起免疫反应，从而导致细胞调亡。根据不同的肿瘤，脉冲电场强度为1.5kV/cm，脉冲宽度为20～1000μs，脉冲幅度决定单次消融的体积，幅度单次消融的体积越大，最大输出电流可达50A，脉冲幅度为3kV，脉冲功率将达到150kW；脉冲幅度为4.5kV，脉冲功率将达到225kW。治疗过程中，当组织发生不可逆性电穿孔时，生物组织阻抗随着治疗过程在不断地变化，需要计算人体阻抗，保证电穿孔效果，实时监测消融效果。目前临床上多采用单极性方波脉冲，所用脉冲电场强度为1.5kV/cm，脉冲宽度为100μs，脉冲幅度为3kV的方波。由于生物组织阻抗随着治疗过程在不断地变化，治疗电极之间的阻抗可降到60Ω，直接测量人体阻抗安全性较低，也就是说，如果发生短路故障，能量将全部释放给患者，将造成灾难性后果

发明内容

本发明要解决的技术问题是针对现有技术存在的不足，提供一种隔离式人体阻抗检测电路及检测方法，根据本发明的检测电路能进行人体阻抗检测，保证电穿孔效果，起到实时监测消融效果，并采用隔离式AD转换技术，提高了不可逆性电穿孔设备电路的电气安全性，降低了电穿孔设备电路的体积和重量。为了实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：

根据本发明的一方面，提供了一种隔离式人体阻抗检测电路，包括脉冲发生器、数据处理单元、数据显示单元、一个或多个治疗电极以及一个通道或两个通道以上且用于采集人体阻抗的阻抗采集单元，所述脉冲发生器的输出端分别与所述一个或多个治疗电极的输入端连接，所述阻抗采集单元的采集输入端分别与所述治疗电极的输出端连接，所述阻抗采集单元的采集输出端与所述数据处理单元的输入端连接，该数据处理单元的输出端与所述数据显示单元连接，以治疗电极作为检测点，阻抗采集单元的采集输入端采集检测点的治疗脉冲信号的电压和电流。