CN108042134A - 一种用于生物电阻抗测试的探针及系统 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及生物电阻抗测试领域，主要发明构思是通过在探针上设置通孔，并利用增压或负压设备通过所述通孔实现对待测组织表面的体液进行吹散或抽吸，本发明提供了一种用于生物电阻抗测试的探针及其系统，所述探针包括电极和绝缘基座，所述绝缘基座包括与待测组织接触的接触面，所述电极固定于所述绝缘基座内，所述接触面还设有一个以上的通孔；同时，本发明还提供了一种用于生物电阻抗测试的方法，包括利用正压气流对待测组织表面的体液进行吹散，和/或利用负压作用将待测组织表面的体液进行抽吸；在待测组织表面的体液清除后再进行生物电阻抗信号测试。
Description
技术领域
本发明属于生物电阻抗测试领域，尤其涉及一种用于生物电阻抗测试的探针及系统。
背景技术
生物电阻抗作为生物组织的一个基本物理参数，长期以来获得广泛关注。生物电阻抗测量，或简称生物阻抗技术，是一种利用生物组织与器官的电特性及其变化规律提取与人体生理、病理状况相关的生物医学信息的检测技术。它通常是借助置于体表的电极系统向检测对象送入一微小的交流测量电流或电压，检测相应的电阻抗及其变化，然后根据不同的应用目的，获取相关的生理和病理信息。目前，在对离体生物组织进行电阻抗测量时，由于被测生物组织表面残留有体液，因此在进行电阻抗测量前需进行体液清除，通常采取棉签或纱布等吸水材料吸附；但是在人体内部测试时，如结合内窥镜对人体内生物组织进行电阻抗测量，就不易使用棉签或纱布等吸水材料吸附目标生物组织的表面体液，无法清除的体液会造成测量结果不准确。如图1所示，测试电极11与12在与被测生物组织20接触进行电阻抗测量时，测量电极11、12同时会与待测生物组织表面的体液10进行接触，并形成电场，其等效电路图如图2所示，即，测量电极11、12实际测得的的电阻、电容为生物组织20电阻R0，电容CO与体液电阻R1，体液10电容C1并联的结果，而非被测生物组织的真实电阻抗结果。
发明内容
针对上述问题，本发明提供了一种生物电阻抗测试探针及包含该探针的系统，用于对生物组织进行电阻抗测试时消除被测生物组织表面体液对测试结果的影响。
本发明提供了一种生物电阻抗测试探针，包括电极，绝缘基座，所述绝缘基座包括与待测组织接触的接触面，所述电极固定于绝缘基座内且所述电极的电极头与绝缘基座接触面齐平或突出，所述接触面上还设有一个以上的通孔。所述通孔内可注入正压气流从而将体液从待测组织表面吹散清除，也可施加负压将待测组织上的体液储存在通孔内或通过通孔排除到外部。
本发明还提供了一种生物电阻抗测试系统，包括上述探针，与探针相连的控制单元、处理单元以及压力单元。其中控制单元用于控制电信号的注入及检测；处理单元用于对采集的电信号进行数据处理分析得到电阻抗值；压力单元用于向探针的通孔注入正压或施加负压。
本发明还提供了一种生物电阻抗的测试方法，包括利用正压气流对待测组织表面的体液进行吹散，和/或利用负压作用将待测组织表面的体液进行抽吸；在待测组织表面的体液清除后再进行生物电阻抗信号测试。
本发明提供的生物电阻抗测试探针及系统及方法特别适用于在人体内部或动物体内的体液清除，可配合内窥镜使用。
附图说明
图1为常用电极对生物组织进行电阻抗测试的示意图；
图2为图1的等效电路图；
图3为本发明提供的一种用于生物电阻抗测试的探针的立体示意图；
图4为本发明提供的一种用于生物电阻抗测试的探针的侧视图；
图5为图4中A-A’方向的剖面图；
图6为本发明提供的一种用于生物电阻抗测试的系统的示意图。
具体实施方式
本文仅以四电极探针进行具体实施例的说明，但不应以此限制本发明的保护范围，文中后端是指电极和通孔远离接触面的一端，电极头是指电极与待测组织接触的一端。
实施例一
如图3至图5所示，一种用于生物电阻抗测试的探针100，包括绝缘基座120,电极110及通孔130，其中，绝缘基座120包含与待测生物组织接触的接触面121，本实施例一提供的探针100为四电极探针，4个电极110嵌于绝缘基座120内，呈方形排列，且电极110的电极头与绝缘基座120的接触面121齐平，接触面121上还设置有5个通孔130，其中1个通孔130位于接触面121中心上，其余4个通孔130设于相邻两个电极110之间并偏向接触面121外侧，除此描述的通孔及电极的排列方式外，还有多种排列方式，例如5个通孔排成一列，每两个相邻通孔之间设置一个电极。在一种实施方式中，通孔130可用于注入正压气流，如从通孔130后端注入适当浓度的氧气，进而使探针通过吹气的方式将待测组织表面的体液清除，特别地，在此实施方式中，电极110的电极头还可以突出于接触面121；在另一种实施方式中，在接触面121与待测组织接触贴合后，接触面121与待测组织形成近似密闭的空间，从通孔130后端向通孔130内施加负压，抽吸通孔130内原本存在的气体以及待测组织与接触面121间的气体，同时，待测组织表面的体液在负压的作用下被吸入到通孔130内储存且进入通孔130内的体液与待测组织间隔一定距离，或体液通过通孔130直接将体液排除到外部空间；此外，通孔130还可用于促使待测组织与电极110接触良好，通过向通孔130施加负压，待测组织在负压的作用下与接触面121紧密贴合，确保电阻抗测试过程中电极110与待测组织不会产生相对移动，进一步保证测试结果准确，解决了在体内直接进行的电阻抗测试时电极无法与待测组织持续良好接触的问题。
为避免待测组织产生较大形变，通孔130的横截面积小于电极110电极头的尺寸。
实施例二
本发明还提供一种用于生物电阻抗测试的系统，包括实施例一中所述的探针100，如图6所示，探针100的电极110后端和控制单元210与处理单元220电连接，通孔130后端与压力单元230通过管道相连。控制单元210及处理单元220与一般生物电阻抗测试装置中的作用相同。压力单元230可往通孔130中注入正压气流或施加负压。
压力单元230可采用增压泵，在接触面130与待测生物组织接触前，即电极110还未与待测生物组织接触，开启增压泵，向通孔130中注入适当压强的正压气流，吹散待测组织表面的体液，在待测部位体液清除后，关闭增压泵，停止向通孔130注入气流，移动探针100使接触面121及接触面121上的电极头与待测组织接触，通过控制单元210开始生物电阻抗的测试。
压力单元230亦可采用真空负压泵，在接触面121与待测生物组织接触后，通过微型负压真空泵向通孔130施加适当强度的负压，使待测组织表面的体液在负压作用下进入通孔130内，当待测组织表面的体液完全清除后，可减小负压强度或保持负压强度，确保待测组织在负压作用下与接触面121紧密贴合，同时电极110与待测组织接触良好，通过控制单元210开始进行生物电阻抗的测试。
本发明提供的系统还可以采用一种真空压力两用泵或者是包含增压泵和负压泵两个压力单元，在接触面121与待测组织接触前，往通孔130注入正压，清除待测组织表面体液，表面体液大体被清除后移动探针100，在接触面121与待测组织接触时往通孔130内施加负压，将残留体液吸入通孔同时与待测组织紧密接触，然后通过控制单元210开始进行生物电阻抗的测试。
以上仅为本发明的较佳实施例，但本发明并不限于上述实施方式，在本领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本发明宗旨的前提下作出各种变化。
Claims (10)
1.一种用于生物电阻抗测试的探针，包括电极，绝缘基座，所述绝缘基座包括与待测组织接触的接触面，所述电极固定于所述绝缘基座内，所述电极的电极头与所述接触面齐平，所述接触面还设有一个以上的通孔，所述通孔用于气体流通。
2.根据权利要求1所述的一种用于生物电阻抗测试的探针，其特征在于，所述通孔内可通过从绝缘基座的非接触面的一端向接触面方向的气流。
3.根据权利要求2所述的一种用于生物电阻抗测试的探针，其特征在于，所述电极的电极头还可突出于所述接触面。
4.根据权利要求1所述的一种用于生物电阻抗测试的探针，其特征在于，所述通孔内可通过从接触面往绝缘基座的非接触面的一端方向的气流。
5.一种用于生物电阻抗测试的系统，所述系统包括：
探针，所述探针包括电极，绝缘基座，所述绝缘基座包括与待测组织接触的接触面，所述电极固定于所述绝缘基座内，所述电极的电极头与所述接触面齐平，所述接触面还设有一个以上的通孔，所述通孔用于气体流通；
控制单元与处理单元，所述控制单元和所述处理单元分别与所述电极电连接；
压力单元，所述压力单元与所述通孔相连。
6.根据权利要求5所述的一种用于生物电阻抗测试的系统，其特征在于，所述压力单元可向所述通孔注入正压气流。
7.根据权利要求5所述的一种用于生物电阻抗测试的系统，其特征在于，所述压力单元可向所述通孔施加负压。
8.一种用于生物电阻抗测试的方法，所述方法包括：
利用气体流通清除待测组织表面的体液；
待测组织表面的体液清除后进行生物电阻抗信号测试。
9.根据权利要求8所述的一种用于生物电阻抗测试的方法，其特征在于，所述利用气体流通清除待测组织表面的体液包括利用吹向待测组织的气流进行待测组织表面体液的清除，和/或利用抽吸待测组织表面气体实现抽吸待测组织表面的体液。
10.根据权利要求8所述的一种用于生物电阻抗测试的方法，其特征在于，所述方法还包括：利用抽吸待测组织表面气体促使待测组织与测试电极接触良好。
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