CN108089060A - 无创生物组织介电特性测量装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种无创生物组织介电特性测量装置，包括：四根测量电极、手持部及四个插座，测量电极嵌设在手持部的一端，插座固定在手持部的另一端，测量电极及插座通过屏蔽导线电联接，屏蔽导线置于手持部内。因此，本发明实施例提供的无创生物组织介电特性测量装置，通过将前端接触生物组织的四根电极转换为四个插座，以实现与阻抗分析仪对应连接；该测量装置不用再将组织装入离体测量盒，组织不用离体，不用塞进测量盒，测量的介电特性更加准确，能贴近组织的真实介电特性；相比于在体针式有创测量，不用插入组织内部，可以无创测量，可以在活体组织体表直接测量；集测量探头于一体，方便使用。
Description
技术领域
本发明涉及生物组织阻抗特性测量技术领域，尤其涉及一种无创生物组织介电特性测量装置。
背景技术
生物组织介电特性是组织在电磁场中吸收和耦合电磁能的特性表征，反映了组织对外界施加电磁场的被动响应能力。自从十九世纪末被关注后，关于生物组织介电特性的探索一直没有停止。介电特性在组织功能检测、疾病防治、电磁防护、电阻抗成像、生物电逆问题等多个研究方向具有重要应用价值。
目前，主要的测量方式为离体测量，即装入体积固定的测量盒内实现测量过程。或者，采用在体测量方式，目前的在体测量基本上都是四根针式电极，测量时插入组织中。
然而，组织一旦离体测量，其组织活性，以及所处环境都发生改变，无法保证离体测量的生物组织介电特性与在体相同，而且组织装入测量盒内，为了保证与电极接触良好，必须填满测量盒，这就产生另一种可能就是组织受到挤压，挤压过的组织肯定也与在体组织性质不同。另外，在体测量方式有创，只能是将一大块组织离体后，在离体的大组织上在体测量，不能实现真正的在体测量。因此，现有技术中的生物组织介电特性测量装置，无法真实的测量生物组织介电特性。
发明内容
本发明实施例提供了一种无创生物组织介电特性测量装置，解决了现有技术无创生物组织介电特性测量装置无法真实测量的问题。
本发明提供的无创生物组织介电特性测量装置，包括：四根测量电极、手持部及用于连接阻抗分析仪的四个插座，所述测量电极嵌设在所述手持部的一端，所述插座固定在所述手持部的另一端，所述测量电极及所述插座通过屏蔽导线电联接，所述屏蔽导线置于所述手持部内。
优选的，本发明实施例提供的无创生物组织介电特性测量装置，所述手持部包括顶盖及筒体，所述顶盖及所述筒体可拆卸连接，所述测量电极设置在所述顶盖上，所述插座设置在所述筒体的远离所述顶盖的一端。
优选的，本发明实施例提供的无创生物组织介电特性测量装置，所述顶盖上设有凸起，四根所述测量电极嵌设在所述凸起内。
优选的，本发明实施例提供的无创生物组织介电特性测量装置，所述测量电极为弹簧电极，且前端为圆弧状。
优选的，本发明实施例提供的无创生物组织介电特性测量装置，所述手持部为空心体，且中部直径小于两端直径。
优选的，本发明实施例提供的无创生物组织介电特性测量装置，所述凸起的材质为有机玻璃。
优选的，本发明实施例提供的无创生物组织介电特性测量装置，所述测量电极为铜电极。
优选的，本发明实施例提供的无创生物组织介电特性测量装置，所述手持部表面为磨砂结构。
综上，本发明实施例提供的无创生物组织介电特性测量装置，通过设置测量电极、手持部及插座，使得测量电极及插座通过布置在手持部内的屏蔽导线电联接，从而可以将前端接触生物组织的四根电极转换为四个插座，以实现与阻抗分析仪对应连接，通过阻抗分析仪测量得到待测物的阻抗模值和相位角，或者阻抗实部和虚部，经过进一步计算能够得到组织介电特性，该测量装置不用再将组织装入离体测量盒，组织不用离体，不用塞进测量盒，测量的介电特性更加准确，能贴近组织的真实介电特性；相比于在体针式有创测量，不用插入组织内部，可以无创测量，可以在活体组织体表直接测量；集测量探头于一体，方便使用。
附图说明
图1为本发明实施例提供的无创生物组织介电特性测量装置的结构示意图。
图2为本发明实施例提供的无创生物组织介电特性测量装置的测量电极的结构示意图。
附图标记说明：
100-测量电极，200-手持部，201-凸起，a-顶盖，b-筒体，300-插座。
具体实施方式
下面结合本发明中的附图，对本发明实施例的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施例是本发明的一部分实施例，而不是全部实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都应属于本发明保护的范围。
应理解，通过对组织施加小的交变电流(电压)，对应的测量出该组织交变电压(电流)，则可根据电压与电流的比值得到阻抗值。由于电流和电压都是交流信号，所以测量得到的阻抗以模值和相位角的复合形式表示，或者也可以表达为阻抗实部加虚部的形式。如果再知道被测组织的体积等因素，则可以进一步得到组织的电导率和相对介电系数。电导率和相对介电系数分别反映了组织在电磁场中传导和储存电磁能量的能力，是最基本的介电特性参数。
还应理解，具体的测量方法可以为在低频段(<1MHz)时，主要采用四电极法进行测量，两个激励电极，两个测量电极。在频率高于1MHz时，可以采用两电极法，两个电极既当激励电极，又当测量电极。
下面通过图1、图2详细说明本发明实施例提供的无创生物组织介电特性测量装置。图1为本发明实施例提供的无创生物组织介电特性测量装置的结构示意图，如图所示，该测量装置可以包括：
四根测量电极100、手持部200及用于连接阻抗分析仪的四个插座300，测量电极100嵌设在手持部200的一端，插座300固定在手持部200的另一端，测量电极100及插座300通过屏蔽导线电联接，屏蔽导线置于手持部200内。
具体的，本发明实施例提供的无创生物组织介电特性测量装置，可以设置一个柱体的手持部200，如可以设置为圆筒状结构。然后在该手持部的一端设置四根测量电极100。例如，可以将四根铜电极嵌入手持部的一端。进一步，在手持部200的另一端固定两个插座300，该插座300可用于连接阻抗分析仪。
应理解，为了能够实现测量，可以将手持部200两端的测量电极100及插座300通过屏蔽导线连通。并且，为了方便操作及携带，可以将屏蔽导线布置在手持部200的内部。通过上述连接，可以实现将测量装置前端四个接触生物组织的电机转换为四个插座300，并将每个插座300与阻抗分析仪对应连接，进一步通过阻抗分析仪测量得到待测组织的阻抗模值和相位角，或者阻抗实部和虚部，从而可以经过计算得到组织介电特性。
优选的，本发明提供的无创生物组织介电特性测量装置的另一实施例中，为了方便安装及维修，该手持部200可以包括顶盖a及筒体b，所述顶盖a及所述筒体b可拆卸连接。例如，可以通过螺纹或卡扣等方式可拆卸连接。此时，四个测量电极100可以设置在顶盖a上，并且，插座300可以设置在筒体的远离所述顶盖的一端。
优选的，本发明提供的无创生物组织介电特性测量装置的再一实施例中，为了方便测量，可以在手持部200的安装测量电极的一端设置凸起201。如果手持部为顶盖及筒体的可拆卸结构，则可以在顶盖a上设置一个凸起201。例如，设置一个圆柱体的凸起，从而可以将四根测量电极100嵌设在所述凸起201内。
可选的，所述凸起201的材质可以为有机玻璃(聚甲基丙烯酸甲酯，PMMA)。
进一步的，可以将四根测量电极100设置为弹簧电极，且前端为圆弧状。即可以设置四根铜制弹簧电极，将电极前端制成圆弧状，露出有弹性的部分，与测量组织接触，从而保证测量电极与组织间良好接触，且保证对测量组织的无创。
优选的，本发明提供的无创生物组织介电特性测量装置的另一实施例中，为了方便操作，可以将手持部200设置为空心体，且中部直径小于两端直径。并对该手持部200表面进行磨砂处理。
在实际应用中，阻抗分析仪引出四路通道，其中A和D为激励电极，B和C为测量电极，当激励电极为电压(电流)时，测量电极记录电流(电压)数据，通过欧姆定律，可以记录到被测物体的复阻抗，阻抗实部Re，阻抗虚部Im。A-D四路通道经“导线+香蕉插头”，插入本发明探头尾端的灯笼型插座，插座经导线直接连接到前端的弹簧电极，所以四个电极分别代表了A、B、C、D四路通道。AD激励电极作为激励源，发出电压(电流)，BC作为测量电极，测量电流分布(电势差)，将测量信号传输回阻抗分析仪，即可求出复阻抗，再根据公式，可以求出介电特性。
综上所述，本发明实施例提供的无创生物组织介电特性测量装置，通过设置测量电极、手持部及插座，使得测量电极及插座通过布置在手持部内的屏蔽导线电联接，从而可以将前端接触生物组织的四根电极转换为四个插座，以实现与阻抗分析仪对应连接，通过阻抗分析仪测量得到待测物的阻抗模值和相位角，或者阻抗实部和虚部，经过进一步计算能够得到组织介电特性，该测量装置不用再将组织装入离体测量盒，组织不用离体，不用塞进测量盒，测量的介电特性更加准确，能贴近组织的真实介电特性；相比于在体针式有创测量，不用插入组织内部，可以无创测量，可以在活体组织体表直接测量；集测量探头于一体，方便使用。
以上公开的仅为本发明的几个具体实施例，但是，本发明实施例并非局限于此，任何本领域的技术人员能思之的变化都应落入本发明的保护范围。
Claims (8)
1.一种无创生物组织介电特性测量装置，其特征在于，包括：四根测量电极(100)、手持部(200)及用于连接阻抗分析仪的四个插座(300)，所述测量电极(100)嵌设在所述手持部(200)的一端，所述插座(300)固定在所述手持部(200)的另一端，所述测量电极(100)及所述插座(300)通过屏蔽导线电联接，所述屏蔽导线置于所述手持部(200)内。
2.根据权利要求1所述的无创生物组织介电特性测量装置，其特征在于，所述手持部(200)包括顶盖(a)及筒体(b)，所述顶盖(a)及所述筒体(b)可拆卸连接，所述测量电极(100)设置在所述顶盖(a)上，所述插座(300)设置在所述筒体(b)的远离所述顶盖(a)的一端。
3.根据权利要求2所述的无创生物组织介电特性测量装置，其特征在于，所述顶盖(a)上设有凸起(201)，四根所述测量电极(100)嵌设在所述凸起(201)内。
4.根据权利要求1-3任一项所述的无创生物组织介电特性测量装置，其特征在于，所述测量电极(100)为弹簧电极，且前端为圆弧状。
5.根据权利要求1-3任一项所述的无创生物组织介电特性测量装置，其特征在于，所述手持部(200)为空心体，且中部直径小于两端直径。
6.根据权利要求3所述的无创生物组织介电特性测量装置，其特征在于，所述凸起(201)的材质为有机玻璃。
7.根据权利要求1-3任一项所述的无创生物组织介电特性测量装置，其特征在于，所述测量电极(100)为铜电极。
8.根据权利要求1-3任一项所述的无创生物组织介电特性测量装置，其特征在于，所述手持部(200)表面为磨砂结构。
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|---|---|
| CN (1) | CN108089060A (zh) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN109655666A (zh) * | 2018-12-05 | 2019-04-19 | 深圳市飞荣达科技股份有限公司 | 表面电阻测试治具及测试方法 |
| CN110649828A (zh) * | 2019-10-11 | 2020-01-03 | 昆明医科大学 | 一种无创引导电极及为其提供刺激电流的直流电源 |
| CN115500769A (zh) * | 2022-09-26 | 2022-12-23 | 武汉中科科理光电技术有限公司 | 一种电极内窥镜系统及其使用方法 |
Citations (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102357035A (zh) * | 2011-10-12 | 2012-02-22 | 中国人民解放军第四军医大学 | 一种配戴式多模式生物电阻抗频谱测量装置 |
| CN102445574A (zh) * | 2011-10-12 | 2012-05-09 | 中国人民解放军第四军医大学 | 环形排布式多针生物组织介电谱特性测量探头及方法 |
| CN103190908A (zh) * | 2013-04-19 | 2013-07-10 | 冉鹏 | 手持式电阻抗测量仪 |
| CN103479355A (zh) * | 2013-10-11 | 2014-01-01 | 南开大学 | 一种非侵入式力和电阻抗参数联合监测的微创手术工具 |
| CN103750837A (zh) * | 2014-01-21 | 2014-04-30 | 广州市康普瑞生营养健康咨询有限公司 | 生物电阻抗测量装置 |
| CN203591258U (zh) * | 2013-11-27 | 2014-05-14 | 四川农业大学 | 人体电阻抗测量仪 |
| CN204072091U (zh) * | 2014-07-24 | 2015-01-07 | 思澜科技（成都）有限公司 | 一种用于测量生物阻抗的探头 |
| CN104955386A (zh) * | 2013-01-22 | 2015-09-30 | 齐默医学系统股份有限公司 | 基于阻抗测量的组织温度的无创测量 |
| CN204744161U (zh) * | 2015-03-02 | 2015-11-11 | 上海交通大学医学院附属新华医院 | 一种颅内无创记录电极装置 |
| CN105212932A (zh) * | 2015-11-06 | 2016-01-06 | 南开大学 | 一种能够检测生物电阻抗的智能组织分离手术器械 |
| CN107242872A (zh) * | 2017-07-06 | 2017-10-13 | 上海长海医院 | 一种在体探查恶性胶质瘤边界的电阻抗检测装置、方法其及应用 |
-
2018
- 2018-02-23 CN CN201810155163.5A patent/CN108089060A/zh active Pending
Patent Citations (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102357035A (zh) * | 2011-10-12 | 2012-02-22 | 中国人民解放军第四军医大学 | 一种配戴式多模式生物电阻抗频谱测量装置 |
| CN102445574A (zh) * | 2011-10-12 | 2012-05-09 | 中国人民解放军第四军医大学 | 环形排布式多针生物组织介电谱特性测量探头及方法 |
| CN104955386A (zh) * | 2013-01-22 | 2015-09-30 | 齐默医学系统股份有限公司 | 基于阻抗测量的组织温度的无创测量 |
| CN103190908A (zh) * | 2013-04-19 | 2013-07-10 | 冉鹏 | 手持式电阻抗测量仪 |
| CN103479355A (zh) * | 2013-10-11 | 2014-01-01 | 南开大学 | 一种非侵入式力和电阻抗参数联合监测的微创手术工具 |
| CN203591258U (zh) * | 2013-11-27 | 2014-05-14 | 四川农业大学 | 人体电阻抗测量仪 |
| CN103750837A (zh) * | 2014-01-21 | 2014-04-30 | 广州市康普瑞生营养健康咨询有限公司 | 生物电阻抗测量装置 |
| CN204072091U (zh) * | 2014-07-24 | 2015-01-07 | 思澜科技（成都）有限公司 | 一种用于测量生物阻抗的探头 |
| CN204744161U (zh) * | 2015-03-02 | 2015-11-11 | 上海交通大学医学院附属新华医院 | 一种颅内无创记录电极装置 |
| CN105212932A (zh) * | 2015-11-06 | 2016-01-06 | 南开大学 | 一种能够检测生物电阻抗的智能组织分离手术器械 |
| CN107242872A (zh) * | 2017-07-06 | 2017-10-13 | 上海长海医院 | 一种在体探查恶性胶质瘤边界的电阻抗检测装置、方法其及应用 |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN109655666A (zh) * | 2018-12-05 | 2019-04-19 | 深圳市飞荣达科技股份有限公司 | 表面电阻测试治具及测试方法 |
| CN110649828A (zh) * | 2019-10-11 | 2020-01-03 | 昆明医科大学 | 一种无创引导电极及为其提供刺激电流的直流电源 |
| CN115500769A (zh) * | 2022-09-26 | 2022-12-23 | 武汉中科科理光电技术有限公司 | 一种电极内窥镜系统及其使用方法 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication | ||
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Application publication date: 20180529 |