CN112294286B - 一种人体腹部阻抗测量装置 - Google Patents

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Abstract

一种人体腹部阻抗测量装置，包括：阻抗测量组件及本地控制终端，阻抗测量组件包括脐周测量传感器、与脐周测量传感器电连接的电极贴片及定位纸；脐周测量传感器包括：传感器外壳；设置于传感器外壳内的控制电路板和传感探针电路板，控制电路板与传感探针电路板电连接；与传感探针电路板相连的传感探针，传感探针分布于若干个同心圆上，传感探针垂直伸出于传感器外壳的底面；设置于传感器外壳侧壁上的一对定位针，定位针以传感器外壳的底面的中心相对称，定位针的底端与传感探针的底端平齐；定位纸上设置有与传感探针对应的探针通孔以及与定位针对应的定位通孔。本发明可对人体腹部单点穴位阻抗进行测量及获取腹部穴位阻抗分布，定位精确，精度高。

Description

一种人体腹部阻抗测量装置
技术领域
本发明属于生物阻抗测量技术领域，特别涉及一种用于测量人体腹部阻抗的测量装置。
背景技术
生物阻抗测量是一种无害检测技术，该技术是通过提取生物组织和器官的电特性信号来对生物医学信息进行分析，这些信息与人体生物组织内部的变化有密切关系。生物阻抗测量技术的最终目的是根据不同的应用需求，提取相应的生物电信号，如阻抗信号，进而获取生物组织生理和病理信息。生物电信号的提取过程就是将微弱的交流电信号导入人体后，对阻抗进行测量的过程。由于电流总是会沿着电阻小、传导性能好的方向流去，通常人体内不同部位处电特性的不同,决定了电流通路的导电性不同，可用阻抗的测定值来表示。由于生物阻抗测量技术具有无创、无害、廉价、功能信息丰富和操作简单的优点，具有良好的应用前景，如今也有越来越多的人体阻抗测量设备出现在人们的日常生活中，为人们提供方便的基础健康检测手段。目前市面上常见的人体阻抗测量装置多数为腕式或足底式的，如用在智能手表、健康手环等可穿戴智能设备上，以及用在智能健康秤上的人体阻抗测量装置。
研究表明，穴位具有电学、温度、光学、磁学等方面的特征。人体腹部区域具有较多的穴位，腹部各部位的阻抗特性与人体健康密切相关，当人体脏腑组织发生病变的时候，病变部位的阻抗特性也会随之变化，目前的阻抗测量装置都没有针对腹部阻抗以及阻抗分布的测量，对于腹诊没有可量化的指标。
发明内容
本发明的目的是提供一种人体腹部阻抗测量装置，可对人体腹部进行单点阻抗检测以及阻抗分布检测。
为了实现上述目的，本发明采取如下的技术解决方案：
一种人体腹部阻抗测量装置，包括：阻抗测量组件以及与所述阻抗测量组件通信连接的本地控制终端，所述阻抗测量组件包括脐周测量传感器、与所述脐周测量传感器电连接的电极贴片以及与所述脐周测量传感器配合使用的定位纸；所述脐周测量传感器包括：传感器外壳；设置于所述传感器外壳内的控制电路板和传感探针电路板，所述控制电路板与所述传感探针电路板电连接；与所述传感探针电路板相连的传感探针，所述传感探针分布于若干个同心圆上，所述传感探针垂直伸出于所述传感器外壳的底面，所述同心圆的圆心与所述传感器外壳的底面的中心重合；设置于所述传感器外壳侧壁上的一对定位针，所述定位针以所述传感器外壳的底面的中心相对称，所述定位针的底端与所述传感探针的底端平齐；所述定位纸上设置有与所述传感探针对应的探针通孔以及与所述定位针对应的定位通孔。
进一步的，所述控制电路板上设置有控制单元、与所述控制单元相连的通信模块、为所述控制单元和所述通信模块供电的电源模块，所述通信模块与所述本地控制终端通信连接，所述四肢电极夹与所述控制电路板电连接。
进一步的，所述控制电路板和所述传感探针电路板上下间隔布置，所述控制电路板位于所述传感探针电路板的上方。
进一步的，还包括底盖板，所述传感器外壳的底部敞开，所述底盖板设置于所述传感器外壳的底部，所述底盖板上设置有供所述传感探针穿过的通孔。
进一步的，所述传感探针沿同心圆的圆周间隔设置。
进一步的，所述传感探针沿同心圆的圆周均匀间隔设置，位于不同同心圆上的传感探针沿同心圆的径向相互对齐，或相互错开。
进一步的，所述传感探针为弹簧探针，和/或所述定位针为弹簧探针。
进一步的，还包括四肢电极夹，所述四肢电极夹包括一对非金属夹体，所述电极贴片设置于所述非金属夹体的一个夹臂的内侧，所述电极贴片通过航空插头与所述控制电路板电连接。
进一步的，测量时，所述定位纸的中心与肚脐的位置相对应。
进一步的，还包括与所述本地控制终端通信连接的云端服务器，以及与所述云端服务器通信连接的远程控制终端。
由以上技术方案可知，本发明的人体腹部阻抗测量装置包括用于测量腹部脐周区域阻抗的脐周测量传感器，脐周测量传感器针对人体腹部的阻抗特点，将传感探针按以肚脐为中(圆)心的同心圆辐射状的方式排列，并配合定位纸及定位针，应用于人体腹部阻抗的测量中，不仅可以实现腹部阻抗单点测量，传感探针阵列和定位纸相配合还可以实现腹部阻抗分布检测，具有测量方法简单、定位准确的特点，而且传感探针的排列方式可以较好地与人体腹部的穴位对应，能够准确采集穴位处的阻抗值，有利于提高人体腹部阻抗的测量精度，提供更全面的人体阻抗测量数据。
附图说明
图1为本发明实施例的结构框图；
图2为本发明实施例脐周测量传感器的结构示意图；
图3为本发明实施例脐周测量传感器的侧视图；
图4为本发明实施例脐周测量传感器的俯视图；
图5为本发明实施例脐周测量传感器的内部结构示意图；
图6为本发明实施例传感探针的排列示意图；
图7为本发明实施例定位纸的示意图；
图8为本发明实施例底盖板的结构示意图；
图9为本发明实施例四肢电极夹的结构示意图。
以下结合附图对本发明的具体实施方式作进一步详细地说明。
具体实施方式
下面结合附图对本发明进行详细描述，在详述本发明实施例时，为便于说明，表示器件结构的附图会不依一般比例做局部放大，而且所述示意图只是示例，其在此不应限制本发明保护的范围。需要说明的是，附图采用简化的形式且均使用非精准的比例，仅用以方便、清晰地辅助说明本发明实施例的目的。
如图1所示，本实施例的人体腹部阻抗测量装置包括阻抗测量组件1、本地控制终端2，作为一种优选的实施方式，还包括云端服务器3以及远程控制终端4。其中，本地控制终端2与阻抗测量组件1通信连接，本地控制终端2可以是电脑或手机、平板等移动智能设备，本实施例的本地控制终端2采用蓝牙通信方式与阻抗测量组件1通信连接。本地控制终端2用于控制阻抗测量组件1的工作状态，并可以记录和保存阻抗测量组件1的测量结果，测量结果包括单点阻抗数据以及阻抗分布数据，为医学诊断及治疗提供全面的数据基础。本地控制终端2通过网络与云端服务器3通信连接，可将测量结果发送至云端服务器3。远程控制终端4通过网络与云端服务器3通信连接，可以获取云端服务器3上的测量数据，远程控制终端4可以是电脑或手机、平板等移动智能设备。
本实施例的阻抗测量组件1包括脐周测量传感器1-1、四肢电极夹1-2以及与脐周测量传感器1-1配合使用的定位纸1-20(图7)，阻抗测量组件1通过四肢电极夹1-2向人体传输电激励信号，配合脐周测量传感器1-1形成回路，实现人体阻抗及阻抗分布的测量。本实施例的四肢电极夹1-2通过航空插头与脐周测量传感器1-1相连。测量时，四肢电极夹1-2夹在双手手腕或双脚脚腕处，脐周测量传感器1-1放置于人体腹部。
参照图2、图3、图4、图7、图8，本实施例的脐周测量传感器1-1包括传感器外壳1-3、定位针1-4、传感探针1-5、控制电路板1-6以及传感探针电路板1-7。传感器外壳1-3可采用PVC材料制成，本实施例的传感器外壳1-3为一圆柱形的中空体，底部敞开，由一底盖板1-8封闭。控制电路板1-6和传感探针电路板1-7设置于传感器外壳1-3内，本实施例的控制电路板1-6和传感探针电路板1-7上下间隔布置，控制电路板1-6位于传感探针电路板1-7的上方，控制电路板1-6和传感探针电路板1-7之间通过铜柱1-9相连。控制电路板1-6上设置有控制单元、通信模块和电源模块，控制单元用于处理测量数据以及向脐周测量传感器1-1和四肢电极夹1-2发送操作指令，获取测量数据等。通信模块与控制单元相连，用于和本地控制终端通信连接，电源模块为控制电路板1-6上的各模块供电。本实施例的通信模块为蓝牙模块，控制单元可以采用现成的MCU、单片机等电子元件，控制单元的结构不是本发明的创新点，此处不做赘述。控制电路板1-6和传感探针电路板1-7之间通过排针1-10电连接，从而传感探针1-5检测到的数据可以发送给控制单元，控制单元可以向传感探针1-5发送控制指令，四肢电极夹1-2(电极贴片)通过航空插头与控制电路板1-6相连，从而控制单元可以向四肢电极夹1-2发送控制指令，并通过四肢电极夹1-2将产生的电流激励信号传送至人体；控制单元接收到传感探针采集的人体阻抗值后，对阻抗值进行转换并通过数据线向外输出。为了方便手持，在传感器外壳1-3的顶部设置有把手1-11，同时在传感器外壳1-3的侧壁上设置有电源接口1-12、电源开关1-13和信号输出接口1-14，电源接口1-12、信号输出接口1-14均与控制电路板1-6电连接。在传感器外壳1-3顶部还设置有电源指示灯1-15和信号指示灯1-16。
传感探针1-5设置于传感器外壳1-3的底部、向外伸出于传感器外壳1-3，传感探针1-5的轴线垂直于传感器外壳1-3的底面。传感探针1-5优选采用弹簧式探针，弹簧式探针可以与腹部不同位置的点紧密接触，保证测量时的电接触良好，有利于提高测量的准确性。传感探针1-5与传感探针电路板1-7相连。为了方便传感探针1-5的固定以及控制测量过程中的受力，本实施例在传感探针电路板1-7的外侧设置了底盖板1-8，底盖板1-8的大小和传感器外壳1-3的内径或外径相对应，底盖板1-8与传感器外壳1-3之间可通过胶水或螺纹紧固件相连，与传感器外壳1-3配合形成一个封闭的内腔。底盖板1-8上设置有与传感探针1-5位置及数量相对应的通孔1-8a，传感探针1-5可穿过底盖板1-8上的通孔1-8a，伸出于传感器外壳1-3。底盖板1-8可为胶木板。在其他的实施例中，传感器外壳也可以是顶部敞开，底盖板则相应变为顶盖板，采用盖板封闭式的中空筒体结构是为了方便传感器内部的零部件的组装。
如图6所示，本发明的传感探针1-5分布在多个同心圆上，并沿圆周间隔布置，同心圆的圆心与传感器外壳的底面的中心重合(即同心圆的圆心也是定位纸的中心)。本实施例共设置了128根传感探针1-5，分布在6个直径不同的同心圆上，这6个同心圆从内向外的直径依次为30cm、50cm、70cm、90cm、110cm及130cm，最内侧的同心圆上设置了8根传感探针1-5，其余的同心圆上各设置24根传感探针1-5。同心圆上的传感探针1-5可以沿同心圆的径向相互对齐(如图6中的虚线)，也可以相互错开设置。本实施例的传感探针1-5均沿圆周均匀间隔布置，除了最内侧的同心圆外，设置于其他同心圆上的传感探针可以沿同心圆的径向相互对齐(如图6中的虚线)。由于人体腹部周围存在较多穴位，发明人发现，人体穴位处的阻抗值相对于人体其它地方的阻抗值要小，因此采用同心辐射圆状结构设置传感探针，可以比较精确地测量出人体肚脐周围的阻抗值以及获得人体肚脐周围的阻抗分布。同心圆的数量、直径大小及每个圆上传感探针的设置数量还可以根据需求相应改变。
在传感器外壳1-3的外壁上设置有一对定位针1-4，定位针1-4对称设置于传感器外壳1-3上，定位针1-4的结构可与传感探针1-5的结构相同，同样可以采用弹簧探针，高度与传感探针1-5相同，即定位针1-4的底端和传感探针1-5的底端位于同一水平面上。定位针1-4的作用是在测量时配合定位纸(图7)帮助测量传感器的定位，以保证测量精度。如图7所示，定位纸1-20上设置有与传感探针1-5位置对应的探针通孔1-20a，以及与定位针1-4位置对应的定位通孔1-20b。使用时，先将定位纸1-20放置于腹部上，定位纸1-20的中心与肚脐的位置对应，测量时，将定位针1-4对应穿过定位通孔1-20b，传感探针1-5也就可以和定位纸1-20上的探针通孔1-20a完成配合。测量传感器配合定位针和定位纸的使用，可以避免人眼定位存在的偏差导致的测量不准确，同时还可以实现测量位置的记录，为后续的治疗工作提供方便。本发明的传感探针以人体的肚脐为中心向外辐射，有利于腹部单点穴位阻抗的准确测量以及精确的获得腹部穴位阻抗分布。
图9为本实施例四肢电极夹的结构示意图，如图9所示，四肢电极夹1-2包括非金属夹体1-2a和电极贴片1-2b，电极贴片1-2b设置于非金属夹体1-2a的一个夹臂的内侧，非金属夹体1-2a可采用塑料等材质制成，电极贴片1-2b为表面光滑的导电金属片。本实施例将电极贴片设置于非金属夹体上，在进行阻抗测量时，可直接将四肢电极夹夹在手腕或脚腕处，方便电极贴片的固定，使电极贴片与人体皮肤保持紧密接触，从而能够使电信号稳定传输，而且测量时无需去除衣物。在其它的实施方式中，进行阻抗测量时也可以直接将电极贴片贴在人体其他部位的皮肤表面。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明做任何形式上的限制，虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本发明，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围内，当可利用上述揭示的技术内容做出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。

Claims (8)

1.一种人体腹部阻抗测量装置，其特征在于，包括：阻抗测量组件以及与所述阻抗测量组件通信连接的本地控制终端，所述阻抗测量组件包括脐周测量传感器、四肢电极夹以及与所述脐周测量传感器配合使用的定位纸，所述阻抗测量组件通过所述四肢电极夹向人体传输电激励信号，配合所述脐周测量传感器形成回路；
所述脐周测量传感器包括：
传感器外壳；
设置于所述传感器外壳内的控制电路板和传感探针电路板，所述控制电路板与所述传感探针电路板电连接；
与所述传感探针电路板相连的传感探针，所述传感探针分布于若干个同心圆上，所述传感探针垂直伸出于所述传感器外壳的底面，所述同心圆的圆心与所述传感器外壳的底面的中心重合；
设置于所述传感器外壳侧壁上的一对定位针，所述定位针以所述传感器外壳的底面的中心相对称，所述定位针的底端与所述传感探针的底端平齐；
所述定位纸上设置有与所述传感探针对应的探针通孔以及与所述定位针对应的定位通孔，测量时，所述定位纸的中心与肚脐的位置相对应；
所述四肢电极夹包括一对非金属夹体，电极贴片设置于所述非金属夹体的一个夹臂的内侧，所述电极贴片通过航空插头与所述控制电路板电连接。
2.如权利要求1所述的人体腹部阻抗测量装置，其特征在于：所述控制电路板上设置有控制单元、与所述控制单元相连的通信模块、为所述控制单元和所述通信模块供电的电源模块，所述通信模块与所述本地控制终端通信连接，所述四肢电极夹与所述控制电路板电连接。
3.如权利要求1所述的人体腹部阻抗测量装置，其特征在于：所述控制电路板和所述传感探针电路板上下间隔布置，所述控制电路板位于所述传感探针电路板的上方。
4.如权利要求1所述的人体腹部阻抗测量装置，其特征在于：还包括底盖板，所述传感器外壳的底部敞开，所述底盖板设置于所述传感器外壳的底部，所述底盖板上设置有供所述传感探针穿过的通孔。
5.如权利要求1所述的人体腹部阻抗测量装置，其特征在于：所述传感探针沿同心圆的圆周间隔设置。
6.如权利要求1或5所述的人体腹部阻抗测量装置，其特征在于：所述传感探针沿同心圆的圆周均匀间隔设置，位于不同同心圆上的传感探针沿同心圆的径向相互对齐，或相互错开。
7.如权利要求1所述的人体腹部阻抗测量装置，其特征在于：所述传感探针为弹簧探针，和/或所述定位针为弹簧探针。
8.如权利要求1所述的人体腹部阻抗测量装置，其特征在于：还包括与所述本地控制终端通信连接的云端服务器，以及与所述云端服务器通信连接的远程控制终端。
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