CN115553865B - 一种探针的检测装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种探针的检测装置，涉及检测领域，包括交流阻抗模块，采样模块，提示模块和处理器，通过在探针上设置多个电极，增大了探针的检测范围，更容易检测到风险点的存在，提高手术的安全性，处理器通过采样模块获取的任意两个电极之间的电压差信号，可以确定任意两个电极之间的表征组织特征的电信号，并控制提示模块执行对应的提示策略，以此区别出两个电极之间的人体组织状态，在人体组织状态存在多样化的区域，本装置也可以实现多种状态的判断，提高了检测结果的准确性，降低了误判率，使判断结果更准确，也可以更好的帮助手术医师判断所面对的不同年龄产生的骨质不同的情况，更准确的区分不同的人体组织状态，提升了手术的安全系数。

Description

一种探针的检测装置

技术领域

本发明涉及检测领域，特别是涉及一种探针的检测装置。

背景技术

在骨科或神经外科手术中，经常会涉及对骨头进行钻孔以建立骨通道的重要手术。建立骨通道的过程一般多是参照医学解剖结构的大致行走方向，再根据手术医师的手感和经验试探性地钻入，这种情况下对建立骨通道的脊柱探针的深度和到达的位置没有有效的检测方式，不能对其进行客观准确的判断，难以完成对手术过程的精确控制。

现有技术中，对于脊柱探针的检测方式主要是采用单一的直流电阻的检测方式，这种方式采用的装置只在探针上设置了一个探头，在探头尖端接触人体组织时，通过检测探针的两电极间电阻的变化为手术医师提供深度的判断依据，通常采用的提示方法是一个指示灯或多个指示灯或者扬声器发出常规提示频率，手术医师通过指示灯的闪烁快慢或颜色的变化，又或者通过扬声器的声音不同来判断该脊柱探针进入骨头的深度及到达的位置。

但是，现有技术中采用的单探头的检测装置存在很多缺点，单探头的检测装置只能检测到探头尖端的区域，在人体组织状态存在多样化的区域，仅能判断出一种状态，导致检测结果变得不准确，容易产生误判，而且仅用一个检测探头无法准确判断手术医师所面对的不同年龄产生的骨质不同的情况，难以确定后续的手术方向，单探头的检测装置检测的范围很小，容易错过风险点从而无法及时给出提示，对手术造成严重后果。

发明内容

本发明的目的是提供一种探针的检测装置，可以实现多种状态的判断，提高了检测结果的准确性，降低了误判率，使判断结果更准确，提升了手术的安全系数。

为解决上述技术问题，本发明提供了一种探针的检测装置，包括：

所述探针上设置有N个电极，N为大于等于3的正整数；

交流检测模块，分别与各所述电极和处理器连接；

采样模块，第一端与各所述电极连接，第二端与所述处理器连接，用于获取各所述电极的电压信号，基于所述电压信号得到任意两个电极之间的电压差信号；

提示模块，与所述处理器连接；

所述处理器，用于控制所述交流检测模块为各所述电极提供交流电；基于所述电压差信号确定对应两个所述电极之间的表征组织特征的电信号；基于所述电信号控制所述提示模块执行对应的提示策略。

优选地，所述表征组织特征的电信号为阻抗和/或电容。

优选地，所述采样模块包括：N路与N个所述电极一一对应连接的采样子电路，各所述采样子电路均包括选择器件和差分放大器，所述选择器件的输入端分别与各所述电极连接，控制端与所述处理器的控制端连接，输出端与所述差分放大器的第二端连接，所述差分放大器的第一端与对应的所述电极连接，输出端与所述处理器连接，

所述选择器件用于基于所述处理器的控制输出对应输入端的电压信号；

所述差分放大器用于根据对应的所述电极的电压信号和所述选择器件的输出的电压信号确定第一端和第二端之间的电压差信号。

优选地，所述采样子电路还包括：驱动器件，所述驱动器件的同相输入端与对应的所述电极连接，所述驱动器件的输出端分别与所述驱动器件的反相输入端和所述差分放大器的第一端连接，

所述驱动器件用于输出对应的所述电极的增强电压信号；

对应地，所述选择器件的输入端还分别与N路所述采样子电路中的驱动器件的输出端连接。

优选地，处理器还用于：

确定待自检的采样子电路中的差分放大器；

控制所述待自检的采样子电路中的选择器件输出所述待自检的采样子电路对应的所述电极的增强电压信号；

判断所述待自检的采样子电路中的差分放大器的输出是否为零；

若否，则判定所述待自检的采样子电路中的差分放大器自检异常；

若是，则判定所述待自检的采样子电路中的差分放大器自检正常。

优选地，在判定所述差分放大器工作正常之后，处理器还用于：

确定待自检的采样子电路中的驱动器件；

控制所述待自检的采样子电路中的选择器件输出所述待自检的采样子电路对应的所述电极的电压信号；

判断所述待自检的采样子电路中的差分放大器的输出是否为零；

若否，则判定待自检的采样子电路中的所述驱动器件自检异常；

若是，则判定待自检的采样子电路中的所述驱动器件自检正常。

优选地，所述处理器还用于：

若在N路采样子电路中的第i路所述采样子电路中的差分放大器自检异常，在需要第i路所述采样子电路提供对应的所述电极与第j路所述采样子电路对应的所述电极之间的电压差信号时，控制第j路所述采样子电路中的所述选择器件的输出端输出第i路所述采样子电路对应的所述电极的增强电压信号，0＜i，j≤N且i，j均为正整数。

优选地，所述处理器还用于：

若在N路采样子电路中的第i路所述采样子电路中的驱动器件自检异常，在需要第i路所述采样子电路提供对应的所述电极与第j路所述采样子电路对应的所述电极之间的电压差信号时，控制第j路所述采样子电路中的所述选择器件的输出端输出第i路所述采样子电路对应的所述电极的电压信号，0＜i，j≤N且i，j均为正整数。

优选地，所述提示模块包括指示灯和/或扬声器，

基于所述电信号控制所述提示模块执行对应的提示策略，包括：

基于所述电信号控制所述提示模块中的指示灯的闪烁频率，指示灯的颜色变化和扬声器的声音的提示频率或音调高低中的一种或多种组合。

优选地，所述交流检测模块包括：N路与N个所述电极一一对应连接的交流检测子电路，各所述交流检测子电路均包括第一开关器件，第二开关器件，第一电阻和第二电阻，

所述第一开关器件的控制端分别与所述第二开关器件的控制端和所述处理器连接，第二端与对应的所述电极连接，用于当所述处理器的输出为高电平时导通，当所述处理器的输出为低电平时关断；

所述第二开关器件的第一端与对应的所述电极连接，用于当所述处理器的输出为高电平时关断，当所述处理器的输出为低电平时导通；

所述第一电阻的第一端与所述第二开关器件的第二端连接，第二端接地；

所述第二电阻的第一端与所述第一开关器件的第一端连接，第二端与供电电源连接。

本发明提供了一种探针的检测装置，包括交流阻抗模块，采样模块，提示模块和处理器，通过在探针上设置多个电极，增大了探针的检测范围，更容易检测到风险点的存在，提高手术的安全性，处理器通过采样模块获取的任意两个电极之间的电压差信号，可以确定任意两个电极之间的表征组织特征的电信号，并控制提示模块执行对应的提示策略，以此区别出两个电极之间的人体组织状态，在人体组织状态存在多样化的区域，本装置也可以实现多种状态的判断，提高了检测结果的准确性，降低了误判率，使判断结果更准确，也可以更好的帮助手术医师判断所面对的不同年龄产生的骨质不同的情况，更准确的区分不同的人体组织状态，提升了手术的安全系数。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对现有技术和实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明提供的一种探针的检测装置的结构示意图；

图2为本发明提供的一种探针的检测装置的采样模块的结构示意图；

图3为本发明提供的一种探针的检测装置的交流检测模块的结构示意图；

图4为本发明提供的一种探针的结构示意图。

具体实施方式

本发明的核心是提供一种探针的检测装置，可以实现多种状态的判断，提高了检测结果的准确性，降低了误判率，使判断结果更准确，提升了手术的安全系数。

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。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前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参照图1，图1为本发明提供的一种探针的检测装置的结构示意图；一种探针的检测装置，包括：

探针上设置有N个电极1，N为大于等于3的正整数；

交流检测模块2，分别与各电极1和处理器4连接；

采样模块3，第一端与各电极1连接，第二端与处理器4连接，用于获取各电极1的电压信号，基于电压信号得到任意两个电极1之间的电压差信号；

提示模块5，与处理器4连接；

处理器4，用于控制交流检测模块2为各电极1提供交流电；基于电压差信号确定对应两个电极1之间的表征组织特征的电信号；基于电信号控制提示模块5执行对应的提示策略。

当探针在工作时，处理器4控制交流检测模块2输出交流电，在交流电的作用下，电极1会返回一个电压信号，采样模块3与各个电极1连接，获取各个电极1返回的电压信号，通过采样模块3对电压信号的处理可以得到任意两个电极1之间的电压差信号，每两个电极1之间的电压差信号都需要确定，以此处理器4可以通过两个电极1之间的电压差信号对比出与电压差信号对应的表征组织特征的电信号，之后根据表征组织特征的电信号再控制提示模块5指定对应的提示策略，以提示手术医师此时探针到达的深度和具体位置。

可以理解的是，可以在处理器4中提前加入与表征组织特征的电信号对应的探针到达的深度和具体位置信息，直接确定探针到达的深度和具体位置后向手术医师提供相应的提示，也可以直接将表征组织特征的电信号与提示策略对应，手术医师自行通过提示模块5的提示策略判断当前探针到达的深度和具体位置。

需要说明的是，探针上设置的多个电极1可以是平面布置，也可以为立体布置，立体布置可以实现多点多面的采样，使探针所检测的位置范围更广，有助于手术医师了解探针周围的人体组织状态，更有助于手术的进行，平面布置可以更准确的检测出探针到达的某一平面的位置信息，对于探针到达的深度的判断更明晰。电极1与电极1之间应为绝缘物质，以便后续对电极1的电压信号的采集。对于所采用的电极1的形状和大小等均不作特别的限定，环电极1和/或杆电极1均可，对于电极1的材质也不做特别的限定，只需采用可导电的物质即可，具体可以根据实际手术环境和病人情况选择更有利于手术进行的电极1种类。

可以理解的是，交流检测模块2在处理器4的控制下为各电极1提供交流电，由于交流电的大小和方向在不断变化，可以是同时给多个电极1输入交流电，也可以依次为多个电极1输入交流电，本申请在此不做特别的限定。交流检测模块2的具体结构有多种选择，本申请在此不做特别的限定。

具体地，采样模块3通过与各个电极1的直接连接获取各个电极1的电压信号，之后基于所述电压信号得到任意两个电极1之间的电压差信号，确定任意两个电极1之间的电压差信号的方式有很多种，可以采用差分放大器31等装置实现，可以根据实际情况选择便捷的方式。

一般地，在确定了任意两个电极1之间的电压差信号之后，处理器4根据提前录入的数据对比得出与电压差信号对应的表征组织特征的电信号，从而基于基于所述电信号控制所述提示模块5执行对应的提示策略。电信号可以为阻抗信号和/或电容信号等，可以区别人体组织状态的相关电信号即可，本申请在此不做特别的限定。可以理解的是，提前录入处理器4的数据是电压差信号和电信号的对比关系，可以是具体值的对比关系，也可以是范围值的对比关系，本申请在此不做特别的限定。

在实际应用中，提示模块5可以包括提示灯，扬声器和语音模块等等，只需满足提示要求即可，可以直接设置在探针上，也可以经由探针外接一个提示装置，本申请在此不做特别的限定，根据实际情况选择更为明显的提示方式。对应的，提示策略包括提示灯的颜色区别，扬声器的声音的提示频率快慢和/或音调高低，语音模块的语音提示等等，本申请在此不做特别的限定。

需要说明的是，处理器4中还包括二级检测的程序，在处理器4接收到两个电极1之间的电压差信号时，可以对其进行比较，当电极1为三个时，分别用A，B，C来代表，A1，B1，C1为三个电极1的增强电压信号，处理器4在接收到差分信号（B1-C1）,（C1-A1），并对其进行比较，可得出A采样点和B采样点的区别。

本发明提供了一种探针的检测装置，包括交流阻抗模块，采样模块3，提示模块5和处理器4，通过在探针上设置多个电极1，增大了探针的检测范围，更容易检测到风险点的存在，提高手术的安全性，处理器4通过采样模块3获取的任意两个电极之间的电压差信号，可以确定任意两个电极1之间的表征组织特征的电信号，并控制提示模块5执行对应的提示策略，以此区别出两个电极1之间的人体组织状态，在人体组织状态存在多样化的区域，本装置也可以实现多种状态的判断，提高了检测结果的准确性，降低了误判率，使判断结果更准确，也可以更好的帮助手术医师判断所面对的不同年龄产生的骨质不同的情况，更准确的区分不同的人体组织状态，提升了手术的安全系数。

在上述实施例的基础上，请参照图4，图4为本发明提供的一种探针的结构示意图；示意图以三个电极1为例。

作为一种优选地实施例，表征组织特征的电信号为阻抗和/或电容。

当表征组织特征的电信号为阻抗值时，对应的交流检测模块2应选择应用交流检测阻抗方法的具体电路结构，处理器4中提前录入的数据应为电压差信号和阻抗值的对比关系，当表征组织特征的电信号为电容值时，对应的交流检测模块2应选择应用电容法的具体电路结构，处理器4中提前录入的数据应为电压差信号和电容值的对比关系，对于不同的电信号也可以采用不同的电极1检测。

表征组织特征的电信号的多种选择也代表了电极1、交流检测模块2和采样模块3的多种选择，增加了装置的选择性，使整个装置的适用范围更广，可以根据不同的手术环境和病人情况选择不同的检测装置，增强了装置的实用性。

请参照图2，图2为本发明提供的一种探针的检测装置的采样模块3的结构示意图；示意图以三个电极1为例，图中的A，B，C分别代表三个电极1的电压信号，A1，B1，C1分别代表三个电极1的增强电压信号。

作为一种优选地实施例，采样模块3包括：N路与N个电极1一一对应连接的采样子电路，各采样子电路均包括选择器件32和差分放大器31，选择器件32的输入端分别与各电极1连接，控制端与处理器4的控制端连接，输出端与差分放大器31的第二端连接，差分放大器31的第一端与对应的电极1连接，输出端与处理器4连接，

选择器件32用于基于处理器4的控制输出对应输入端的电压信号；

差分放大器31用于根据对应的电极1的电压信号和选择器件32的输出的电压信号确定第一端和第二端之间的电压差信号。

具体地，其中的选择器件32的输入端连接了各个电极1，可以在处理器4的控制下输出各个电极1的电压信号，以便于差分放大器31输出电压差信号。一般地，选择器件32为逻辑开关，也可以选择其他可替代的器件。选择器件32输出不同的电极1的电压信号可以使差分放大器31输出不同电极1之间的电压差信号，具体的处理程序设置在处理器4中，可以提前预设不同的处理程序以控制选择器件32输出不同电极1的电压信号，对于具体的处理程序本申请在此不做特别的限定。

本实施例是采样模块3的一种具体实现电路，选用了选择器件32和差分放大器31实现采样模块3的功能，电路结构简单，所采用的元器件成本低，来源广，使整个检测装置的成本降低，使用过程方便快捷，降低了上手难度，扩展了整个装置的适用范围。

作为一种优选地实施例，采样子电路还包括：驱动器件33，驱动器件33的同相输入端与对应的电极1连接，驱动器件33的输出端分别与驱动器件33的反相输入端和差分放大器31的第一端连接，

驱动器件33用于输出对应的电极1的增强电压信号；

对应地，选择器件32的输入端还分别与N路采样子电路中的驱动器件33的输出端连接。

考虑到电极1输出的电压信号存在信号弱，容易波动的情况，在采样子电路中加入了驱动器件33，用来增强电极1输出的电压信号。常用的驱动器件33为跟随器，也可以采用其他器件。对应的，选择器件32的输入端还要与经驱动器件33处理后的电极1的增强电压信号连接，差分放大器31可以对电极1的增强电压信号作差，可以更明显的表现出作差的两个电极1之间的电压差信号。

当电极1的数量为3个，A，B，C分别代表三个电极1的电压信号，A1，B1，C1分别代表三个电极1的增强电压信号时，差分放大器31的输出信号参见表1，其中的S指得是差分放大器31第一端的输入信号，L指得是差分放大器31第二端的输入信号。

表1：差分放大器的输出信号表

L S	A1	B1	C1
				A	A1-A	B1-A	C1-A
B	A1-B	B1-B	C1-B
				C	A1-C	B1-C	C1-C
A1	A1-A1	B1-A1	C1-A1
				B1	A1-B1	B1-B1	C1-B1
C1	A1-C1	B1-C1	C1-C1

在采样子电路中加入了驱动器件33，增强了电极1的电压信号，使后续差分放大器31可以对电极1对应的增强电压信号作差，使输出的电压差信号更明显，更准确，减少了判断结果的误判率，提高了手术的安全系数，同时驱动器件33还可以增强采样子电路的负载能力，保持电路的稳定运行。

作为一种优选地实施例，处理器4还用于：

确定待自检的采样子电路中的差分放大器31；

控制待自检的采样子电路中的选择器件32输出待自检的采样子电路对应的电极1的增强电压信号；

判断待自检的采样子电路中的差分放大器31的输出是否为零；

若否，则判定待自检的采样子电路中的差分放大器31自检异常；

若是，则判定待自检的采样子电路中的差分放大器31自检正常。

考虑到采样子电路中的器件可能存在损坏的情况，处理器4中还设置了自检程序，本实施例是对采样子电路中的差分放大器31进行自检，通过对同一电极1对应的增强电压信号作差判断差分放大器31是否工作正常，如果工作正常，差分放大器31的输出应为零。在实际应用中，需要先确定待自检的采样子电路中的差分放大器31，可以依次对N个采样子电路中的差分放大器31进行自检，也可以同时对多个采样子电路中的差分放大器31进行自检，可以是人为开启自检程序，也可以设置定时，周期性的对差分放大器31进行自检，可以在探针工作前进行自检，也可以在工作中进行自检，自检的具体程序和触发条件本申请在此不做特别的限定。并且可以在差分放大器31自检异常后控制提示模块5进行相应的提示策略。

在处理器4中加入了自检程序，有效地对采样子电路中的差分放大器31进行了故障检测，保证了采样子电路的正常运行，确保了输出的电压差的信号的结果的准确性，提高了整个装置的安全性，是工作人员可以及时获取采样子电路的故障信息，增强了整个装置的可靠性。

作为一种优选地实施例，在判定差分放大器31工作正常之后，处理器4还用于：

确定待自检的采样子电路中的驱动器件33；

控制待自检的采样子电路中的选择器件32输出待自检的采样子电路对应的电极1的电压信号；

判断待自检的采样子电路中的差分放大器31的输出是否为零；

若否，则判定待自检的采样子电路中的驱动器件33自检异常；

若是，则判定待自检的采样子电路中的驱动器件33自检正常。

考虑到采样子电路中的其他器件也可能存在损坏的情况，处理器4中还设置了对驱动器件33的自检程序，对采样子电路中的驱动器件33进行自检，通过对同一电极1对应的电压信号和增强电压信号作差判断驱动器件33是否工作正常，如果工作正常，差分放大器31的输出应为零。在实际应用中，需要先确定待自检的采样子电路中的驱动器件33，可以依次对N个采样子电路中的驱动器件33进行自检，也可以同时对多个采样子电路中的驱动器件33进行自检，可以是人为开启自检程序，也可以设置定时，周期性的对驱动器件33进行自检，可以在探针工作前进行自检，也可以在工作中进行自检，自检的具体程序和触发条件本申请在此不做特别的限定。并且可以在驱动器件33自检异常后控制提示模块5进行相应的提示策略。

在处理器4中加入了对驱动器件33的自检程序，有效地对采样子电路中的驱动器件33进行了故障检测，保证了采样子电路的正常运行，确保了输出的电压差的信号的结果的准确性，提高了整个装置的安全性，是工作人员可以及时获取采样子电路的故障信息，增强了整个装置的可靠性。

作为一种优选地实施例，处理器4还用于：

若在N路采样子电路中的第i路采样子电路中的差分放大器31自检异常，在需要第i路采样子电路提供对应的电极1与第j路采样子电路对应的电极1之间的电压差信号时，控制第j路采样子电路中的选择器件32的输出端输出第i路采样子电路对应的电极1的增强电压信号，0＜i，j≤N且i，j均为正整数。

考虑到差分放大器31的自检异常会影响电压差信号的输出结果，处理器4中还设置了针对差分放大器31故障的自恢复程序。当检测到第i路采样子电路中的差分放大器31自检异常并且需要第i路采样子电路提供对应的电极1与第j路采样子电路对应的电极1之间的电压差信号时，由于差分放大器31的故障，第i路采样子电路无法获取该电压差信号，此时可以利用第j路采样子电路，处理器4控制第j路采样子电路中的选择器件32的输出端输出第i路采样子电路对应的电极1的增强电压信号，此时输出的就是所需要的电压差信号。对于自恢复的具体程序和触发条件本申请在此不做特别的限定。

在处理器4中增加了针对差分放大器31故障的自恢复程序，当某一路采样子电路出现故障时，可以启用其他路来代替该路检测，解决了差分放大器31出现自检异常后导致该路采样子电路无法正常工作的情况，替代检测的方式增加了整个装置的可用性，不会因为某一路故障就导致整个装置完全无法使用。

作为一种优选地实施例，处理器4还用于：

若在N路采样子电路中的第i路采样子电路中的驱动器件33自检异常，在需要第i路采样子电路提供对应的电极1与第j路采样子电路对应的电极1之间的电压差信号时，控制第j路采样子电路中的选择器件32的输出端输出第i路采样子电路对应的电极1的电压信号，0＜i，j≤N且i，j均为正整数。

考虑到驱动器件33的自检异常会影响电压差信号的输出结果，处理器4中还设置了针对驱动器件33故障的自恢复程序。当检测到第i路采样子电路中的驱动器件33自检异常并且需要第i路采样子电路提供对应的电极1与第j路采样子电路对应的电极1之间的电压差信号时，由于驱动器件33的故障，第i路采样子电路无法获取该电压差信号，此时可以利用第j路采样子电路，处理器4控制第j路采样子电路中的选择器件32的输出端输出第i路采样子电路对应的电极1的电压信号，此时输出的就是所需要的电压差信号。对于自恢复的具体程序和触发条件本申请在此不做特别的限定。

在处理器4中增加了针对驱动器件33故障的自恢复程序，当某一路采样子电路出现故障时，可以启用其他路来代替该路检测，解决了驱动器件33出现自检异常后导致该路采样子电路无法正常工作的情况，替代检测的方式增加了整个装置的可用性，不会因为某一路故障就导致整个装置完全无法使用。

作为一种优选地实施例，提示模块5包括指示灯和/或扬声器，

基于电信号控制提示模块5执行对应的提示策略，包括：

基于电信号控制提示模块5中的指示灯的闪烁频率，指示灯的颜色变化和扬声器的声音的提示频率或音调高低中的一种或多种组合。

具体地，提示模块5的具体实施可以有多种选择，常用的包括指示灯和/或扬声器。相应的，基于电信号控制提示模块5执行对应的提示策略也有多种方式的选择，常用的包括指示灯的闪烁频率，指示灯的颜色变化和扬声器的声音的提示频率或音调高低中的一种或多种组合，本实施例只是一种具体的实现方式，实际应用中可以进行适当的更换。

本实施例是提示模块5的一种具体实施方式，指示灯和/或扬声器的使用都十分方便快捷，提示的信号也比较明显，手术医师可以在很快时间内通过提示模块5判断当前探针所处的深度和具体位置。

请参照图3，图3为本发明提供的一种探针的检测装置的交流检测模块2的结构示意图。

作为一种优选地实施例，交流检测模块2包括：N路与N个电极1一一对应连接的交流检测子电路，各交流检测子电路均包括第一开关器件Q1，第二开关器件Q2，第一电阻R2和第二电阻R1，

第一开关器件Q1的控制端分别与第二开关器件Q2的控制端和处理器4连接，第二端与对应的电极1连接，用于当处理器4的输出为高电平时导通，当处理器4的输出为低电平时关断；

第二开关器件Q2的第一端与对应的电极1连接，用于当处理器4的输出为高电平时关断，当处理器4的输出为低电平时导通；

第一电阻R2的第一端与第二开关器件Q2的第二端连接，第二端接地；

第二电阻R1的第一端与第一开关器件Q1的第一端连接，第二端与供电电源连接。

可以理解的是，与采样模块3类似的，交流检测模块2也需要与N个电极1一一对应连接，所以交流检测模块2包括N路与N个电极1一一对应连接的交流检测子电路。由处理器4输出PWM（Pulse WidthModulation，脉冲宽度调制）波，来控制开关器件的通断，处理器可以为MCU（Microcontroller Unit，微控制单元）。信号指的是电极1输出的电压信号，当PWM处于高电平时，第一开关器件Q1导通，第二开关器件Q2断开，设定的供电电源VCC施加到信号上，拉高信号；当PWM处于低电平时，第二开关器件Q2导通，第一开关器件Q1断开，信号接GND，置低位。通过处理器4控制输出PWM波来控制信号的交流变化，信号输出至对应的采样子电路中，SA1指的是驱动器件33。

对于第一开关器件Q1和第二开关器件Q2的具体类型选择本申请不做特别的限定，常用的包括三极管，场效应管等，对于第一电阻R2和第二电阻R1的种类和具体阻值也存在多种选择，本申请在此不做特别的限定。对于不同的交流电源的检测方法，交流检测模块2也存在不同的具体电路结构，本实施例针对的是交流阻抗检测方法，对于电容法或其他方式的具体电路结构本申请在此不做特别的限定。

对交流阻抗检测方法的交流检测模块2的具体电路结构给出一种具体实施方式，通过对电极1输入交流电源，使电极1输出的电压信号更容易计算，特别在高阻抗状态下，交流电源可以使电压信号更明显，增强了判断结果的准确性，提高了手术的安全系数。

还需要说明的是，在本说明书中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其他实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (9)

1.一种探针的检测装置，其特征在于，包括：

所述探针上设置有N个电极，N为大于等于3的正整数；探针上设置的N个电极为平面布置或立体布置；

交流检测模块，分别与各所述电极和处理器连接；

采样模块，第一端与各所述电极连接，第二端与所述处理器连接，用于获取各所述电极的电压信号，基于所述电压信号得到任意两个电极之间的电压差信号；

提示模块，与所述处理器连接；

所述处理器，用于控制所述交流检测模块为各所述电极提供交流电；基于所述电压差信号确定对应两个所述电极之间的表征组织特征的电信号；基于所述电信号控制所述提示模块执行对应的提示策略；

所述采样模块包括：N路与N个所述电极一一对应连接的采样子电路，各所述采样子电路均包括选择器件和差分放大器，所述选择器件的输入端分别与各所述电极连接，所述选择器件的控制端与所述处理器的控制端连接，所述选择器件的输出端与所述差分放大器的第二端连接，所述差分放大器的第一端与对应的所述电极连接，所述差分放大器的输出端与所述处理器连接，

所述选择器件用于基于所述处理器的控制输出对应输入端的电压信号；

所述差分放大器用于根据对应的所述电极的电压信号和所述选择器件的输出的电压信号确定所述差分放大器的第一端和所述差分放大器的第二端之间的电压差信号；

所述采样子电路还包括：驱动器件，所述驱动器件的同相输入端与对应的所述电极连接，所述驱动器件的输出端分别与所述驱动器件的反相输入端和所述差分放大器的第一端连接，

所述驱动器件用于输出对应的所述电极的增强电压信号；

对应地，所述选择器件的输入端还分别与N路所述采样子电路中的驱动器件的输出端连接。

2.如权利要求1所述的探针的检测装置，其特征在于，所述表征组织特征的电信号为阻抗和/或电容。

3.如权利要求1所述的探针的检测装置，其特征在于，处理器还用于：

确定待自检的采样子电路中的差分放大器；

控制所述待自检的采样子电路中的选择器件输出所述待自检的采样子电路对应的所述电极的增强电压信号；

判断所述待自检的采样子电路中的差分放大器的输出是否为零；

若否，则判定所述待自检的采样子电路中的差分放大器自检异常；

若是，则判定所述待自检的采样子电路中的差分放大器自检正常。

4.如权利要求3所述的探针的检测装置，其特征在于，在判定所述差分放大器工作正常之后，处理器还用于：

确定待自检的采样子电路中的驱动器件；

控制所述待自检的采样子电路中的选择器件输出所述待自检的采样子电路对应的所述电极的电压信号；

判断所述待自检的采样子电路中的差分放大器的输出是否为零；

若否，则判定待自检的采样子电路中的所述驱动器件自检异常；

若是，则判定待自检的采样子电路中的所述驱动器件自检正常。

5.如权利要求3所述的探针的检测装置，其特征在于，所述处理器还用于：

若在N路采样子电路中的第i路所述采样子电路中的差分放大器自检异常，在需要第i路所述采样子电路提供对应的所述电极与第j路所述采样子电路对应的所述电极之间的电压差信号时，控制第j路所述采样子电路中的所述选择器件的输出端输出第i路所述采样子电路对应的所述电极的增强电压信号，0＜i，j≤N且i，j均为正整数。

6.如权利要求4所述的探针的检测装置，其特征在于，所述处理器还用于：

若在N路采样子电路中的第i路所述采样子电路中的驱动器件自检异常，在需要第i路所述采样子电路提供对应的所述电极与第j路所述采样子电路对应的所述电极之间的电压差信号时，控制第j路所述采样子电路中的所述选择器件的输出端输出第i路所述采样子电路对应的所述电极的电压信号，0＜i，j≤N且i，j均为正整数。

7.如权利要求1所述的探针的检测装置，其特征在于，所述提示模块包括指示灯，

基于所述电信号控制所述提示模块执行对应的提示策略，包括：

基于所述电信号控制所述提示模块中的指示灯的闪烁频率或指示灯的颜色变化中的一种或多种组合。

8.如权利要求1所述的探针的检测装置，其特征在于，所述提示模块包括扬声器，

基于所述电信号控制所述提示模块执行对应的提示策略，包括：

基于所述电信号控制所述扬声器的声音的提示频率或音调高低中的一种或多种组合。

9.如权利要求1至8任一项所述的探针的检测装置，其特征在于，所述交流检测模块包括：

N路与N个所述电极一一对应连接的交流检测子电路，各所述交流检测子电路均包括第一开关器件，第二开关器件，第一电阻和第二电阻，

所述第一开关器件的控制端分别与所述第二开关器件的控制端和所述处理器连接，第二端与对应的所述电极连接，用于当所述处理器的输出为高电平时导通，当所述处理器的输出为低电平时关断；

所述第二开关器件的第一端与对应的所述电极连接，用于当所述处理器的输出为高电平时关断，当所述处理器的输出为低电平时导通；

所述第一电阻的第一端与所述第二开关器件的第二端连接，第二端接地；

所述第二电阻的第一端与所述第一开关器件的第一端连接，第二端与供电电源连接。