CN204363985U - 测量脑阻抗的成像系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种测量脑阻抗的成像系统，其包括数据采集装置和数据处理装置，数据采集装置包括头套、若干发射电极单元和一个接收电极单元，各发射电极单元均布置在头套上；各发射电极单元和接收电极单元分别通过数据线与数据处理装置连接，数据处理装置通过选择开关向各发射电极单元逐个发送第一电信号，第一电信号用于传递到人体脑部；接收电极单元接收来自人体脑部的第二信号并传递到数据处理装置。本实用新型能够非常方便和快速实现在人脑上的安装和脱卸，且能保证每次测量电极位置的一致性。同时其具有多个电极，不仅能够检测左脑或右脑的病变，而且能反应病变具体位置。
Description
技术领域
本实用新型涉及医疗器械领域，尤其涉及一种测量脑阻抗的成像系统。
背景技术
生物电阻抗，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，采用生物电阻抗方法可以实现无创、无辐射、高灵敏、准确地提取相应的电特性及其变化信息，可以用于对生物的各种电参量的测量与监视。电阻抗测量在医学上的一个很重要的用途就是检查脑水肿或脑血肿的病变，正常人的大脑平面的脑阻抗分布是均匀的，如果一旦脑平面某个部位发生了脑水肿或脑血肿病变，病变位置的阻抗将不再均匀，会出现比正常部位的阻抗大幅度增大或减小。
专利201310137971.6公开了一种电阻抗测量方法，采用多个测量点反应多个部位的生物阻抗，但是在具体测量点上，制作相应的柔性表面覆膜或标示线，以标示出反馈信号接收探头每次测量的具体位置，这种方法操作较为繁琐且不能保证每次测量部位的一致性。在现有的市面产品中，已经出现相关脑阻抗测量的产品，但是只使用了少数几个电极，仅能检测左脑或右脑的病变，而不能反应病变具体位置。
没有对最新的测量脑阻抗的成像系统设计的产品中特色部分：
1.没有多电极测量系统的保护；
2.没有固定穿戴装置。
实用新型内容
本实用新型旨在至少解决现有技术中存在的技术问题，特别创新地提出了一种测量脑阻抗的成像系统。
为了实现本实用新型的上述目的，本实用新型提供了一种测量脑阻抗的成像系统，其包括数据采集装置和数据处理装置，所述数据采集装置包括头套、若干发射电极单元和一个接收电极单元，各发射电极单元均布置在所述头套上；各发射电极单元和接收电极单元分别通过数据线与数据处理装置连接，所述数据处理装置通过选择开关向各发射电极单元逐个发送第一电信号，第一电信号用于传递到人体脑部；所述接收电极单元逐个接收来至人体脑部的第二信号并传递到数据处理装置。
本实用新型能够非常方便和快速实现在人脑上的安装和脱卸，且能保证每次测量发射电极位置的一致性。同时其具有多个发射电极单元，不仅能够检测左脑或右脑的病变，而且能反应病变具体位置。
在本实用新型的一种优选实施方式中，所述头套为弹性头套，当佩戴时，其内表面与头部贴合。保证每次测量部位的一致性。
在本实用新型的一种优选实施方式中，所述数据处理装置还包括电极接口单元、测量单元、数据处理及控制单元、显示单元和电源单元，所述电极接口单元一端连接位于头套内部的电极单元，另一端连接测量单元，所述测量单元将测量的数据交互给数据处理及控制单元，数据处理及控制单元将数据输送给显示单元。实现对脑阻抗的实时检测，保证在短时间内采集到脑阻抗数据。
在本实用新型的一种优选实施方式中，所述电极单元具有10个或10个以 上的电极，多个发射电极能够实现测量脑部多个位置的阻抗。保证对全脑实现检测，准确确定病变的具体位置。
在本实用新型的另一种优选实施方式中，所述电极接口单元还包含电子开关，用于切换每个发射电极单元与测量单元之间的连接。设备反应精确快速。
在本实用新型的一种优选实施方式中，所述数据处理及控制单元还包括中央处理器、存储器和频率发生器，所述中央处理器、存储器和频率发生器两两相互相连，所述中央处理器还分别与所述测量单元和显示单元相连。频率发生器能够提供精准频率信号源，有助于测量单元提供更精确的计算信息。
在本实用新型的另一种优选实施方式中，所述显示单元实时显示数据，将获取的数据以脑阻抗图的形式实时成像。本实用新型为一套精密的测量阻抗的电路系统，能够实现阻抗的计算、校准和输出。
在本实用新型的一种优选实施方式中，还包括电源保护单元，电源中放置电源保护单元，所述电源保护单元能达到4000V交流隔离，防止出现漏电到人体的现象，通过电源保护单元的作用，能达到4000V交流隔离，防止出现漏电到人体的现象。
本实用新型的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本实用新型的实践了解到。
附图说明
本实用新型的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：
图1是本实用新型头套内嵌电极阵列以及穿戴形式示意图；
图2是本实用新型一种优选实施方式中的电极分布示意图；
图3是本实用新型测量脑阻抗的成像系统连接示意图。
具体实施方式
下面详细描述本实用新型的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。
在本实用新型的描述中，除非另有规定和限定，需要说明的是，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是机械连接或电连接，也可以是两个元件内部的连通，可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语的具体含义。
本实用新型提供了一种测量脑阻抗的成像系统，其包括数据采集装置和数据处理装置，其中，数据采集装置包括头套、若干发射电极单元和一个接收电极单元。各发射电极单元均布置在头套上。在本实施方式中，头套材料可以选用弹性或者非弹性的，优选选用弹性头套，如图1所示头套内嵌电极阵列，当佩戴时，其内的电极与头部贴合，保证每次测量部位的一致性。
在本实施方式中，电极数量为大于1的正整数，在本实用新型的一种优选实施方式中，电极单元具有10个或10个以上的电极，多个电极能够实现测量脑部多个位置的阻抗。保证对全脑实现检测，准确确定病变的具体位置。在本实用新型的更加优选的实施方式中，头套的电极按国际10-20脑电极定位方法固定在有弹力的帽子上，如图2所示，电极为银/氯化银粉末固体电极，适合弱信号，低频范围的精密测量，用于诱发电位和事件相关电位的脑电测量。
在本实施方式中，各发射电极单元和接收电极单元分别通过数据线与数据处理装置连接，数据处理装置通过选择开关向各发射电极单元逐个发送第一电信号，第一电信号用于传递到人体脑部；接收电极单元接收来至人体脑部的第二信号并传递到数据处理装置。
在本实施方式中，如图3所示，数据处理装置还包括电极接口单元、测量单元、数据处理及控制单元、显示单元和电源单元，本实用新型电源供电输出端分别给供电阻抗接口电路单元电源输入端、阻抗测量电路电源输入端、数据处理及控制单元电源输入端、数据通讯单元电源输入端供电。电极接口单元一端连接位于头套内部的电极单元，另一端连接测量单元，接口单元实现数据的实时传输，保证数据通信。测量单元将测量的数据交互给数据处理及控制单元，数据处理及控制单元将数据输送给显示单元。实现对脑阻抗的实时检测，保证在短时间内采集到脑阻抗数据。
在本实施方式中，电极接口单元还包含电子开关，用于切换每个发射电极与测量单元之间的连接。设备反应精确快速。数据处理及控制单元还包括中央处理器、存储器和频率发生器，中央处理器、存储器和频率发生器两两相互相连，所述中央处理器还分别与所述测量单元和显示单元相连。频率发生器能够提供精准频率信号源，有助于测量单元提供更精确的计算信息。显示单元实时显示数据，将获取的数据以脑阻抗图的形式实时成像。本实用新型为一套精密的测量阻抗的电路系统，能够实现阻抗的计算、校准和输出。包括电源保护单元，电源中放置电源保护单元，电源保护单元能达到4000V交流隔离，防止出现漏电到人体的现象，通过电源保护单元的作用，能达到4000V交流隔离，防止出现漏电到人体的现象。
在本实施方式中，测量电路采用一路AD5933测量32通道不同的电极探 头，它具备接通电阻小，泄露电流小，该单元具备激励信号发射功能和接受电极端信号接受及信号转换(将阻抗接口单元数据转换)解析功能。解析数据后返回给数据处理及控制单元。电极接口单元采用4个8路高速模拟开关ADG738用于切换32通道阻抗电极，ADG738接通电阻小，泄露电流小，接通电阻为2.5欧姆，泄露电流100pA，40ns开关速度。该单元将阻抗测量单元的激励信号转送到头套的电极上，并接受反馈回的电信号。
数据处理及控制单元采用STM32F103RBT6型号芯片，接受阻抗测量单元的数据并处理分析，负责系统相关设备的电气控制、自检功能，例如在实用新型专利申请中201410031260.5，本领域技术人员常用到这种芯片。
本实施方式的电源及保护单元完成AC/DC转换，完成对市电交流220V的隔离变压(4000V隔离)将交流转换为直流，变成各种单元工作所需直流电源。只要电压转换功能满足要求，其可以采用现有的任意结构。
显示单元(含人机界面)将阻抗数据用脑阻抗地形图的方法实时在线地显示给医生；当有多阻抗测量后的结果，就形成阻抗地形图，根据阻抗地形图，可以找到病变位置，根据阻抗大小，可以判定严重程度。多电极多通道的测量可以实现1秒以内快速测绘完人脑电阻抗的地形图，能够连续在线监测人脑阻抗成像成为现实。
本实用新型多个电极以医学位置安装在符合人体工学的快速穿戴装置，能够非常方便和快速实现在人脑上的安装和脱卸，且能保证每次测量电极位置的一致性。同时其具有多个电极，不仅能够检测左脑或右脑的病变，而且能反应病变具体位置。实现了准确的固定的电极测量点，头部多个位置同时测量，不需要人工查找并放置电极。使用者人穿戴方便几十秒就可以穿戴好。采用具备国际标准10-20系统定位电极位置的穿戴装置，实现了在线连续监测使用者的 脑部情况，一次穿戴，长期使用(最长可以实现7*24小时)。
需要说明的是，本实用新型列举了采用的芯片型号，其与外围电路的连接可采用本领域技术人员通用的连接方式；另外，虽然列举了型号，但不应该理解为对本实用新型的限制，任何采用本实用新型技术方案，实现本实用新型技术效果，即使型号不同也均在本实用新型的保护范围之内。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本实用新型的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由权利要求及其等同物限定。
Claims (7)
1.一种测量脑阻抗的成像系统，其特征在于，包括：数据采集装置和数据处理装置，所述数据采集装置包括头套、若干发射电极单元和一个接收电极单元，各发射电极单元均布置在所述头套上；各发射电极单元和接收电极单元分别通过数据线与数据处理装置连接，所述数据处理装置通过选择开关向各发射电极单元逐个发送第一电信号，第一电信号用于传递到人体脑部；所述接收电极单元逐个接收来至人体脑部的第二信号并传递到数据处理装置。
2.根据权利要求1所述的测量脑阻抗的成像系统，其特征在于，所述头套为弹性头套，当佩戴时，其内表面与头部贴合。
3.根据权利要求1所述的测量脑阻抗的成像系统，其特征在于，所述数据处理装置还包括电极接口单元、测量单元、数据处理及控制单元、显示单元和电源单元，所述电极接口单元一端连接位于头套内部的电极单元，另一端连接测量单元，所述测量单元将测量的数据交互给数据处理及控制单元，数据处理及控制单元将数据输送给显示单元。
4.根据权利要求1或3所述的测量脑阻抗的成像系统，其特征在于，所述发射电极单元具有10个或10个以上的电极，多个发射电极单元能够实现测量脑部多个位置的阻抗。
5.根据权利要求3所述的测量脑阻抗的成像系统，其特征在于，所述电极接口单元还包含电子开关，用于切换每个发射电极单元与测量单元之间的连接。
6.根据权利要求3所述的测量脑阻抗的成像系统，所述数据处理及控制单元还包括中央处理器、存储器和频率发生器，其特征在于，所述中央处理器、 存储器和频率发生器两两相互相连，所述中央处理器还分别与所述测量单元和显示单元相连。
7.根据权利要求1所述的测量脑阻抗的成像系统，其特征在于，还包括：显示单元，所述显示单元实时显示数据，将获取的数据以脑阻抗图的形式实时成像。
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Cited By (3)
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| CN107970033A (zh) * | 2016-10-25 | 2018-05-01 | 天津工业大学 | 一种脑部磁探测电阻抗成像系统 |
| CN111528829A (zh) * | 2020-05-25 | 2020-08-14 | 陈聪 | 一种用于检测脑血管健康状况的系统和方法 |
| CN113116333A (zh) * | 2021-04-13 | 2021-07-16 | 杭州永川科技有限公司 | 脑部阻抗分布差异数据的检测方法及系统 |
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Denomination of utility model: An imaging system for measuring brain impedance Effective date of registration: 20210615 Granted publication date: 20150603 Pledgee: Changshou sub branch of Bank of Chongqing Co.,Ltd. Pledgor: Chongqing Jinshan Scinece & Technology (Group) Co.,Ltd. Registration number: Y2021500000022 |
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