一种用于乳腺癌早期风险检测评估的智能胸衣的制作方法
【技术领域】
[0001] 本实用新型涉及健康、医疗领域，是一种可以检测和诊断乳腺组织病变风险程度 的便携式、可穿戴的智能胸衣。
【背景技术】
[0002] 乳腺癌是当今女性高发肿瘤疾病，乳腺癌的诊断方法只能去医院检测，通过医生 的触诊、超声、乳腺钼靶或乳腺MRI甚至乳腺活检等方法完成。但是据相关文献报道，在接 受检查的适龄妇女中，真正患乳腺癌的妇女比例是极低的，在接受活检的妇女中，仅有15% 的女性被确认为恶性肿瘤，而大多是良性肿瘤，甚至就是普通的乳腺疾病。目前由于各种原 因，导致妇女过度检查的情况大量存在，因此减少过度检查很有必要。
[0003] 乳房是女性的私密部位，尤其对于中国女性，很多妇女由于是敏感部位的原因而 不去医院做检查，等到感觉非常不适时而不得不去医院做检查，此时可能为时已晚，因此， 如有一种便捷的、甚至可以通过自检的方式即可得知自己乳腺患病情况，就显得非常有必 要。
[0004] 基于共振频率的电阻抗扫频（Resonance-frequency-based Electrical Impedance Spectroscopy，REIS)检测方法，是由匹斯堡大学的Lederman Dror教授等组 成的研究小组提出的，是一种根据乳腺中的恶性肿瘤组织与正常组织的电导率存在显著差 异，利用人体正常乳腺组织的对称性与电路中的共振原理的方法。人体可以看作是由在空 间按一定位置分布、具有不同电特性的组织所组成的一个混合导体。而细胞是人体的形态 结构、生理功能和生长发育的基本单位。人体细胞由细胞膜，细胞质，细胞核构成，而细胞则 浸浴于细胞外液之中。细胞质构成的细胞内液和细胞外液中含有某些离子，具有导电性，其 电学性质类似于电阻，具有阻抗特性。而细胞膜具有选择性通透某些离子特点，无直流导电 性，但可以通过交流电，类似于电容，具有电容特性。因此，人体可以近似等效于一个由许多 电阻与电容构成的生物电网络，形成了一个应用广泛的三元件等效电路模型。当乳腺组织 发生病变时，可以释放出一种血管因子，使得恶性肿瘤组织新生血管丰富，血液流速加快， 代谢增快，这些也可导致恶性肿瘤组织及其周边组织发生明显的容抗变化。据研究表明，癌 变组织的容抗与正常细胞的容抗差距可达50倍左右。将幅值恒定，频率不同的正弦交变电 流源串接适当的电感的电路的两极接在组织(可以等效成电阻电容组成的电路）两端时，在 某一频率下，电路会发生谐振，此时负载（匹配电感与生物组织组成的电路）两端电压最小。 通过采集电压最低点对应频率值，可以通过频率与容抗感抗(感抗固定可知）之间的关系可 以的确定生物组织的阻抗，从而可以确定组织是否癌变，甚至组织病变的程度。
【发明内容】
[0005] 本实用新型针对现有技术的不足，提供了一种用于乳腺癌早期风险检测评估的智 能胸衣。
[0006] 本实用新型解决技术问题所采取的技术方案为：
[0007] 本实用新型包括内层罩杯、中间气囊层和外部胸衣层。
[0008] 在所述内层罩杯上对称分布有电极阵列，电极阵列直接与乳腺组织接触；所述的 电极阵列包括呈圆形分布的六个电极和位于圆心处的公共电极，公共电极接地，另外六个 电极连接电路控制模块。
[0009] 所述的电路控制模块位于下扒部位，包括微处理器、正弦信号发生电路、电压/电 流转换电路、电极选通模块和幅值处理单元。
[0010] 所述的微处理器实现正弦信号发生电路的变频信号输出；控制电极阵列中的电极 选通；连接幅值处理单元，采集数据并进行预处理。
[0011] 所述的正弦信号发生电路提供一个幅值恒定、频率可变的正弦信号源；其输入端 连接微处理器，获得微处理器单元的控制命令；输出端连接电压/电流转换电路，输出所需 的一个幅值恒定、频率可变的正弦信号源。
[0012] 所述的电压/电流转换电路转换电压为电流，为胸衣提供幅值恒定、频率可变的 交变电流作为激励电流，其输入端为正弦信号发生电路，接入幅值恒定，频率变化的正弦信 号源；输出端连接电极选通模块，使交变电流通到检测电极阵列中的待测电极。
[0013] 所述的幅值处理单元用于检测等效RLC电路两端的电压在一个频率周期内的峰 峰值；其输入端为电压/电流转换电路的输出端，也就是电极选通模块的输入端；其输出端 与微处理器连接，提供检测的电压值。
[0014] 本实用新型的有益效果是：该智能胸衣不仅检测方便、简单、安全、对人体无害，而 且可以及早的检测到乳腺组织的是否病变，早点防治和预防乳腺疾病。面对急剧增长的乳 腺疾病，本实用新型的出现和其功能对广大女性群众来说如同及时雨，其检测技术的无害 性对于担心传统的乳腺检测方法一一X射线、超声波等有伤害的乳腺病患者更是福音。
【附图说明】
[0015] 图1是本实用新型结构示意图；
[0016] 图2是功能模块分布图；
[0017] 图3是检测电极阵列分布；
[0018] 图4是电路工作原理图；
[0019] 图5是乳乳腺组织等效RC电路模型；
[0020] 图6是RLC电路图；
[0021 ] 图7是罩杯层次结构图。
【具体实施方式】
[0022] 为了使本领域的技术人员能进一步了解本实用新型的特征及技术内容，本实用新 型优选出一个实施例，请参阅以下本实施例的详细说明及附图。
[0023] 本实用新型是基于共振频率的电阻抗扫频的检测方法，用于乳腺癌早期风险检测 评估的智能胸衣。智能胸衣为可穿戴式，其样式与普通运动胸衣一样，具有心位、上托、下 托、下扒、耳部与肩带等部位，并且可以根据不同的人，设计不同大小的上下托(下面称为罩 杯)，以便于穿戴合适。智能胸衣的下扒、心位与心位、上下托(罩杯)等部分集成了由有关功 能的小模块串起来的电路，实现检测乳腺组织情况与数据通信功能，达到乳腺癌早期风险 检测的作用。在智能胸衣的罩杯处由内层罩杯、中间气囊层与外部胸衣层三层组成，三层共 同作用可以使检测更加稳定，胸衣的效果更加准确。这种可穿戴式智能胸衣的出现，使得广 大女性群众可以在家里自主、方便、随时的检测乳腺健康情况。并且通过此实用新型，使用 者可以长期的监测乳腺情况，达到预防乳腺疾病的目的。
[0024] 本实施例如图1所示，本实施例中的可穿戴式智能胸衣与一般的运动胸衣类似。 在胸衣上的某些部位集成了 ：9一电源模块、10-微处理器单元、11 一正弦信号发生电路、 12-电压/电流转换电路、13-电极选通模块、8-检测电极阵列(其分布如图3所示)、14一 幅值处理单元、-蓝牙模块。整个电路模块分布如图2所示。
[0025] 图1中表明了智能胸衣的几个主要部位，图2中表明了电路模块的分布：_为鸡 心或心位，位于双乳之间、下扒之上的区域，心位部位的上部分放置电极选通小模块13,下 半部分放置电压/电流源转换小模块;g为下扒部位，是电路模块的主要集中部位，这个部 位集成了电源小模块、正弦信号发生小模块、微处理器小模块、幅值检测小模块以及蓝牙模 块；③、§)为上下托，共同组成罩杯，即检测电极阵列；?、?分别为耳部与肩带，虽然没有 安装电路，但也是不可缺少的部分，有了它才可以用于穿戴；；D是气囊充气口，用于给罩杯 的中间气囊层充气(其分层如图7所示);16是充电器，用于装置供电；17是气栗，提供气源。
[0026] 智能胸衣整个电路的分布图如图2所示、工作原理如图4所示：
[0027] 电源模块与充电器共同组成整个胸衣的供电部分，给其他各个需要供电的模块供 电。电源模块的输入连接充电器，充电器的出入端直接连接家庭电源。
[0028] 微处理器单元是胸衣控制其他模块、采集与预处理数据、输出数据等的模块，功能 结构如图4所示。通过编写相关程序，微处理器对胸衣的各个模块发出控制指令，实现正弦 信号发生电路的变频信号输出；控制检测电极阵列的电极选通；连接幅值处理单元，采集 数据并进行预处理；与无线模块连接，传输数据。
[0029] 正弦信号发生电路需提供一个幅值恒定，频率可变的正弦信号源。其输入端连接 微处理器，获得微处理器单元的控制命令；输出端连接电压/电流转换电路，输出所需的一 个幅值恒定，频率可变的正弦信号源。
[0030] 电压/电流转换电路转换电压为电流，为胸衣提供幅值恒定，频率可变的交变电 流作为激励电流。其输入