基于生物阻抗技术的快速测量装置及其方法
【技术领域】
[0001] 本发明属于生物阻抗测量领域，尤其是涉及一种基于生物阻抗技术的快速测量装 置及其方法。
【背景技术】
[0002] 目前，在医院临床组织活检过程中，通常采用冰冻活检或者石蜡活检进行，二者的 检测结果对检验人员的个体识别能力有很大要求，因此具备很大的主观性。科学研究表明： 不同的组织具备不同的阻抗频谱特征，因此通过测量目标的生物阻抗频谱特性能够准确识 别组织类型，但是在实际操作过程中，需要检测的组织形态各异，尤其是异常病变部分大小 各异，且可能存在于被测组织的任何部位，导致测量结果无法有效全面反映组织特征，如果 要准确地测量到病变组织的阻抗特征，就需要阻抗检测电极的覆盖面足够小，然而当阻抗 检测电极覆盖面足够小之后就需要对被测组织重复进行多次检测，并且容易造成漏检，导 致检测效率低，从而降低了测量有效性。
【发明内容】
[0003] 针对上述现有技术存在的不足，本发明的目的是提供一种测量准确高效、避免漏 检的基于生物阻抗技术的快速测量装置及其方法。
[0004] 为了实现上述目的，本发明所采用的技术方案如下：
[0005] -种基于生物阻抗技术的快速测量装置，该测量装置包括阵列式探头、切换单元、 信号激励单元、信号采集单元以及分析处理单元，所述探头的电极阵列通过切换单元分别 与所述信号激励单元和所述信号采集单元连接，其中所述阵列式探头包括基板和嵌于所述 基板上的电极阵列，所述电极阵列是由NXM个微型电极阵列式排布并形成以二个或四个 微型电极为单元进行生物阻抗测量的多个检测区域。
[0006] 优选的，所述分析处理单元通过将信号激励单元产生的激励信号通过切换单元输 出到指定的两个电极上，并通过切换单元选择电极阵列中的两个电极与信号采集单元相 连，通过检测激励信号和采集信号计算激励电极和采集电极所覆盖区域组织的阻抗特征。
[0007] 为了实现上述目的，本发明所采用的又一技术方案如下：
[0008] -种基于生物阻抗技术的快速测量方法，该测量方法的具体步骤如下：
[0009] 逐个切换控制任意二个相邻电极检测待测生物组织所覆盖区域的多个最小检测 区域的第一阻抗频谱，并得出第一阻抗频谱特征参数集X(i)，其中i = 1、2、……η ;
[0010] 再逐个切换控制重叠最小检测区域的任意二个不相邻电极检测待测生物组织所 覆盖区域的多个组合检测区域的第二阻抗频谱，并得出第二阻抗频谱特征参数集Y(j)，其 中 j = l、2、......n〇
[0011] 优选的，对照所检测的第一阻抗频谱特征参数集X(i)或第二阻抗频谱特征参数 集Y(j)所覆盖的待测生物组织的阻抗频谱特征是否符合临床生物阻抗数据库中相关组织 的特征。
[0012] 优选的，所述组合检测区域面积不超过所述最小检测区域面积的100倍。
[0013] 为了实现上述目的，本发明所采用的又一技术方案如下：
[0014] -种基于生物阻抗技术的快速测量方法，该测量方法的具体步骤如下：
[0015] 逐个切换控制任意四个相邻电极检测待测生物组织所覆盖区域的多个最小检测 区域的第一阻抗频谱，并得出第一阻抗频谱特征参数集X(i)，其中i = 1、2、……η ;
[0016] 再逐个切换控制重叠最小检测区域的任意四个不相邻电极检测待测生物组织所 覆盖区域的多个组合检测区域的第二阻抗频谱，并得出第二阻抗频谱特征参数集Y(j)，其 中 j = l、2、......n〇
[0017] 优选的，对照所检测的第一阻抗频谱特征参数集X(i)或第二阻抗频谱特征参数 集Y(j)所覆盖待测生物组织的阻抗频谱特征是否符合临床生物阻抗数据库中相关组织的 特征。
[0018] 优选的，所述组合检测区域面积不超过所述最小检测区域面积的100倍。
[0019] 采用上述技术方案后，本发明和现有技术相比所具有的优点是：
[0020] 1、现有技术中采用固定电极头尺寸的四电极阻抗或双电极阻抗测量方案，电极尺 寸和排布方式固定，仅对特定尺寸和深度内的检测目标敏感，分辨率有限；而本发明能自动 切换控制检测最小检测区域的阻抗频谱和组合检测区域的阻抗频谱，以及通过最小检测区 域的阻抗频谱与该最小检测区域所在的组合检测区域的阻抗频谱相互验证，提高测量准确 度；
[0021] 2、现有技术需要在被测目标上选点并多次测量，不仅测量效率低，而且容易漏检； 本发明能对被测目标进行微观和不同尺度（改变测量电极间距）的测量，通过增加检测电 极个数可以在保证最小检测区域的灵敏度，也即是通过增加检测区域，减少重复选点测量 的次数，降低漏检的几率；
[0022] 3、本发明相比现有技术有利于快速定位待测生物组织内某一组织的位置。
【附图说明】
[0023] 下面结合附图和实施例对本发明进一步说明：
[0024] 图1是本发明实施例一所述测量装置的结构示意图；
[0025] 图2是本发明实施例一所述电极阵列的排列分布示意图；
[0026] 图3是本发明实施例一所述切换单元的切换状态示意图；
[0027] 图4是本发明实施例二所述测量方法的流程示意图；
[0028] 图5是假设组织P在待测生物组织内的分布示意图一；
[0029] 图6是本发明实施例二所述测量方法的具体工作示意图；
[0030] 图7是本发明实施例三所述测量方法的流程示意图；
[0031] 图8是假设组织P在待测生物组织内的分布示意图二
[0032] 图9是本发明实施例三所述测量方法的具体工作示意图一；
[0033] 图10是本发明实施例三所述测量方法的具体工作示意图二。
[0034] 附图标记：
[0035] 100-电极阵列，101-基板，102-电极阵列，200-切换单元，300-信号激励单元， 400-信号采集单元、500-分析处理单元，600-组织样本，700-组织P。
【具体实施方式】
[0036] 现有人们通常采用固定电极头尺寸的四电极阻抗或双电极阻抗测量方案。而该现 有技术方案存在电极尺寸和排布方式固定，且仅对特定尺寸和深度内的检测目标敏感，分 辨率有限；而且还需要在待测生物组织上选点并多次测量，导致测量效率低，且容易漏检或 误测。为此本发明提出一种基于生物阻抗技术的快速测量装置及其方法。而所述仅为本发 明的较佳实施例，并不因此而限定本发明的保护范围。
[0037] 实施例一
[0038] 如图1和图2所示，本发明实施例提供了一种基于生物组织阻抗技术的快速测量 系统，该测量装置包括阵列式探头100、切换单元200、信号激励单元300、信号采集单元400 以及分析处理单元500,所述阵列式探头100通过切换单元200分别与所述信号激励单元 300和所述信号采集单元400连接，其中所述阵列式探头100包括基板101和嵌于所述基板 101上的电极阵列102,所述电极阵列102是由NXM个微型电极阵列式排布并形成以二个 或四个微型电极为单元进行生物阻抗测量的多个检测区域。
[0039] 在本发明实施例中，所述分析处理单元500通过将信号激励单元300产生的激励 信号通过切换单元200输出到指定的两个电极上，并通过切换单元200选择电极阵列100 中的两个电极与信号采集单元400相连，通过检测激励信号