[發明專利]心阻抗極值驅動的外周組織電阻抗頻譜特性的評估裝置及方法有效
| 申請號: | 201510218250.7 | 申請日: | 2015-04-30 |
| 公開(公告)號: | CN104905787B | 公開(公告)日: | 2017-06-16 |
| 發明(設計)人: | 馬結實;種銀保;蔣琬;趙鵬;趙安;王晴;向逾 | 申請(專利權)人: | 中國人民解放軍第三軍醫大學第二附屬醫院 |
| 主分類號: | A61B5/053 | 分類號: | A61B5/053 |
| 代理公司: | 重慶華科專利事務所50123 | 代理人: | 康海燕,譚小琴 |
| 地址: | 400037 重*** | 國省代碼: | 重慶;85 |
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| 摘要: | |||
| 搜索關鍵詞: | 阻抗 極值 驅動 組織 頻譜 特性 評估 裝置 方法 | ||
1.一種心阻抗極值驅動的外周組織電阻抗頻譜特性的評估裝置,其特征在于:包括第一電阻抗測量模塊(1)、第二電阻抗測量模塊(2)和上位機(3);
所述第一電阻抗測量模塊(1)基于上位機(3)的控制實時動態地采集心臟附近的單頻電阻抗數據,并利用單頻電阻抗數據的實部和虛部計算出心阻抗模值后傳輸給上位機(3),由上位機(3)識別出心阻抗模值的極值,該極值包括極大值和極小值,并基于該極值控制第二電阻抗測量模塊(2)按照設定的參數對外周組織進行電阻抗頻譜數據測量,并將電阻抗頻譜數據傳給上位機(3)進行存儲,上位機(3)對所述電阻抗頻譜數據進行處理得到電阻抗特征參數,并將該電阻抗特征參數進行存儲,上位機(3)計算在心阻抗模值的極大值和極小值兩次驅動下測得的電阻抗特征參數的平均值作為外周組織電阻抗頻譜特性的評估參數,并顯示該評估參數。
2.根據權利要求1所述的心阻抗極值驅動的外周組織電阻抗頻譜特性的評估裝置,其特征在于:所述上位機(3)包括第一數據采集控制模塊(31)、極值識別模塊(32)、極值驅動模塊(33)、第二數據采集控制模塊(34)、數據存儲模塊(35)、電阻抗特征參數提取模塊(36)、參數存儲模塊(37)、兩次測量參數平均值計算模塊(38)和平均值顯示模塊(39);
所述第一數據采集控制模塊(31)將單頻電阻抗數據采集的參數傳遞給第一電阻抗測量模塊(1),該單頻電阻抗數據采集的參數包括激勵電流的幅值Am、激勵電流的頻率f1和數據采集頻率f_acq;
所述第一電阻抗測量模塊(1)包括第一電阻抗數據采集子模塊(12)、第一接口(11)和第一電阻抗電極(13),第一電阻抗電極(13)與第一電阻抗數據采集子模塊(12)連接,第一電阻抗數據采集子模塊(12)通過第一接口(11)與第一數據采集控制模塊(31)連接;所述第一接口(11)接受第一數據采集控制模塊(31)的控制,將施加給目標的激勵電流的幅值Am、激勵電流的頻率f1和數據采集頻率f_acq傳遞給第一電阻抗數據采集子模塊(12),所述第一電阻抗數據采集子模塊(12)通過第一電阻抗電極(13)將激勵電流施加到被測目標的心臟附近位置,第一電阻抗電極(13)中的電壓信號被第一電阻抗數據采集子模塊(12)按照設定的數據采集頻率采集,第一電阻抗數據采集子模塊(12)利用所采集的單頻電阻抗數據的實部和虛部計算出心阻抗模值后通過第一接口(11)發送給極值識別模塊(32);
所述極值識別模塊(32)將第一電阻抗測量模塊(1)傳遞過來的實測心阻抗模值與心阻抗模值的極大或極小先驗值進行比較,將差異最小的實測心阻抗模值作為心阻抗極值,并將極值驅動標志f_drv置為真,該極值識別模塊(32)與第一接口(11)連接;
所述極值驅動模塊(33)在極值驅動標志f_drv為真時啟動第二數據采集控制模塊(34),該極值驅動模塊(33)與極值識別模塊(32)連接;
所述第二數據采集控制模塊(34)將電阻抗頻譜數據測量的參數傳遞給第二電阻抗測量模塊(2),該電阻抗頻譜數據測量的參數包括激勵電流的幅值Am、起始頻率f0、頻率間隔Δf和激勵次數a;
所述第二電阻抗測量模塊(2)包括第二電阻抗數據采集子模塊(22)、第二接口(21)和第二電阻抗電極(23);第二電阻抗電極(23)與第二電阻抗數據采集子模塊(22)連接,第二電阻抗數據采集子模塊(22)通過第二接口(21)與第二數據采集控制模塊(34)連接;所述第二接口(21)接受第二數據采集控制模塊(34)的控制,將施加給目標的激勵電流的幅值Am、起始頻率f0、頻率間隔Δf和激勵次數a傳遞給第二電阻抗數據采集子模塊(22),第二電阻抗數據采集子模塊(22)通過第二電阻抗電極(23)按照掃頻測量方式將激勵電流逐個施加到被測目標的肢端附近位置,第二電阻抗電極(23)中的電壓信號被第二電阻抗數據采集子模塊(22)采集,并通過第二接口(21)發送給數據存儲模塊(35);
所述數據存儲模塊(35)將第二電阻抗測量模塊(2)傳遞過來的一次掃頻測量測得的a個頻點的電阻抗數據的實部和虛部分別存儲于4行a列的矩陣Ma1中前兩行或后兩行,該數據存儲模塊(35)與第二接口(21)連接;
所述電阻抗特征參數提取模塊(36)利用矩陣Ma1中的前兩行或后兩行數據作為a個電阻抗數據的實部和虛部,將a個實部作為X變量,將a個虛部作為Y變量,利用最小二乘法擬合出兩者之間的圓弧狀曲線,并計算該曲線的幾何參數得到電阻抗特征參數,該電阻抗特征參數包括R0、R∞、α和fc,其中,R0代表直流阻抗,R∞代表頻率為無窮大時的阻抗,α代表散射系數,fc代表特征頻率,該電阻抗特征參數提取模塊(36)與數據存儲模塊(35)連接;
所述參數存儲模塊(37)將電阻抗特征參數提取模塊(36)所獲得的電阻抗特征參數存儲于2行4列的矩陣Ma2中,該參數存儲模塊(37)與電阻抗特征參數提取模塊(36)連接;
所述兩次測量參數平均值計算模塊(38)用于求心阻抗模值取極大值時所對應的電阻抗特征參數與心阻抗模值取極小值時所對應的電阻抗特征參數的平均值,該兩次測量參數平均值計算模塊(38)與參數存儲模塊(37)連接;
所述平均值顯示模塊(39)用于顯示兩次測量參數平均值計算模塊(38)輸出的結果,平均值顯示模塊(39)與兩次測量參數平均值計算模塊(38)連接。
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