技術領域

本發明屬于電阻抗頻譜特性測量技術，具體涉及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及方法。

背景技術

生物組織的電阻抗頻譜特性是指生物組織的電阻抗的阻性和容性成份隨著所施加激勵信號的頻率的變化而發生明顯的變化。而電阻抗頻譜特性可以通過在被測目標表面以掃頻的方式施加具有一定幅值的交流電流，并測量相應檢測電極上的響應電壓來獲得被測目標的電阻抗實虛部的頻譜數據，然后可繪制出電阻抗虛部和實部的散點圖，通過曲線擬合獲得Cole-Cole圓弧，借助于幾何學的運算可計算出四個電阻抗特征參數R₀、R_∞、α和f_c(R₀代表直流阻抗，R_∞代表頻率為無窮大時的阻抗，α代表散射因子，f_c代表特征頻率)，從而實現定量評估。現有評估人體外周組織電阻抗頻譜特性的技術方法沒有考慮到心臟射血周期的影響，只通過任意時間點的外周組織電阻抗頻譜特性來評估(如：US 8750978 B2)，其評估結果的重復性和穩定性不佳，因此需要將心阻抗信號的引入到外周組織電阻抗頻譜測量的過程中，以實現穩定地評估外周組織的電阻抗頻譜特性。

發明內容

本發明的目的是提供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及方法，以實現穩定地評估外周組織的電阻抗頻譜特性。

本發明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，包括第一電阻抗測量模塊、第二電阻抗測量模塊和上位機；

所述第一電阻抗測量模塊基于上位機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心阻抗模值后傳輸給上位機，由上位機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進行存儲，上位機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。

所述上位機包括第一數據采集控制模塊、極值識別模塊、極值驅動模塊、第二數據采集控制模塊、數據存儲模塊、電阻抗特征參數提取模塊、參數存儲模塊、兩次測量參數平均值計算模塊和平均值顯示模塊；

所述第一數據采集控制模塊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，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包括第一電阻抗數據采集子模塊、第一接口和第一電阻抗電極，第一電阻抗電極與第一電阻抗數據采集子模塊連接，第一電阻抗數據采集子模塊通過第一接口與第一數據采集控制模塊連接；所述第一接口接受第一數據采集控制模塊的控制，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，所述第一電阻抗數據采集子模塊通過第一電阻抗電極將激勵電流施加到被測目標的心臟附近位置，第一電阻抗電極中的電壓信號被第一電阻抗數據采集子模塊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發送給極值識別模塊；

所述極值識別模塊將第一電阻抗測量模塊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，該極值識別模塊與第一接口連接；

所述極值驅動模塊在極值驅動標志f_drv為真時啟動第二數據采集控制模塊，該極值驅動模塊與極值識別模塊連接；

所述第二數據采集控制模塊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，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；