基于非接触式电阻抗成像和电流聚焦的脑中风监测装置及方法
技术特征:
1.一种用于脑中风监测的非接触式电流聚焦传感器,其特征在于,所述传感器呈半球壳形状,由外到内依次包括聚焦电极层、第一绝缘层、检测电极层和第二绝缘层;
2.根据权利要求1所述的用于脑中风监测的非接触式电流聚焦传感器,其特征在于,各检测电极的形状大小完全相同,检测电极为圆形柔性金属电极;每组检测电极内的检测电极直径≥10mm。
3.一种基于非接触式电阻抗成像和电流聚焦的脑中风监测装置,其特征在于,其包括权利要求1所述的非接触式电流聚焦传感器,还包括电极切换模块、数据采集模块和图像重建上位机;
4.根据权利要求3所述的脑中风监测装置,其特征在于,所述非接触式电流聚焦传感器中的聚焦电极具有激励和接地两种状态,检测电极具有检测和悬浮两种状态;所述数据采集模块产生控制信号发送给电极切换模块,由电极切换模块进行聚焦电极、检测电极状态的控制和切换。
5.根据权利要求3所述的脑中风监测装置,其特征在于,电极切换模块包括继电器和对应的nmos管,继电器数量与聚焦电极和检测电极的总数相同,由nmos管与继电器实现聚焦电极与检测电极的状态的独立控制和切换;其中nmos管与数据采集模块的相连,用于接收数据采集模块发送的控制信号。
6.根据权利要求3所述的脑中风监测装置,其特征在于,所述数据采集模块包括用于检测信号电流-电压转换的i/v转换单元、控制单元、信号发生器、示波器、通信单元与供电单元;i/v转换单元与检测电极相连获取检测信号,控制单元负责控制电极切换模块的状态;信号发生器负责产生高频正弦激励信号,经由电极切换模块后输送给聚焦电极;示波器与i/v转换单元相连,负责采集i/v转换单元输出的检测信号;通信单元负责数据采集模块与图像重建上位机间的通信;供电单元负责为整个系统提供稳定的直流电压。
7.根据权利要求3所述的脑中风监测装置,其特征在于,所述电极切换模块的pcb设计为圆环形状,嵌套在半球壳形状的非接触式电流聚焦传感器的最大半径外围。
8.一种基于权利要求3所述装置的脑中风监测方法,其特征在于,包括以下步骤:
9.根据权利要求8所述的脑中风监测方法,其特征在于,所述聚焦电极的数量为4,每块聚焦电极覆盖区内包含6块检测电极;步骤2)单组测量时,选择2块或3块相邻的聚焦电极切换到激励状态;
技术总结
本发明公开了一种基于非接触式电阻抗成像和电流聚焦的脑中风监测装置及方法。该装置由非接触式电流聚焦传感器、电极切换模块、数据采集模块和图像重建上位机构成。非接触式电流聚焦传感器包括聚焦电极层、检测电极层和两层绝缘层。其中,聚焦电极用于实现电流聚焦效应,提高信号的探测深度和灵敏度;检测电极负责获取含有脑部电阻抗信息的检测电流。图像重建上位机用于实现图像重建,获得脑中风的实时图像和量化参数。本发明具有非接触、可穿戴、安全友好、灵敏度高、成本低、成像速度快等优点,适用于CT/MRI等设备无法覆盖的居家、诊所、救护车等需要快速诊断或实时监测的场景,并且避免了现有电阻抗成像设备中病患需剃发或植入电极的测量要求。
技术研发人员:姜燕丹,李伟明,冀海峰,王保良
受保护的技术使用者:浙江大学
技术研发日:
技术公布日:2024/12/5
技术研发人员:姜燕丹,李伟明,冀海峰,王保良
技术所有人:浙江大学
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