[实用新型]基于频谱特性的生物阻抗测量探针及测量系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及生物阻抗测量领域，尤其是涉及一种基于频谱特性的生物阻抗测量探针和测量系统。

背景技术

生物组织的阻抗频率特性，也被称为阻抗频谱（Impedance spectroscopy）特性，主要是指生物组织电阻抗中，阻性和容性成分的值随着加载电信号的频率不同会发生较显著地变化。由于生物电阻抗与测量频率密切相关，在音频范围内，其阻抗随频率的变化特性与其细胞形态结构、细胞的排列方式、细胞间质含量及电解质浓度密切相关。因而获取这一频段的组织或器官的电阻抗特性在了解组织的状态、评估器官功能、病变组织识别等方面均有重要地应用价值，因而在健康状态评估、疾病的早期诊断、药物疗效监测与危重疾病监测等领域有着诱人的发展前景。

而且现已将低压电流通过电极流过生物组织，用于实现测量病人组织阻抗监控某些病理状况，其中生物组织可为乳腺、宫颈等组织。例如：当通过设有电极的探针进行宫颈癌筛选时，两种主要的正常组织的鳞状上皮组织和柱状组织，并且在阻抗谱中能很好地分辨出这两种组织。由于癌变前组织的阻抗谱位于正常鳞状上皮组织和柱状组织的阻抗谱之间，因而如果将探针放置在这两种组织交界处的子宫腔附近时，所测阻抗可能看起来像癌变前组织。由此，探针放置的位置是影响测量的重要因素，如：探针放置的位置不当可导致错误的阳性结果。随着医疗技术的发展，越来越要求能设计一种信号采集更稳定、采集方式多样以及利于后续分析的测量探针。

实用新型内容

针对上述现有技术存在的不足，本实用新型的目的是提供一种信号采集稳定、结构简单以及基于频谱特性的生物阻抗测量探针，包括基板和嵌入所述基板的至少六个电极，所述六个电极为第一电极、第二电极、第三电极、第四电极、第五电极和第六电极，其中第一电极与第四电极或/和第二电极与第五电极或/和第三电极与第六电极相对设置，且在任意相对设置电极间激励，所述电极在基板上呈圆周阵列分布且至少有两个呈轴对称的电极对。

优选地，所述电极的表面均分别与所述基板面齐平，且相邻电极间间距相等。

优选地，所述相对设置的电极间的圆周角为180°。

针对上述现有技术存在的不足，本实用新型的目的是提供一种信号采集稳定、避免接触阻抗的影响的基于频谱特性的生物阻抗测量探针的测量系统，所述测量系统包括：

探针，所述探针包括基板和嵌入所述基板的至少六个电极，所述六个电极为第一电极、第二电极、第三电极、第四电极、第五电极和第六电极，所述电极在基板上呈圆周阵列分布且至少有两个呈轴对称的电极对；

用于相对设置的第一电极与第四电极间、第二电极与第五电极间以及第三电极与第六电极间激励的N个不同频点f_i的激励源，其中i=1、2、3……N；

用于测量第二电极与第三电极间第一电参数D_1i和第五电极与第六电极间第二电参数D_2i、第三电极与第四电极间第三电参数D_3i和第一电极与第六电极间第四电参数D_4i、第四电极与第五电极间第五电参数D_5i和第一电极与第二电极间第六电参数D_6i的信号采集电路；

控制所述至少六个电极与激励源、信号采集电路通断的多选开关系统；

用于将三组电参数为D_1i和D_2i、D_3i和D_4i、D_5i和D_6i记录、存储以及逻辑判断后统计分析成生物阻抗谱曲线的频谱分析仪。

优选地，所述电极的表面均分别与所述基板面齐平，且相邻电极间间距相等。

优选地，所述相对设置的电极间的圆周角为180°。

优选地，所述测得第二电极与第三电极间N个第一电参数D_1i经统计分析得到曲线a，也测得第五电极与第六电极间N个第二电参数D_2i经统计分析得到曲线b，从而曲线a和曲线b构成第一对生物阻抗谱曲线。

优选地，在N个不同频点f_i下对第二电极与第五电极间激励时，测得第三电极与第四电极间N个第三电参数D_3i经统计分析得到曲线c，也测得第一电极与第六电极间N个第四电参数D_4i经统计分析得到曲线d，从而曲线c和曲线d构成第二对生物阻抗谱曲线。