[发明专利]一种皮肤电阻抗柔性检测装置及皮肤电阻抗检测方法

说明书

本发明公开了一种皮肤电阻抗柔性检测装置及皮肤电阻抗检测方法，其中，皮肤电阻抗柔性检测装置包括：微处理器模块、阻抗测量模块以及至少一个微电极模块，所述微电极模块与待测皮肤接触，用于收集电阻抗信息，所述微处理器模块控制阻抗测量模块向微电极模块发送不同频率的电压激励信号，并将阻抗测量模块接收处理后的阻抗响应信号进行分析和传输；所述微电极模块设置在柔性电路基底的下表面，所述柔性电路基底的上表面设有透明薄膜层。利用该方法，可以实现多频率情况下实时对表面的生物电阻抗进行准确监测与分析。

技术领域

本发明属于生物医学工程领域，尤其是涉及一种皮肤电阻抗柔性检测装置及皮肤电阻抗检测方法。

背景技术

我国每年手术病人在6500万人左右，伤口处理的绷带技术应用非常普遍。对于手术病人，面临的一个重要问题是手术后的创口愈合问题。常用的是使用压应力状态的绷带和纱布缠绕包裹的方式，这种方法简单易行，但是一旦包裹伤口后，医生就无法实时原位地监控伤口的生长状态，也不能实时对炎症等进行治疗，而伤口愈合是一个较长的时间，在这个较长时间内伤口都得不到准确的观察和诊断，哪怕是皮肤表面的手术，皮肤愈合也在10-20天左右，这个期间如果出现伤口早期炎症或者其他问题，就不能及时治疗。例如，创面感染不仅会导致创面愈合延迟，严重时还会危及病人的生命。在临床诊断中，早期采用有创的黄金标准方法，虽然测量比较准确，但需要不断地揭开纱布来检测创面状态，这就造成的伤口的二次伤害并增加二次感染的风险，而且具有价格昂贵、耗时和不能连续测量等缺点。因此，采用对创面感染标志物(如阻抗)敏感的生物传感器来检测创面状况，具有重要的临床指导意义。

基于此，人们提出了电子绷带技术。目前，阻抗生物传感器通常由阻抗生物芯片和阻抗分析仪组成，阻抗分析仪一般由大型分析仪器来完成。美国Agilent公司，德国Zahner公司，英国Solartron公司都已经开发出了阻抗分析仪器或电化学工作站。此外，也有研究报道了一些小型阻抗分析装置，如应义斌等人提出了手持式阻抗检测装置(公开号CN203310795)，在待测物体与检测电极之间加入了噪声滤除和信号放大等前置处理，提高了阻抗测量的精度和稳定性。胡耀华等提出的装置可以实现多目标测定，并存在报警机制(公开号CN203241371)。

现有的小型阻抗检测装置存在的问题在于：(1)不能实现实时的原位测量，且测量频率范围大多只限于一个或几个频率，不能根据实际情况对测量频率进行调节，宽频带的测量可以更好地体现皮肤阻抗的特性，；(2)不存在测量电极、阻抗测量、前置处理、数据处理、微处理器以及手机端图形化界面相整合的整体系统，应用依赖于其他辅助设备且应用场景不明确；(3)测量器件偏大偏硬，不存在对皮肤无毒无害无异物感的设备，且与皮肤的接触不稳定。

发明内容

本发明提供了一种皮肤电阻抗柔性检测装置及皮肤电阻抗检测方法，可以实现多频率情况下实时对表面的生物电阻抗进行准确监测与分析。

本发明的技术方案如下：

一种皮肤电阻抗柔性检测装置，包括：微处理器模块、阻抗测量模块以及至少一个微电极模块，所述微电极模块与待测皮肤接触，用于收集电阻抗信息，所述微处理器模块控制阻抗测量模块向微电极模块发送不同频率的电压激励信号，并将阻抗测量模块接收处理后的阻抗响应信号进行分析和传输；

所述微电极模块设置在柔性电路基底的下表面，所述柔性电路基底的上表面设有透明薄膜层。

所述阻抗测量模块包括：用于产生电压激励信号的频率发生器；用于输出电压激励信号和接收阻抗响应信号的模数转换器；用于对阻抗响应信号进行处理的信号处理模块。信号处理模块用于对接收到的阻抗响应信号离散傅里叶变换处理。

作为优选，所述阻抗测量模块还包括前端处理电路，所述前端处理电路包含一级射极跟随器和一级电压放大器，用于在模数转换器接收阻抗响应信号前对信号进行放大和低通滤波处理。