人體體表電特性檢測(cè)裝置及檢測(cè)系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本申請(qǐng)涉及檢測(cè)和電路系統(tǒng)設(shè)計(jì)領(lǐng)域，尤其涉及到一種人體體表電特性檢測(cè)裝置 及檢測(cè)系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002] 目前國(guó)內(nèi)外在人體電特性檢測(cè)方面的研究主要集中在醫(yī)療健康領(lǐng)域，現(xiàn)有的電特 性檢測(cè)系統(tǒng)以專(zhuān)業(yè)醫(yī)療檢查設(shè)備為主，主要應(yīng)用于內(nèi)臟健康狀況檢測(cè)、皮膚狀況檢測(cè)、針灸 點(diǎn)定位和某些癌癥的檢測(cè)等方面?，F(xiàn)有的電特性檢測(cè)裝置體積較大，一般由多個(gè)部分組成， 集成度不高；操作不便，需要專(zhuān)業(yè)人員操作，并在計(jì)算機(jī)配合下完成檢測(cè)過(guò)程；檢測(cè)條件要 求苛刻，要求檢測(cè)對(duì)象保持端坐、平躺、側(cè)臥等特定姿勢(shì)；只有在需要的情況下才進(jìn)行檢測(cè)， 不能實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)檢測(cè)。
[0003] 以公開(kāi)號(hào)為 CA2557245 的加拿大專(zhuān)利（position sensing and detection of skin impedance)為例，此專(zhuān)利中的裝置通過(guò)檢測(cè)人體電特性，根據(jù)電特性檢測(cè)值，以三點(diǎn) 定位的方法確定體內(nèi)探頭與體表電極相對(duì)位置，繪制人體內(nèi)臟的三維立體圖像。本裝置操 作條件要求苛刻，被測(cè)者必須平躺，需要專(zhuān)業(yè)人員操作，整個(gè)系統(tǒng)體積較大，僅適用于專(zhuān)業(yè) 醫(yī)療機(jī)構(gòu)。
[0004] 實(shí)時(shí)的人體體表電特性數(shù)據(jù)在醫(yī)學(xué)方面有很高的應(yīng)用價(jià)值，只有便攜、易用的電 特性檢測(cè)系統(tǒng)，才能保證對(duì)人體體表電特性進(jìn)行連續(xù)實(shí)時(shí)的檢測(cè)。目前，皮膚電特性檢測(cè)系 統(tǒng)在易用性、便攜性、實(shí)時(shí)性方面少有突破，大大延緩了人體電特性檢測(cè)在人體健康監(jiān)測(cè)和 醫(yī)療診斷方面的應(yīng)用。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 本申請(qǐng)?zhí)峁┮环N人體體表電特性檢測(cè)裝置及檢測(cè)系統(tǒng)，為檢測(cè)人體體表電特性提 供電信號(hào)的幅值參數(shù)和相位差參數(shù)。
[0006] 根據(jù)本申請(qǐng)的第一方面，本申請(qǐng)?zhí)峁┮环N人體體表電特性檢測(cè)裝置，包括：
[0007] 激勵(lì)源模塊，用于接觸人體體表待測(cè)區(qū)域，產(chǎn)生激勵(lì)人體體表待測(cè)區(qū)域的電信 號(hào)；
[0008] 信號(hào)采集模塊，用于接觸人體體表待測(cè)區(qū)域，檢測(cè)人體體表待測(cè)區(qū)域的電特性；電 特性包括幅值和相角；
[0009] 信號(hào)采集模塊包括：采集單元、幅值檢測(cè)單元和相角檢測(cè)單元；
[0010] 采集單元用于接觸人體體表待測(cè)區(qū)域，采集人體體表待測(cè)區(qū)域的電信號(hào)；
[0011] 幅值檢測(cè)單元的輸入端耦合至采集單元的輸出端，輸入采集單元采集到的電信 號(hào)，幅值檢測(cè)單元檢測(cè)其輸入端輸入的電信號(hào)的幅值；電信號(hào)的幅值用于計(jì)算人體體表待 測(cè)區(qū)域電特性的模；
[0012] 相角檢測(cè)單元的兩個(gè)輸入端分別耦合至采集單元和激勵(lì)源模塊，用于輸入采集單 元采集的電信號(hào)和激勵(lì)源模塊的電信號(hào)，相角檢測(cè)單元檢測(cè)其兩個(gè)輸入端輸入的電信號(hào)的 相位差，所述相位差為人體體表待測(cè)區(qū)域電特性的相角；
[0013] 供電模塊，分別耦合至各個(gè)模塊，向各模塊提供工作電源。
[0014] 根據(jù)本申請(qǐng)的第二方面，本申請(qǐng)?zhí)峁┮环N人體體表電特性檢測(cè)系統(tǒng)，包括：
[0015] 上述電特性檢測(cè)裝置；
[0016] 智能終端，與電特性檢測(cè)裝置可選擇地信號(hào)連接；智能終端用于對(duì)檢測(cè)裝置所采 集的數(shù)據(jù)進(jìn)行后續(xù)處理和分析。
[0017] 本申請(qǐng)的有益效果是：由于人體體表電特性一般分為容性、感性和純阻性，通常采 用復(fù)數(shù)量來(lái)表示。根據(jù)本申請(qǐng)?zhí)峁┤梭w體表電特性檢測(cè)裝置，由于信號(hào)采集模塊包括了幅 值檢測(cè)單元和相角檢測(cè)單元，既檢測(cè)了待測(cè)區(qū)域電信號(hào)的幅值參數(shù)，又獲得了相位差參數(shù)， 在后續(xù)的分析中，根據(jù)電信號(hào)的幅值參數(shù)和相位差參數(shù)能夠反映出人體體表電特性中感 抗、容抗和阻抗的大小，從而能夠更真實(shí)、完整地反應(yīng)待測(cè)區(qū)域的電特性。
【附圖說(shuō)明】
[0018] 圖1為本申請(qǐng)實(shí)施例公開(kāi)的一種人體體表電特性檢測(cè)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)原理圖；
[0019] 圖2為本申請(qǐng)實(shí)施例公開(kāi)的一種人體體表電特性檢測(cè)裝置結(jié)構(gòu)框圖；
[0020] 圖3為本申請(qǐng)實(shí)施例公開(kāi)的一種相角檢測(cè)單元原理框圖。
【具體實(shí)施方式】
[0021] 下面通過(guò)【具體實(shí)施方式】結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。
[0022] 請(qǐng)參考圖1，為本實(shí)施例公開(kāi)的一種人體體表電特性檢測(cè)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)原理圖。通常， 人體體表電特性檢測(cè)系統(tǒng)包括：人體體表電特性檢測(cè)裝置100和智能終端200。檢測(cè)裝置 100用于置放在人體體表待測(cè)區(qū)域，檢測(cè)待測(cè)區(qū)域的電特性，智能終端200用于對(duì)檢測(cè)裝置 100所采集的數(shù)據(jù)進(jìn)行后續(xù)處理和分析，智能終端200可以是計(jì)算機(jī)、筆記本、手機(jī)、PDA、醫(yī) 療檢測(cè)儀等能夠處理檢測(cè)裝置100所采集數(shù)據(jù)的設(shè)備。智能終端200與檢測(cè)裝置100可以 根據(jù)需要基于某種特定的協(xié)議進(jìn)行信號(hào)連接，以交互數(shù)據(jù)。在具體的實(shí)施例中，信號(hào)連接可 以是有線連接，也可以是無(wú)線連接，在優(yōu)選的實(shí)施例中，為了實(shí)現(xiàn)低功耗，可以采用剪裁的 藍(lán)牙進(jìn)行信號(hào)連接，所稱(chēng)剪裁的藍(lán)牙連接是指根據(jù)檢測(cè)系統(tǒng)的需要，將藍(lán)牙模塊中不必要 的功能模塊刪除，只保留數(shù)據(jù)交互所必需的功能模塊，例如，只保留數(shù)據(jù)傳輸功能和配對(duì)功 能等，當(dāng)然，在其它實(shí)施例中，用戶(hù)可以根據(jù)檢測(cè)的需要進(jìn)行確定。
[0023] 在一種具體實(shí)施例中，檢測(cè)裝置100可以被動(dòng)工作，檢測(cè)裝置100可以根據(jù)智能終 端200發(fā)送的檢測(cè)指令啟動(dòng)檢測(cè)并向智能終端200傳輸檢測(cè)到的人體體表電特性數(shù)據(jù)；在 另一種具體實(shí)施例中，檢測(cè)裝置1〇〇也可以主動(dòng)工作，檢測(cè)裝置1〇〇也可以自行啟動(dòng)檢測(cè)并 主動(dòng)向智能終端200傳輸檢測(cè)到的人體體表電特性數(shù)據(jù)。
[0024] 人體體表電特性檢測(cè)裝置的檢測(cè)原理為：首先通過(guò)激勵(lì)源向人體體表待測(cè)區(qū)域 (人體待測(cè)皮膚區(qū)域）施加激勵(lì)電信號(hào)；而后，采集該區(qū)域受激勵(lì)響應(yīng)后的電信號(hào)，經(jīng)過(guò)幅 值檢測(cè)和相角檢測(cè)得到該區(qū)域采集到的電信號(hào)的幅值以及該信號(hào)與激勵(lì)信號(hào)之間的相位 差。在一種具體實(shí)施例中，相角檢測(cè)可以通過(guò)采集到的電信號(hào)與激勵(lì)源施加的激勵(lì)電信號(hào) 對(duì)比實(shí)現(xiàn)，例如計(jì)算二者的相位差。根據(jù)上述原理，本申請(qǐng)對(duì)檢測(cè)裝置100進(jìn)行了改進(jìn)，請(qǐng) 參考圖2,為本實(shí)施例公開(kāi)的檢測(cè)裝置100結(jié)構(gòu)框圖。該檢測(cè)裝置100包括：供電模塊1、激 勵(lì)源模塊2和信號(hào)采集模塊4。其中，
[0025] 激勵(lì)源模塊2用于接觸人體體表待測(cè)區(qū)域，產(chǎn)生激勵(lì)人體體表待測(cè)區(qū)域的電信 號(hào)。在一種具體實(shí)施例中，激勵(lì)源模塊2可以采用現(xiàn)有的激勵(lì)信號(hào)方式，例如方波信號(hào)、正 弦（或余弦）信號(hào)等。激勵(lì)源模塊2的激勵(lì)模式可以包括：?jiǎn)未螠y(cè)量、多次測(cè)量、連續(xù)測(cè) 量、和/或間隔測(cè)量。單次測(cè)量是指檢測(cè)裝置1〇〇接觸人體體表待測(cè)區(qū)域后進(jìn)行一次完整 的測(cè)量；多次測(cè)量是指檢測(cè)裝置100接觸人體體表待測(cè)區(qū)域后進(jìn)行多次完整的測(cè)量，在優(yōu) 選的實(shí)施例中，檢測(cè)裝置100還可以對(duì)多次測(cè)量的測(cè)量結(jié)果進(jìn)行平均、統(tǒng)計(jì)等運(yùn)算處理；連 續(xù)測(cè)量是指檢測(cè)裝置100接觸人體體表待測(cè)區(qū)域后，在工作期間連續(xù)不斷地測(cè)量；間隔測(cè) 量是指檢測(cè)裝置100接觸人體體表待測(cè)區(qū)域后，以預(yù)設(shè)的時(shí)間間隔進(jìn)行測(cè)量。作用于待測(cè) 區(qū)域的激勵(lì)電信號(hào)優(yōu)選采用電流信號(hào)。作為例子，本實(shí)施例公開(kāi)了一種激勵(lì)源模塊2產(chǎn) 生激勵(lì)電信號(hào)的方式，激勵(lì)源模塊2包括：串聯(lián)的數(shù)字頻率綜合器（DDS) 21和電流源電路 (VCCS) 23。數(shù)字頻率綜合器21產(chǎn)生預(yù)設(shè)頻帶的電壓信號(hào)（例如產(chǎn)生一定頻率的方波信號(hào)） 通過(guò)其輸出端輸出；電流源電路23的輸入端耦合至數(shù)字頻率綜合器21的輸出端，用于輸入 數(shù)字頻率綜合器21產(chǎn)生的電壓信號(hào)