一种用于生物组织的磁声电导率检测装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开了一种用于生物组织的磁声电导率检测装置，包括：电导率检测水槽平台、控制及信号处理电路，电导率检测水槽平台包括：检测水槽、静态磁场产生装置、水浸探头、探头运动控制装置、信号检测装置。本实用新型专利技术提供的磁声电导率检测装置通过检测生物组织电学特性的改变来早期发现生理病理的异常，为疾病早期诊断提供数据支持，且不使用激励线圈，不存在交变磁场对样品中电流的影响以及对超声换能器等检测设备的干扰，避免了感应式磁声成像中阶跃信号难以实现的问题，降低了电压注入式磁声成像中电极直接检测中电极噪声和接触噪声信号导致的干扰和失真，以及避免了注入电流弥散性分布造成空间分辨率较低的缺点。

A magneto acoustic conductivity detector for biological tissue

The utility model discloses a magnetic acoustic conductivity detection device for biological tissue, which comprises a conductivity detection channel platform, a control and signal processing circuit, and a conductivity detection tank platform including a detection tank, a static magnetic field generating device, a water immersion probe, a probe motion control device, and a signal detection device. The magnetic acoustic conductivity detection device provided by the utility model provides early detection of abnormal physiological and pathological changes by detecting the changes in the electrical characteristics of biological tissue, providing data support for early diagnosis of disease, and does not use an exciting coil, there is no influence of alternating magnetic field on the current in the sample, and the drying of ultrasonic transducer and other detection equipment. It avoids the problem that the step signal is difficult to realize in the induction Magnetoacoustic imaging, and reduces the interference and distortion caused by the electrode noise and the contact noise signal in the direct detection of the voltage injection Magnetoacoustic imaging, and avoids the shortcoming of the low spatial resolution caused by the dispersion distribution of the injection current.

【技术实现步骤摘要】
一种用于生物组织的磁声电导率检测装置
本技术涉及癌症检测
，特别涉及一种用于生物组织的磁声电导率检测装置。
技术介绍
随着社会节奏的加快，人们压力的提高，空气及环境污染的加重，越来越多的癌症患者被发现，有的癌症患者被发现时已经是癌症晚期，很难有治愈的转机，若有一种能在癌症早期或癌症形成初期就能诊断癌症即将产生的装置，那将会造福于全人类。在当前成像系统中，X-CT所成图像具有分辨率高，对比度好的特点，但由于X射线具有电离辐射，因而对人体具有一定的伤害，从而使其应用范围受到限制；超声成像具有成像快，分辨率高，对人体没有伤害等优点，但其对比度较差，因而图像的清晰度受到了限制。且超声成像跟X-CT一样，所成图像均为形态解剖学成像，不对人体组织进行功能性成像，只有当患者病杜组织发生形态病变后，才能在影像中显现，因此难以对患者病情进行早期诊断。磁共振虽然具有分辨率高，容易获取三维图像的优势，但目前已得到广泛应用的传统磁共振技术也不能对人体组织和器官进行功能成像，且磁共振成像造价昂贵，使用和维护费用极高，因而难以在普通百姓中普及。早期癌症患者无法通过超声，X-CT，磁共振等方法诊断出癌症，只有当癌症达到一定程度之后才能通过超声，活检等方法进行确诊，因而需要一种对癌症病变前早期发展阶段进行检测的方法和评估的机制，从而及时提醒癌症患者进行早期治疗，从而避免错过较佳治疗时间。
技术实现思路
为了解决现有技术的问题，本技术实施例提供了一种用于生物组织的磁声电导率检测装置。所述技术方案如下：一方面，本技术实施例提供了一种用于生物组织的磁声电导率检测装置，所述装置包括：电导率检测水槽平台、控制及信号处理电路，所述电导率检测水槽平台包括：检测水槽，用于盛放传输介质并为待测生物组织提供检测区域，当进行生物组织电导率检测时所述传输介质浸没检测区域；静态磁场产生装置，设置在检测水槽中，用于在检测区域产生检测所需的静态磁场；水浸探头，附带有温度传感器并设置在检测水槽中，用于为待测生物组织提供检测所需的超声波，并反馈水浸探头的内部温度信息；探头运动控制装置，与水浸探头连接，用于在进行生物组织电导率检测时，控制水浸探头按照预设方式运动；信号检测装置，设置在检测水槽中，用于获取待测生物组织在检测过程中产生的电压信号；控制及信号处理电路，分别与水浸探头、探头运动控制装置、以及信号检测装置连接，用于驱动探头运动控制装置来带动水浸探头运动、控制水浸探头产生超声波、以及根据温度传感器反馈的温度信息来调节水浸探头的功率；控制及信号处理电路，还用于根据信号检测装置检测到的电压信号，计算待测生物组织内电导率随水浸探头位置变化而变化的情况，并根据计算结果对待测生物组织内部结构进行成像处理。在本技术实施例上述的磁声电导率检测装置中，所述控制及信号处理电路，包括：信号发生器，用于产生检测所需的窄脉冲信号；功率放大器，与信号发生器连接，用于对信号发生器产生的窄脉冲信号进行增益调节；频率合成器，分别与功率放大器和水浸探头连接，用于根据增益处理后的窄脉冲信号产生水浸探头所需的激励源；阻抗匹配及前置放大模块，与信号检测装置连接，用于对信号检测装置获取到的电压信号进行放大处理；带通滤波器，与阻抗匹配及前置放大模块连接，用于对放大处理后的电压信号进行带通滤波处理；模数转换器，与带通滤波器连接，用于将接收到的模拟信号转为相应的数字信号；成像处理模块，与模数转换器连接，用于根据接收到的数字信号进行成像处理；探头驱动电路，与探头运动控制装置连接，用于驱动探头运动控制装置工作；微控制处理单元，分别与信号发生器、功率放大器、成像处理模块、以及探头驱动电路连接。在本技术实施例上述的磁声电导率检测装置中，所述控制及信号处理电路，还包括：储存器，与微控制处理单元连接，用于储存检测数据。在本技术实施例上述的磁声电导率检测装置中，所述静态磁场产生装置包括：两块平行放置的静磁体。在本技术实施例上述的磁声电导率检测装置中，所述信号检测装置包括：两块用于获取待测生物组织在检测过程中产生的电压信号的金属电极。在本技术实施例上述的磁声电导率检测装置中，两块静磁体在电导率检测水槽平台中的放置方位、两块金属电极在电导率检测水槽平台中的放置方位、以及水浸探头在电导率检测水槽平台中的放置方位，两两之间相互垂直。在本技术实施例上述的磁声电导率检测装置中，所述电导率检测水槽平台还包括：超声波吸收挡板，设置在检测水槽中，用于吸收穿过待测生物组织的超声波。在本技术实施例上述的磁声电导率检测装置中，所述传输介质为除掉氧气和杂质的纯净水。在本技术实施例上述的磁声电导率检测装置中，还包括：发光二极管(LightEmittingDiode，简称“LED”)显示器，与控制及信号处理电路连接，用于显示成像结果。在本技术实施例上述的磁声电导率检测装置中，还包括：电脑(PersonalComputer，简称“PC”)端，与控制及信号处理电路连接。本技术实施例提供的技术方案带来的有益效果是：提供的磁声电导率检测装置通过检测生物组织电学特性的改变来早期发现生理，病理的异常，为疾病早期诊断提供数据支持，且该磁声电导率检测装置与感应式磁声电导率检测方法及电压注入式磁声电导率检测方法相比，不使用激励线圈，不存在交变磁场对样品中电流的影响以及对超声换能器等检测设备的干扰，避免了感应式磁声成像中阶跃信号难以实现的问题，降低了电压注入式磁声成像中电极直接检测中电极噪声和接触噪声信号导致的干扰和失真，以及避免了注入电流弥散性分布造成空间分辨率较低的缺点。附图说明为了更清楚地说明本技术实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1是本技术实施例一提供的一种电导率检测水槽平台的结构示意图；图2是本技术实施例一提供的一种用于生物组织的磁声电导率检测装置结构示意图。具体实施方式为使本技术的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本技术实施方式作进一步地详细描述。实施例一本技术实施例提供了一种用于生物组织的磁声电导率检测装置，适用于对生物组织内部结果进行功能性成像检测，尤其适用于对生物组织早期的病变情况进行检测，参见图1和图2，该装置可以包括：电导率检测水槽平台1、控制及信号处理电路2。其中，电导率检测水槽平台1可以包括：检测水槽11，用于盛放传输介质并为待测生物组织提供检测区域，当进行生物组织电导率检测时所述传输介质浸没检测区域。在实际应用中，一般放置水槽容积4/5左右的传输介质，并确保待测生物组织被淹没。传输介质可以为除掉氧气和杂质的纯净水，需要说明的是，这里的纯净水并非理论中不含任何杂质的水，而是经过纯化处理后，氧气和杂质含量很少，导电率极低，对后续生物组织电导率的检测干扰小，且很好的克服水浸探头13与待测生物组织之间超声波传播的声衰减。静态磁场产生装置12，附带有温度传感器131并设置在检测水槽11中，用于在检测区域产生检测所需的静态磁场，并反馈水浸探头13的内部温度信息。在本实施本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于生物组织的磁声电导率检测装置，其特征在于，包括：电导率检测水槽平台(1)、控制及信号处理电路(2)，所述电导率检测水槽平台(1)包括：用于盛放传输介质并为待测生物组织提供检测区域的检测水槽(11)，当进行生物组织电导率检测时所述传输介质浸没检测区域；用于在检测区域产生检测所需的静态磁场的静态磁场产生装置(12)，静态磁场产生装置(12)设置在检测水槽(11)中；用于为待测生物组织提供检测所需的超声波水浸探头(13)，水浸探头(13)附带有温度传感器(131)并设置在检测水槽(11)中；用于在进行生物组织电导率检测时，控制水浸探头(13)按照预设方式运动的探头运动控制装置(14)，探头运动控制装置(14)与水浸探头(13)连接；用于获取待测生物组织在检测过程中产生的电压信号的信号检测装置(15)，信号检测装置(15)设置在检测水槽(11)中；用于根据信号检测装置(15)检测到的电压信号，计算待测生物组织内电导率随水浸探头(13)位置变化而变化的情况，并根据计算结果对待测生物组织内部结构进行成像处理的控制及信号处理电路(2)，控制及信号处理电路(2)分别与水浸探头(13)、温度传感器(131)、探头运动控制装置(14)、以及信号检测装置(15)连接。...

【技术特征摘要】
1.一种用于生物组织的磁声电导率检测装置，其特征在于，包括：电导率检测水槽平台(1)、控制及信号处理电路(2)，所述电导率检测水槽平台(1)包括：用于盛放传输介质并为待测生物组织提供检测区域的检测水槽(11)，当进行生物组织电导率检测时所述传输介质浸没检测区域；用于在检测区域产生检测所需的静态磁场的静态磁场产生装置(12)，静态磁场产生装置(12)设置在检测水槽(11)中；用于为待测生物组织提供检测所需的超声波水浸探头(13)，水浸探头(13)附带有温度传感器(131)并设置在检测水槽(11)中；用于在进行生物组织电导率检测时，控制水浸探头(13)按照预设方式运动的探头运动控制装置(14)，探头运动控制装置(14)与水浸探头(13)连接；用于获取待测生物组织在检测过程中产生的电压信号的信号检测装置(15)，信号检测装置(15)设置在检测水槽(11)中；用于根据信号检测装置(15)检测到的电压信号，计算待测生物组织内电导率随水浸探头(13)位置变化而变化的情况，并根据计算结果对待测生物组织内部结构进行成像处理的控制及信号处理电路(2)，控制及信号处理电路(2)分别与水浸探头(13)、温度传感器(131)、探头运动控制装置(14)、以及信号检测装置(15)连接。2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述控制及信号处理电路(2)，包括：用于产生检测所需的窄脉冲信号的信号发生器(21)；用于对信号发生器(21)产生的窄脉冲信号进行增益调节的功率放大器(22)，功率放大器(22)与信号发生器(21)连接；用于根据增益处理后的窄脉冲信号产生水浸探头(13)所需的激励源的频率合成器(24)，频率合成器(24)分别与功率放大器(22)和水浸探头(13)连接；用于对信号检测装置(15)获取到的电压信号进行放大处理的阻抗匹配及前置放大模块(25)，阻抗匹配及前置放大模块(25)与信号检测装置(15)连接；用于对放大处理后的电压信号进行带通滤波处理的带...

【专利技术属性】
技术研发人员：戴明，陈思平，陈昕，林浩铭，
申请(专利权)人：深圳大学，
类型：新型
国别省市：广东,44