一种基于生物医学电阻抗成像技术的检测设备及其健康风险评估系统技术方案

本发明专利技术提供一种基于生物医学电阻抗成像技术的检测设备，包括：若干电极和数采舱；数采仓内设置数采电路板,数采电路板上设有模拟信号输入电路、模数转换芯片和数字信号输出电路；模拟信号输入电路依次设有多路转换开关、放大器、同步解调器和若干路模拟信号输入线；模数转换芯片的读信号输入引脚和片选信号输入引脚与一个有源晶振连接；数字信号输出电路设置若干路并行数据传输线。本发明专利技术还提供基于所述检测设备的健康风险评估系统。本发明专利技术的健康风险评估系统具有数据采集与转换更快速、更准确、数据采集与转换更稳定的优点，使得评估结果也更加准确。

【技术实现步骤摘要】
一种基于生物医学电阻抗成像技术的检测设备及其健康风险评估系统
本专利技术属于医疗器械领域，具体涉及一种基于生物医学电阻抗成像技术的健康风险评估系统。
技术介绍
生物医学电阻抗成像技术(ElectricalImpedanceTomography，EIT)是利用人体不同组织器官或同一组织器官在常态和病态下阻抗的差别，通过对人体表面施加安全激励电流或电压，同时测量体表电压或电流信号来获知人体内部电特性参数的分布，进而重建出反映物体内部结构的图像，从而直观看到全身组织器官的实时健康状态，更早地判断和预防疾病的技术。现有的基于EIT技术的各种检测设备还存在检测结果准确性不够稳定、检测速度较慢等局限性，而且现有的数据采集控制器都是在数据采集器或数据采集仓里在现场完成数据采集后现场处理，再把结果呈现出来或上传到数据中心，这样如果因现场数据量大，需要处理的运算量大，处理过程复杂，必须使用处理能力强大的单片机，必要时还要外挂DSP(数字信号处理器)。这样既浪费了成本，也消耗了大量的运算处理时间，不利于广泛地推广和应用。因此有必要针对现有的基于EIT技术的检测设备做进一步的改进，提高其检测的精度、准确性、稳定性和效率。
技术实现思路
本专利技术的目的在于：提供一种基于生物医学电阻抗成像技术的检测设备，具有较高的检测速率，检测结果也具有更高的准确性和稳定性。本专利技术的上述目的通过以下技术方案实现：提供一种基于生物医学电阻抗成像技术的检测设备，包括：若干电极，用于附着于体表并向机体施加安全的激励电流；数采舱，用于采集来自所述电极的检测数据；其中,所述的数采仓内设置数采电路板,所述的数采电路板上设有模拟信号输入电路、模数转换芯片和数字信号输出电路；所述的模拟信号输入电路依次设有多路转换开关、放大器、同步解调器和若干路模拟信号输入线；所述的模数转换芯片的读信号输入引脚和片选信号输入引脚与一个有源晶振连接；所述的数字信号输出电路设置若干路并行数据传输线；所述的模拟信号输入电路通过接口连接所述的若干电极，采集若干电极的信号并通过所述放大器放大和所述同步解调器解调后经若干模拟信号输入线输入模数转换芯片；所述的模数转换芯片在有源晶振的配合下读取并转换数据；经转换后的数字信号通过若干路并行数据传输线输出至PC机。本专利技术优选的方案中，所述的若干电极包括6个电极，分别用于四肢远端和前额部。本专利技术优选的方案中，所述的数字信号输出电路设置8路并行数据传输线。在此基础上，本专利技术进一步提供一种基于生物医学电阻抗成像技术的健康风险评估系统，由本专利技术所述的基于生物医学电阻抗成像技术的检测设备、PC主机、网络服务器和接收终端依次连接组成；所述的PC主机内置分析和评估软件，用图像重构算法得到对应组织内的电阻抗，综合各个组织的电阻抗，建立整个人体组织内电阻抗分布3D图像；所述的PC主机通过有线或无线方式连接所述的网络服务器，将其分析结果上传到大数据中心，由大数据中心进一步推送至接收终端。本专利技术优选的健康风险评估系统中，所述的接收终端可以是装有相应应用软件的移动终端(如智能手机、智能手表或平板电脑等)，也可以是内置健康风险相关大数据的其他硬件终端。本专利技术的检测设备采用所述的模拟信号输入电路完成高进度的信号采集，并使电阻抗信号经过放大、解调等处理后更加准确，再通过所述的模数转换芯片和将电阻抗信号转换为数字信号，以数字信号的形式经所述的数字信号输出电路打包直接发送到PC端，使得数据可以更稳定、准确、快速地传输到计算机，利用PC的强大运算处理能力，把大量数据及时做运算处理。因此本专利技术所述的检测设备和健康风险评估系统具有运算速度快、处理能力强、精度高等多方面的优势，同时还节约了大量的硬件成本和底层大量的工作量，弥补了现有的同类产品的不足。整个系统，既符合智能数据采集系统，也满足目前的物联网大数据的整个网络系统构造。实际应用中，将本专利技术的健康风险评估系统中的电极分别固定在人体左手、右手、左脚、右脚、前额左侧和前额右侧的位置，并确保各电极能够有效和肢体充分接触；然后启动所述的数采舱电源，利用多路转换开关在不同电极间施加不同频率的安全激励电流，同时测量对应组织表面的电压变化(等同于电阻抗的变化)，通过放大器放大信号后，送至同步解调器，再到模数转换器，最后传输给计算机分析计算，用图像重构算法得到对应组织内的电阻抗，综合各个组织的电阻抗，就建立了整个人体组织内电阻抗分布3D图像，可直观地看到全身组织器官的实时健康状态示意结果；将所得结果上传到评估对象的手机APP，或者先进行大数据分析后，将分析结果发送给评估对象或管理机构，让用户随时可以通过手机查阅检测结果，了解自身身体状态，让管理机构随时积累数据建立有效的评估模型。附图说明图1是实施例1所述的健康风险评估系统整体构成示意图。图2是实施例1所述的数采舱采集数据的电路原理图。具体实施方式为使本专利技术的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本专利技术的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本专利技术，但是本专利技术还可以采用其他不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本专利技术内涵的情况下做类似推广，因此本专利技术不受下面公开的具体实施例的限制。其次，本专利技术结合示意图进行详细描述，在详述本专利技术实施例时，为便于说明，表示装置结构的剖面图会不依一般比例作局部放大，而且所述示意图只是示例，其在此不应限制本专利技术保护的范围。此外，在实际制作中应包含长度、宽度及深度的三维空间尺寸。实施例1一种基于生物医学电阻抗成像技术的健康风险评估系统，如图1所示，由基于生物医学电阻抗成像技术的检测设备、PC主机30、客户端服务器40和接收终端(含大数据平台50或手机APP60等接收终端)依次连接组成；所述的检测设备包括：6个电极，分别是左脚电极板11、右脚电极板12、左手电极板13、右手电极板14、前额左侧电极贴15和前额右侧电极贴16；这些电极用于附着于体表相应位置并向机体施加安全的激励电流；1数采舱20，用于采集来自所述电极的检测数据；其中,所述的数采仓20内设置数采电路板,如图2所示，所述的数采电路板上设有模拟信号输入电路21、模数转换芯片22和数字信号输出电路23；所述的模拟信号输入电路21依次设有多路转换开关、放大器、同步解调器和8路模拟信号输入线；所述的模数转换芯片22的读信号输入引脚和片选信号输入引脚与一个有源晶振24连接；所述的数字信号输出电路23设置8路并行数据传输线；所述的模拟信号输入电路21通过接口连接所述的6个电极，电极的信号通过放大器的放大和同步解调器解调后经6路模拟信号输入线输入模数转换芯片21；所述的模数转换芯片22在有源晶振24的配合下读取并转换数据；经转换后的数字信号通过8路并行数据传输线输出至PC机。所述的PC主机30内置分析软件，用图像重构算法得到对应组织内的电阻抗，综合各本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于生物医学电阻抗成像技术的检测设备，包括：/n若干电极，用于附着于体表并向机体施加安全的激励电流；/n数采舱，用于采集来自所述电极的检测数据；/n其中,所述的数采仓内设置数采电路板,所述的数采电路板上设有模拟信号输入电路、模数转换芯片和数字信号输出电路；所述的模拟信号输入电路依次设有多路转换开关、放大器、同步解调器和若干路模拟信号输入线；所述的模数转换芯片的读信号输入引脚和片选信号输入引脚与一个有源晶振连接；所述的数字信号输出电路设置若干路并行数据传输线；/n采集若干电极的信号并通过所述放大器放大和所述同步解调器解调后经若干模拟信号输入线输入模数转换芯片；所述的模数转换芯片在有源晶振的配合下读取并转换数据；经转换后的数字信号通过若干路并行数据传输线输出至PC机。/n

【技术特征摘要】
20190404 CN 20192045523811.一种基于生物医学电阻抗成像技术的检测设备，包括：
若干电极，用于附着于体表并向机体施加安全的激励电流；
数采舱，用于采集来自所述电极的检测数据；
其中,所述的数采仓内设置数采电路板,所述的数采电路板上设有模拟信号输入电路、模数转换芯片和数字信号输出电路；所述的模拟信号输入电路依次设有多路转换开关、放大器、同步解调器和若干路模拟信号输入线；所述的模数转换芯片的读信号输入引脚和片选信号输入引脚与一个有源晶振连接；所述的数字信号输出电路设置若干路并行数据传输线；
采集若干电极的信号并通过所述放大器放大和所述同步解调器解调后经若干模拟信号输入线输入模数转换芯片；所述的模数转换芯片在有源晶振的配合下读取并转换数据；经转换后的数字信号通过若干路并行数据传输线输出至PC机。


2.根据权利要求1所示的设备，其特征在于：所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：王伟，
申请(专利权)人：经纬泰和健康产业投资控股北京有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11