一种可用于肠道类器官的多通道精密检测方法及系统技术方案

本发明专利技术提供一种可用于肠道类器官的多通道精密检测方法及系统，涉及医疗诊断技术领域，方法包括以下步骤：S1：传感器获取面向肌张力测试的传感数据；S2：确认电源供电，处理器处理传感器的信号，获取肌张力数据；S3：通过胞内电位记录及信号处理电路获取电生理数据；S4：多通道数据采集肌张力数据和电生理数据，并上传；S5：对上传的数据进行分析并提取特征参数，输出检测结果。本发明专利技术一种可用于肠道类器官的多通道精密检测方法及系统简单方便，通过获取平滑肌张力和电生理参数来进行检测，可以多通道进行检测，精度高，可靠性高，且可重复性好，可以进行微小组织和器官的检测，被测肌条夹持适宜，肌张力预紧力可以实现自适应调节。

【技术实现步骤摘要】
一种可用于肠道类器官的多通道精密检测方法及系统
本专利技术涉及医疗诊断
，尤其是，本专利技术涉及一种可用于肠道类器官的多通道精密检测方法及系统。
技术介绍
随着生活节奏的加快、生活压力的增加以及不健康饮食习惯的增多，功能性胃肠病患病率逐年升高，其症状顽固，治疗困难，严重影响着患者的生活质量，且消耗大量医疗资源。肠道动力异常被认为在功能性便秘、先天性巨结肠、肠易激综合征等诸多功能性胃肠病的发病中起重要作用。然而，肠动力异常的发病机制尚未明确。功能性便秘的发病率逐年上升。其中，儿童便秘的95%以上便秘患者无肠道器质性损伤和代谢障碍，为功能性便秘（functionconstipation，FC）。FC包括慢传输型便秘（slowtransitconstipation，STC）和出口梗阻型便秘两大类。其中，STC是一类以结肠动力减弱、结肠传输时间延长为主要特点的较为顽固的功能性便秘，儿童STC的发病机制极其复杂，然而具体病理生理机制尚未完全阐明。脊髓损伤（Spinalcordinjury，SCI）在全球的发生率逐渐在上升脊髓损伤影响肠道功能，据报道超过95%的SCI患者发生功能性便秘（functionconstipation，FC），超过75%的患者经历大便失禁。目前，治疗SCI所致便秘的大多数药物都是通过激活5-HT受体或简单的泻药来提高胃肠道运动能力的。但这些方法并不能解决SCI所致便秘的病理生理问题。先天性巨结肠（Hirshsprug’sdisease，HD）是病理上以病变肠管先天性肠神经系统发育缺陷为特征的疾病，表现为远端结肠无神经节细胞。由于病变肠管持续痉挛，粪便淤滞于近端结肠，以致近端结肠扩张、肥厚，临床上表现为以新生儿腹胀、顽固性便秘为主，是小儿常见的消化道畸形目前临床治疗HD主要采取手术切除病变段为主，然而不管采用何种手术方法，术后功能问题依然存在，仍无法彻底改善结肠传输障碍导致的便秘、排便困难等问题，离精准医疗目标还有较长的距离。综上所述，深入研究功能性便秘、SCI所致便秘、先天性巨结肠等肠动力异常的发病机制，可为临床上改善患者的预后、实现精准医疗目标提供依据。考虑到人体结肠组织难以获取，且无法完整展示离体结肠移行性复合运动，会导致患者结肠动力障碍特性以及机制的研究不能完全接近真相，因此，在肠动力异常发病机制的研究中均采用模型小鼠获取离体全部结肠，进行离体肠动力检测。以平滑肌肌条自发收缩运动的肌肉张力变化为指标，分析各种药物或者不同干预对平滑肌自发性收缩的影响，分析生理和病理状态下的肠道功能变化。目前临床治疗HD主要采取手术切除病变段为主，然而不管采用何种手术方法，术后除外手术相关并发症，仍有部分患儿依然存在功能问题，仍无法彻底改善结肠传输障碍导致的便秘、排便困难等问题，离精准医疗目标还有较长的距离，研究HD术后结肠传输障碍的机制具有重要的现实意义，采用干细胞移植是未来治疗HD的方向。类器官是体外培养的由干细胞分化而来的后裔细胞所形成的具有一定空间结构的三维细胞复合体。类器官具有某些与来源器官相似的结构特征和功能特性,而且能够在体外3D培养体系中稳定扩增。但是如何解决干细胞移植后的功能检测，就是我们提出检测类器官的精细、准确的检测系统的基础。但是目前肠道类器官培育及功能检测的肌张力检测模块从属于集成一体化生理信号采集处理系统的一部分，欠缺专用性和针对性，测试精度、重复性、可靠性不能满足微弱肌张力测试需要。因此为了解决上述问题，设计一种高精度、高灵敏度、高可靠性、低漂移、可重复性好的可用于肠道类器官的多通道精密检测方法对我们来说是很有必要的。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种简单方便，对肌条进行测试，通过获取平滑肌张力和电生理参数来进行检测，可以多通道进行检测，精度高，灵敏度高，可靠性高，漂移低，且可重复性好，可以进行微小组织和器官的检测，测试效率和成功率高的可用于肠道类器官的多通道精密检测方法。为达到上述目的，本专利技术采用如下技术方案得以实现的：一种可用于肠道类器官的多通道精密检测方法，包括以下步骤：S1：传感器获取面向肌张力测试的传感数据；S2：确认电源为传感器和处理器供电，处理器处理传感器的信号，获取肌张力数据；S3：通过胞内电位记录及信号处理电路获取电生理数据；S4：多通道数据采集肌张力数据和电生理数据，并进行上传；S5：对上传的数据进行分析并提取特征参数，输出检测结果。作为本专利技术的优选，执行步骤S1时，传感器包括应变式传感器、压阻式传感器以及霍尔式传感器。作为本专利技术的优选执行步骤S1时，传感器通过肌条进行固定。一般来说，肌条为被测肌条，在对患者手术之后取下小段肌条作为被测标本，被测肌条的尺寸约为8mm*2mm，肌条需要借助于夹持装置两端固定后，接入肌张力传感器，最好是引入单维度预紧力自动调节方法，并对夹持后的肌张力预紧力实现自适应调节。作为本专利技术的优选，执行步骤S2时，处理器处理传感器的信号包括通过差分式前置放大电路将传感器的信号放大，然后通过低通滤波器进行噪声滤除，最后通过陷波器进行除干扰。作为本专利技术的优选，执行步骤S2之前，对电源进行配置管理，配置方法具体为先使用电源适配器将220V交流电源转变为24V直流电源，再采用VRB1205ZP-6WR2电压转换芯片将24V电压转换为5V电压，作为第一供给电压，最后采用LM1117MP-3.3电压转换芯片将5V电压转换为3.3V电压，作为第二供给电压。在这里第一供电电压和第二供电电压同时存在，且分别为不同的仪器进行供电。作为本专利技术的优选，执行步骤S5时，设置PC数据处理中心，进行整体装配以及软硬件整体联调，获取检测结果。作为本专利技术的优选，执行步骤S5时，PC数据处理中心的整体联调通过人机交互完成，人机交互包括测试参数的设置界面、数据采集显示界面、数据存储和历史回放界面以及数据计算和结果显示界面，人机交互过程为将历史数据发送至数据存储和历史回放界面，然后获取测试参数的设置界面的测试参数数据，根据测试参数数据执行步骤S1至步骤S3，然后根据数据采集显示界面的选择信号进行数据计算得出结果，最后将结果数据发送至数据计算和结果显示界面。本专利技术的另一目的是提供一种可用于肠道类器官的多通道精密检测系统，该系统包括：传感模块；用于获取面向肌张力测试的传感数据；处理模块；用于处理传感器的信号，获取肌张力数据；电源模块；用于为传感器和处理器供电；电生理模块：用于通过胞内电位记录及信号处理电路获取电生理数据；采集模块；用于多通道数据采集肌张力数据和电生理数据；上传模块；用于将采集模块采集的数据进行上传；分析模块；用于对上传的数据进行分析并提取特征参数；结果输出模块；用于将分析模块分析结果进行输出。作为本专利技术的优选，还包括：电源配置模块；用于将220V交流电源转变为24V直流电源，为电机供电，再将24V电压降压至电源使用电压。...

【技术保护点】
1.一种可用于肠道类器官的多通道精密检测方法，其特征在于，包括以下步骤：/nS1：传感器获取面向肌张力测试的传感数据；/nS2：确认电源为传感器和处理器供电，处理器处理传感器的信号，获取肌张力数据；/nS3：通过胞内电位记录及信号处理电路获取电生理数据；/nS4：多通道数据采集肌张力数据和电生理数据，并进行上传；/nS5：对上传的数据进行分析并提取特征参数，输出检测结果。/n

【技术特征摘要】
1.一种可用于肠道类器官的多通道精密检测方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1：传感器获取面向肌张力测试的传感数据；
S2：确认电源为传感器和处理器供电，处理器处理传感器的信号，获取肌张力数据；
S3：通过胞内电位记录及信号处理电路获取电生理数据；
S4：多通道数据采集肌张力数据和电生理数据，并进行上传；
S5：对上传的数据进行分析并提取特征参数，输出检测结果。


2.根据权利要求1所述的一种可用于肠道类器官的多通道精密检测方法，其特征在于：
执行步骤S1时，传感器包括应变式传感器、压阻式传感器以及霍尔式传感器。


3.根据权利要求1所述的一种可用于肠道类器官的多通道精密检测方法，其特征在于：
执行步骤S1时，传感器通过肌条进行固定。


4.根据权利要求1所述的一种可用于肠道类器官的多通道精密检测方法，其特征在于：
执行步骤S2时，处理器处理传感器的信号包括通过差分式前置放大电路将传感器的信号放大，然后通过低通滤波器进行噪声滤除，最后通过陷波器进行除干扰。


5.根据权利要求1所述的一种可用于肠道类器官的多通道精密检测方法，其特征在于：
执行步骤S2之前，对电源进行配置管理，配置方法具体为先使用电源适配器将220V交流电源转变为24V直流电源，再采用VRB1205ZP-6WR2电压转换芯片将24V电压转换为5V电压，作为第一供给电压，最后采用LM1117MP-3.3电压转换芯片将5V电压转换为3.3V电压，作为第二供给电压。


6.根据权利要求1所述的一种可用于肠道类器官的多通道精密检测方法，其特征在于：
执行步骤S5时...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈杰，陈彦书，颜婷婷，
申请(专利权)人：陈杰，
类型：发明
国别省市：上海;31