本发明专利技术通过记录不同肺损伤的谐振频率点和谐振频率变化率等电学特性，分析几类常见肺损伤病理信息与正常肺的电阻抗变化，分别提取检测对象所对应的电气元器件，从电学角度来辨别人体不同肺损伤情况，最后根据分析结果对不同肺损伤的电学特性进行科学的解释说明，可以用于对肺部疾病的预测和鉴别。
【技术实现步骤摘要】
本说明书属于医用检测的，尤其涉及一种结合变频谐振和生物阻抗的肺部检测方法及装置。
技术介绍
1、在现有技术中，生物阻抗技术广泛应用于疾病诊断，近年来开始应用于肺部疾病的诊断。生物阻抗技术基于电阻r、电感l和电容c仿真电路模拟人体，具体来说，一般用电阻、电感和电容组成的串联电路、并联电路来研究。目前存在的肺阻抗成像技术基于传感器采集输出信号的电压幅值，而基于肺阻抗信号电压幅值的肺部成像有很大的局限性，无法识别被测试者肺部疾病特征。
2、针对上述问题，目前尚未提出有效的解决方案。
3、应该注意，上面对技术背景的介绍只是为了方便对本专利技术的技术方案进行清楚、完整的说明，并方便本领域技术人员的理解而阐述的。不能仅仅因为这些方案在本专利技术的
技术介绍
部分进行了阐述而认为上述技术方案为本领域技术人员所公知。
技术实现思路
1、本说明书目的在于提供一种结合变频谐振和生物阻抗的肺部检测方法及装置，以解决以上的问题。
2、本说明书提供的一种结合变频谐振和生物阻抗的肺部检测方法，包括：
3、将若干条固定有8—16个传感器的传感器带贴合被测试者肺部表面设置；
4、2-4个所述传感器向肺部输出一个固定高频的微弱电流信号；
5、除输出固定高频的微弱电流信号外的其余传感器采集被测试者肺部呼吸前后肺部的电导率变化并形成肺部电阻抗成像；
6、通过电阻抗成像观察患者肺部通气情况，所述电阻抗成像中无电导率变化的部分为重点关注区域；</p>7、选取靠近所述重点关注区域的2-4个传感器输出一个变频的电流信号进行变频电流信号激励，当人体回路发生谐振时的激励频率为谐振频率；
8、除输出变频的电流信号外的传感器采集谐振频率下重点关注区域的响应电压v谐振，激励电流i谐振，并计算出重点关注区域发生谐振时的复阻抗z谐振、电阻抗实部z′和电阻抗虚部z″；
9、将所述复阻抗z谐振、电阻抗实部z′和电阻抗虚部z″与正常肺的电阻抗变化进行分析；
10、根据分析结果对不同类型的肺损伤进行评分或预测。
11、优选地，通过电导率变化得出电阻抗动态成像的具体步骤如下：
12、s1：提前利用有限元仿真方法计算场域在激励频率为f1时的灵敏度矩阵s：
13、
14、其中，sij为场域中对应网格节点电场强度数量积；
15、s2：计算一次呼吸前后t1、t2时刻的边界电压之差δv：
16、δv＝v2-v1
17、其中，v1、v2分别表示激励频率为t1、t2时采集的边界电压信号；
18、s3：将边界电压差δv和灵敏度矩阵s归一化：
19、
20、snorm＝s/norm(s)
21、其中，norm(δv)为为边界电压差δv的范数，norm(s)为灵敏度矩阵s的范数，δvnorm、snorm分别为边界电压差δv和灵敏度矩阵s归一化的结果；
22、s4：使用混合正则化算法计算场域内的相对电导率分布：
23、σ-(snormtsnorm+kt·i+kn·d)-1·snormt·δvnorm
24、其中，σ是待测场域内的相对电导率，kt、kn为正则化参数，i是与敏感矩阵snorm同列数的单位矩阵，d是与snormτsnorm同阶、同对角元素的对角矩阵；
25、s5：将计算的电导率进行归一化处理：
26、σnorm＝(σ-min(σ))/(max(σ)-min(σ))
27、其中，max(σ)、min(σ)分别求出的电导率分布σ中的最大值和最小值；
28、s6：将得到的归一化电导率σnorm绘制成电导率0-1分布的颜色图，形成电阻抗成像。
29、优选地，重点关注区域发生谐振时计算复阻抗z谐振、电阻抗实部z′和电阻抗虚部z″的计算方法为：
30、
31、其中r为阻抗幅值，为阻抗相位，
32、谐振频率下的电阻抗实部z′和虚部z″：
33、
34、
35、优选地，每个被测试者使用1-10个所述传感器带覆盖被测试者肺部表面，所述传感器带可采用满足和人体接触的材料制成的固定结构体制成。
36、优选地，所述采集固定频率的传感器和所述输入变频激励的传感器由控制器分配，所述控制器的分派机制由被测试者的临床表现决定。
37、一种肺部检测装置，包括：
38、弹性绷带、固定在所述弹性绷带靠近人体一侧的传感器和控制所述传感器的控制装置；所述弹性绷带内侧间隔设置有8-16个所述控制装置；所述采集装置包括控制器、数据处理器、电源、和显示屏；所述控制器分配所述传感器输出变频电流信号和固定频率输入信号的时序，所述数据处理器用于处理并计算传感器采集的数据；所述显示屏用于显示数据处理器生成的肺部电阻抗图像以及被测试者的生理数据。
39、优选地，所述采集装置还包括被测试者功能异常报警装置，并且所述采集装置还可以通过蓝牙﹑wifi或云端技术实时连续动态将这些信息无线传输给其他终端。
40、与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：
41、1、本专利技术通过采用传感器输入一个固定高频的微弱电流信号，进而可以通过计算传感器场域的电导率分布形成动态成像，从而观察患者肺部通气情况。
42、2、本专利技术通过控制重点关注区域最近的2-4个传感器进行变频电流信号激励并采集谐振频率下的电信号，进而可以通过计算被测试者肺部的电阻抗变化来预测肺部疾病，可以用于对肺部疾病的判断。
43、3、本专利技术通过控制传感器交替向人体输入固定高频的微弱电流信号和变频的电流信号，进而可以连续实时获得肺部阻抗成像，又可以获得肺部的电阻抗特征，通过比对该特征可以预测肺部疾病，使得该方法具备实际的临床价值。
44、4、本专利技术通过设置一种适用于上述方法的肺部检测装置，使得所述检测装置便于穿戴，且能够连续生成肺部成像，便于医疗服务人员能够尽快地诊断肺部疾病并治定治疗方案。
45、5、本专利技术通过在肺部检测装置上设置报警功能和云端传输功能，进而可以及时将肺部成像及其他生理参数数据无线连续传输给各种终端智能设备并通知医疗服务人员，提高了装置的实用性。
本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种结合变频谐振和生物阻抗的肺部检测方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的结合变频谐振和生物阻抗的肺部检测方法，其特征在于，通过电导率变化得出电阻抗动态成像的具体步骤如下：
3.根据权利要求1所述的结合变频谐振和生物阻抗的肺部检测方法，其特征在于，重点关注区域发生谐振时计算复阻抗Z谐振、电阻抗实部Z′和电阻抗虚部Z″的计算方法为：
4.根据权利要求1所述的结合变频谐振和生物阻抗的肺部检测方法，其特征在于，每个被测试者使用1-10个所述传感器带覆盖被测试者肺部表面，所述传感器带可采用满足和人体接触的材料制成的固定结构体制成。
5.根据权利要求1所述的结合变频谐振和生物阻抗的肺部检测方法，其特征在于，所述采集固定频率的传感器和所述输入变频激励的传感器由控制器分配，所述控制器的分派机制由被测试者的临床表现决定。
6.一种肺部检测装置，其特征在于，包括：
7.根据权利要求6所述的肺部检测装置，其特征在于，包括：所述采集装置还包括被测试者功能异常报警装置，并且所述采集装置还可以通过蓝牙﹑WIFI或云端技术实时连续动态将这些信息无线传输给其他终端。
...
【技术特征摘要】
1.一种结合变频谐振和生物阻抗的肺部检测方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的结合变频谐振和生物阻抗的肺部检测方法，其特征在于，通过电导率变化得出电阻抗动态成像的具体步骤如下：
3.根据权利要求1所述的结合变频谐振和生物阻抗的肺部检测方法，其特征在于，重点关注区域发生谐振时计算复阻抗z谐振、电阻抗实部z′和电阻抗虚部z″的计算方法为：
4.根据权利要求1所述的结合变频谐振和生物阻抗的肺部检测方法，其特征在于，每个被测试者使用1-10个所述传感器带覆盖被测试者肺部表面，...
【专利技术属性】
技术研发人员：徐成喜，宋振举，姚佳烽，郭新茹，范文勇，张健，郑昱，
申请(专利权)人：苏州健通医疗科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。