本发明专利技术公开了一种具有压力敏感特性的电阻抗扫描成像检测电极探头，由检测电极阵列面、压力检测装置和压力检测处理电路组成，所述的压力检测装置上安置有力传感器，压力检测装置安放于检测电极阵列面的下方，与检测电极阵列面直接相连或间接相连；所述的压力检测电路，包括压力信号输入接口、信号调理模块、A/D转换模块、微处理器模块和压力指示输出模块，以实现对操作者施与检测探头的压力敏感探测。该压敏检测电极探头的特点是在进行目标部位检测时，可以进行压力大小和压力均匀性的提示，有助于操作时保持检测电极阵列和被测部位的良好接触，减少对操作经验的依赖性。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种电阻抗信息检测探头，特别是涉及一种具有压力敏感特性的电阻抗扫描成像检测探头。
技术介绍
电阻抗扫描检测成像系统多采用平板多单元阵列式检测探头，对人体的表浅器官 (如乳房、腋窝下淋巴结)进行扫描检测。检测时由操作者手持检测探头，并把其置于被测部位表面，检测探头上的电极单元阵列用于传感电流信号，系统通过提取电极单元之间的电流信号差异，反映探头覆盖区域下组织的电阻抗分布情况。为确保电极阵列单元和皮肤的紧密接触，检测时需要操作者用一定力将检测电极平面平稳按压检测部位，并且用力的程度需维持至一次信号采集完成。如果在检测过程中，检测探头的受力程度不够或者受力不够均勻，则会导致检测电极阵列全部或者部分与皮肤表面接触不良，从而使采集的信号失真。目前常规的方法是依赖操作者的操作经验，达到检测探头与皮肤表面良好接触的目的。由于对操作经验和手法的依赖，这种方法需要操作者进行较长期的培训操作。但即使是受训良好的操作者也偶然会出现操作不当的情况，从而需废弃当前的采集数据，再重新进行检测。因此，完全依赖操作者经验的电阻抗扫描检测操作，一方面对操作者的操作手法有较高依赖，另一方面检测数据提取的质量也不易控制。本设计针对电阻抗扫描检测的操作特点，提出一种具有压力敏感特性的检测探头，可以确保操作者操作探头时检测电极单元和待测部位表面良好的接触，降低对操作经验的依赖，提高检测信号提取的质量。
技术实现思路
针对现用于电阻抗扫描检测成像系统的检测探头设计和操作存在的缺陷或不足， 本专利技术的目的在于，提供一种具有压力敏感特性的电阻抗扫描成像检测探头，该探头可以感知操作过程中探头表面的受力情况，从而减少对操作者操作经验的依赖性。为了实现上述任务，本专利技术采用如下的技术解决方案一种具有压力敏感特性的电阻抗扫描成像检测探头，其特征在于，由检测电极阵列面、压力检测装置和压力检测处理电路组成，所述的压力检测装置上安置有力传感器，压力检测装置安放于检测电极阵列面的下方，与检测电极阵列面直接相连或间接相连；所述的压力检测电路，包括压力信号输入接口、信号调理模块、A/D转换模块、微处理器模块和压力指示输出模块。本专利技术实现的具有压力敏感特性的电阻抗扫描成像检测探头，在进行目标部位检测时，对操作者可以进行压力大小和压力均勻性的提示，有助于检测电极单元阵列和被测部位保持良好接触，降低对操作者经验的依赖性，便于对获取的采集信号进行有效质量控制。附图说明图1是本专利技术的具有压力敏感特性的电阻抗扫描成像检测探头结构示意图；其中图(a)是整体图，图(b)是装配过程图。图2是检测电极阵列面示意图；图3是压力检测装置示意图；图4是压力检测处理电路系统结构图；图5是压力信号检测算法流程框图；图6是操作时探头压力状态显示于上位机软件界面的示意图；图7是操作时探头压力状态显示于探头表面显示屏中的示意图。以下结合附图和专利技术人给出的实施例对本专利技术作进一步的详细说明。具体实施例方式参见图1、图2和图3，按照本专利技术的技术方案，本实施例给出一种具有压力敏感特性的电阻抗扫描成像检测探头，由检测电极阵列面1、压力检测装置4和压力检测处理电路 6组成。压力检测装置4上安置有力传感器5，压力检测装置4安放于检测电极阵列面1的下方，与检测电极阵列面1直接相连或间接相连；所述的压力检测电路6，包括压力信号输入接口、信号调理模块、A/D转换模块、微处理器模块和压力指示输出模块。压力检测电路6实现压力的检测和分析处理。检测电极阵列面1由均勻分布的电极阵列电极单元2和支撑基底3，其中支撑基底 3由硬质材料制成，受压后不易发生弹性形变。力传感器5的安放位置需与检测电极阵列面1的周边对应，且均勻分布。图6、图7为使用该具有压力敏感特性的电阻抗扫描成像检测探头的实施例图示。 具有压力敏感特性的电阻抗扫描成像检测探头，可以实时提示操作者施加于探头的压力大小和检测电极面受力的均勻程度，进而反应检测电极单元和被检测部位是否良好接触，可以降低对操作经验的依赖，提高检测信号提取的质量。在本实施例中，压力检测装置4上安置力传感器5，力传感器5的安放位置需与检测电极阵列面1的周边对应，且均勻分布。根据探头结构设计的需求，也可以将力传感器直接安放于检测电极阵列面1的背后。压力检测装置4上的力传感器5的数目应该在三个以上，力传感器5的放置位置应该能均勻分布于检测电极阵列面1的外周环边上。对于圆形的检测电极阵列面1，力传感器的5位置则均勻分布于检测电极阵列面1 的外周圆环上。对于矩形(长方形或正方形)检测电极阵列面1，力传感器5的位置可对应于四个角；对于其它几何形状的检测电极阵列面1，则力传感器5均勻安放在检测电极阵列面1的周边即可。本实施例中检测电极阵列面1为正方形，与之对应的四个力传感器5安放于压力检测装置4的四个角，当检测电极阵列面1与压力检测装置4装配到一起时，四个力传感器 5与检测电极阵列面1紧密接触。如果检测电极阵列面1采用其他几何形状或大小，力传感器5的放置个数和数目可以根据实际情况和要求均勻分布。本实施例中压力检测电路6和四个力传感器5 —同安放于压力检测装置4上，用于实现压力信号检测。也可以根据检测探头结构，将压力检测电路6独立放置。如图4所示为本实例的压力检测电路6的结构图，包括压力信号输入接口、信号调理模块、A/D转换模块、微处理器模块和压力指示输出模块。压力信号输入接口接收压力传感器的输出信号；信号调理模块用于将接收到的压力传感器输出的模拟量进行信号调理，以便满足A/D转换需要的量程要求；A/D转换模块用于经过调理后的模拟量转换为数据量，可以采用单独的A/D 转换芯片，也可使用微处理器上自带的A/D转换接口 ；微处理器模块用于读取A/D转换后的数据量，并按照本系统提出的算法，对数据量进行计算分析，将分析的结果输出到压力指示模块。本实施例中的压力检测装置4，采用PCB板实现。PCB板的大小与检测电极阵列面 1的大小相等。在此PCB板的四个角放置四个测力传感器5，本实施例所使用的力传感器5 为深圳鹏利达科技有限公司的PLD204D-13微型测力传感器，直径13mm，高7mm，量程50N。 传感器的信号线与压力检测电路6中的信号输入接口相连，可以实时传感压力检测信号。本实施例的压力检测电路6中的信号调理电路，采用信号放大的方式实现，所用芯片为0P491四运放。检测电路的微处理(MCU)采用TI公司的MSP430F1122芯片(20脚 TSSOP封装)。MSP430F1122内部自带5路10位的200Kbp的A/D转换器，可以实现本电路中对力传感器输出的电信号采集的目的。A/D的采集信号直接在MSP430F1122芯片内部进行处理，所用的压力信号检测算法流程如图5所示。在微处理芯片MSP430F1122的控制下， 其内置的A/D单元会采集来自力传感器的信号，根据实际操作经验在程序中内置了使用检测探头进行电阻抗扫描检测(比如对乳房检测)时的压力大小阈值范围和压力均一性阈值范围，每一路A/D所采集的信号都要与压力大小阈值进行比较，并实时显示其比较结果，若比较结果在所设定的压力大小阈值范围内，则表示操作者用力大小合适。同时对四路采集的信号，微处理器还要进行均勻性分析，如果其分析结果在预设均勻阈值范围内，本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：董秀珍，季振宇，史学涛，王威，尤富生，付峰，刘锐岗，漆家学，张雯，王楠，李威，
申请(专利权)人：中国人民解放军第四军医大学，
类型：发明
国别省市：
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