一種基于四電極模型的生物阻抗測量探頭的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及生物阻抗測量領(lǐng)域，具體公開了一種基于四電極模型的生物阻抗測量探頭。該探頭包括基板、焊接于所述基板上的微帶線以及與所述微帶線連接的電極陣列，所述電極陣列為一對互為對稱的彈簧電極和一對互為對稱的印制電極間隔排列構(gòu)成，每個電極通過微帶線與設(shè)置于基板上的接線柱連接。因此，本發(fā)明不僅能弱化被測對象表面不平整帶來的接觸面積的區(qū)別，減少接觸阻抗誤差；還能在沒有額外引入新的測量誤差的情況下，保證了對被測對象進(jìn)行測試的準(zhǔn)確性，也有利于根據(jù)所測得的數(shù)據(jù)判定被測對象的性狀。
【專利說明】-種基于四電極模型的生物阻抗測量探頭

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及生物阻抗測量領(lǐng)域，具體涉及一種基于四電極模型的生物阻抗測量探 頭。

【背景技術(shù)】
[0002] 在生物阻抗測量中，通常電阻抗測試儀采用四電極模型的的探頭，該探頭位于測 量系統(tǒng)的最前端，直接接觸被測生物組織或者人體。其中，在探頭上發(fā)生的事件，包括有用 信息、噪聲、偽差、接觸阻抗、極化電壓等，都會進(jìn)入后續(xù)電路被放大、傳輸，參與信號處理。 現(xiàn)有四電極模型的探頭的電極陣列一般連接方式為全部彈簧針連接或全部硬連接。在實際 操作中，探頭電極陣列全部用彈簧針連接，雖然能夠同時保證激勵電極和采集電極與被測 對象的接觸面積一致，但采集電極會受到彈簧壓縮的影響。而另一種方案的探頭電極陣列 為硬連接接觸電極，當(dāng)對表面不平整的生物樣本測試時，激勵電極與被測對象接觸面積不 一致，引入接觸阻抗誤差。對于目前的現(xiàn)有技術(shù)水平接觸阻抗誤差無法校準(zhǔn)，無法消除，并 且每次的值均不一樣，從而嚴(yán)重影響測試結(jié)果的準(zhǔn)確性。
[0003] 研究人員在不斷的臨床試驗或工藝操作中會發(fā)現(xiàn)每次測量時探頭與被測生物組 織或人體的接觸面不一致會導(dǎo)致接觸阻抗隨機(jī)發(fā)生變化，而以正確方式固定電極從而在電 極與被測對象之間形成良好地接觸就顯得同等重要。雖然現(xiàn)有技術(shù)中也提出了一些固定電 極的裝置的技術(shù)方案，但一般存在不能達(dá)到在不引入新的測量誤差的情況下解決與被測對 象之間良好接觸接觸問題，導(dǎo)致無法準(zhǔn)確的對被測對象進(jìn)行測試，也無法根據(jù)所測得的數(shù) 據(jù)判定被測對象的性狀。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 針對上述現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，本發(fā)明目的是提供一種不同類電極混合分布排列 方式的基于四電極模型的生物阻抗測量探頭。
[0005] 為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明所采用的技術(shù)方案如下：
[0006] -種基于四電極模型的生物阻抗測量探頭，包括基板、焊接于所述基板上的微帶 線以及與所述微帶線連接的電極陣列，所述電極陣列為一對互為對稱的彈簧電極和一對互 為對稱的印制電極間隔排列構(gòu)成，每個電極通過微帶線與設(shè)置于基板上的接線柱連接。
[0007] 優(yōu)選地，所述微帶線包括彈簧電極微帶線和與彈簧電極微帶線寬度相同的印制電 極微帶線。
[0008] 優(yōu)選地，所述彈簧電極微帶線和所述印制電極微帶線的最小間距不小于彈簧電極 微帶線寬度的三倍。
[0009] 優(yōu)選地，所述彈簧電極的前端部為與生物組織或人體接觸的彈簧電極接觸面，所 述印制電極的暴露面為與生物組織或人體接觸的印制電極接觸面。
[0010] 進(jìn)一步地，所述彈簧電極接觸面和所述印制電極接觸面相互平行，其中互為相鄰 的彈簧電極與印制電極的間距相等。 toon] 更進(jìn)一步地，所述彈簧電極接觸面突出于印制電極接觸面的距離不超過彈簧電極 長度的二分之一。
[0012] 更進(jìn)一步地，所述彈簧電極接觸面突出于印制電極接觸面的距離不超過7_。 [0013] 優(yōu)選地，當(dāng)所述基板的形狀為"凸"字形時，所述一對印制電極為采集電極且嵌入 所述基板的凸出部位且該電極與凸出部位的前端齊平，所述一對彈簧電極為激勵電極且位 于所述基板的非凸出部位的兩側(cè)且圍繞所述基板中心線對稱。
[0014] 優(yōu)選地，所述基板為印制電路板，采用低介質(zhì)電常數(shù)的板材作為制作材料。
[0015] 采用上述結(jié)構(gòu)后，本發(fā)明和現(xiàn)有技術(shù)相比所具有的優(yōu)點是：通過將彈簧電極和印 制電極的混合排列方式以及縮短采集電極之間的間距，以弱化了被測對象表面不平整帶來 的接觸面積的區(qū)別，減少接觸阻抗誤差；同時采集電極采用印制電極，避免由于彈簧電極的 彈簧線圈壓縮不一致導(dǎo)致的采樣誤差；激勵電極置于左右外側(cè)，弱化了被測對象表面不平 整帶來的接觸面積的區(qū)別，也減少接觸阻抗誤差。另外，本發(fā)明采集電極只取相對信號而不 是絕對值的大小，激勵電極采用彈簧電極，其彈簧線圈壓縮不一致并不會影響采集的相對 值的準(zhǔn)確性，因此沒有額外引入新的測量誤差。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0016] 下面結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明進(jìn)一步說明。
[0017] 圖1是本發(fā)明所述探頭的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0018] 圖2是本發(fā)明所述探頭電極陣列排列方式的示意圖。
[0019] 圖3是本發(fā)明所述彈簧電極的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0020] 圖4是本發(fā)明所述印制電極的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0021] 附圖標(biāo)記：
[0022] 1-基板，2-彈簧電極，21-彈簧電極接觸面，3-印制電極，31-印制電極接觸面， 4_彈簧電極微帶線，5-印制電極微帶線，6-接線柱。

【具體實施方式】
[0023] 以下所述僅為本發(fā)明的較佳實施例，并不因此而限定本發(fā)明的保護(hù)范圍。
[0024] 如圖1和圖2所示，本發(fā)明實施例提供了一種基于四電極模型的生物阻抗測量探 頭，包括基板1、焊接于所述基板1上的微帶線以及與所述微帶線連接的電極陣列。在本實 施例中所述基板1為印制電路板，采用低介質(zhì)電常數(shù)的板材作為制作材料，其中低介質(zhì)常 數(shù)小于3. 4。所述電極陣列為一對互為對稱的彈簧電極2和一對互為對稱的印制電極3間 隔排列構(gòu)成，每個電極2 (或3)通過微帶線與設(shè)置于基板上的接線柱6連接。
[0025] 在本實施例中所述基板1的形狀為"凸"字形，所述一對印制電極3為采集電極且 嵌入所述基板1的凸出部位且該電極3與凸出部位的前端齊平，所述一對彈簧電極2為激 勵電極且位于所述基板1的非凸出部位的兩側(cè)且圍繞所述基板1中心線對稱。因此，本實 施例所述探頭的采集電極采用印制電極3,能避免由于彈簧電極2的彈簧線圈壓縮不一致 導(dǎo)致的采樣誤差；激勵電極采用彈簧電極2且置于左右外側(cè)，弱化了被測對象表面不平整 帶來的接觸面積的區(qū)別，減少接觸阻抗誤差。
[0026] 在本實施例中，所述微帶線包括彈簧電極微帶線4和與彈簧電極微帶線4寬度相 同的印制電極微帶線5。其中彈簧電極2與彈簧電極微帶線4焊接一起，印制電極3與印制 電極微帶線5焊接一起。所述彈簧電極微帶線4和所述印制電極微帶線5的最小間距不小 于彈簧電極微帶線4寬度的三倍，以降低微帶線之間雜散電路的影響。
[0027] 如圖3和圖4所示，所述彈簧電極2的前端部為與生物組織或人體接觸的彈簧電 極接觸面21，所述印制電極3的暴露面為與生物組織或人體接觸的印制電極接觸面31。在 本實施例中，所述彈簧電極接觸面2和所述印制電極3接觸面相互平行，其中互為相鄰的彈 簧電極2與印制電極3的間距相等。為了保證彈簧電極的穩(wěn)定性，所述彈簧電極接觸面21 突出于印制電極接觸面31的距離不超過彈簧電極2長度的二分之一。其中，所述彈簧電極 接觸面21突出于印制電極接觸面31的距離不超過7mm。
[0028] 在本發(fā)明實施例中，所述探頭的采集電極的信號以相對值表示而非絕對值，而激 勵電極采用彈簧電極，其中彈簧電極存在彈簧線圈壓縮不一致的問題但并不會影響采集電 極相對值的準(zhǔn)確性。
[0029] 上述內(nèi)容僅為本發(fā)明的較佳實施例，對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員，依據(jù)本發(fā)明的 思想，在【具體實施方式】及應(yīng)用范圍上均會有改變之處，本說明書內(nèi)容不應(yīng)理解為對本發(fā)明 的限制。
【權(quán)利要求】
1. 一種基于四電極模型的生物阻抗測量探頭，包括基板（1)、焊接于所述基板（1)上的 微帶線以及與所述微帶線連接的電極陣列，所述電極陣列為一對互為對稱的彈簧電極（2) 和一對互為對稱的印制電極（3)間隔排列構(gòu)成，每個電極通過微帶線與設(shè)置于基板上的接 線柱（6)連接。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的探頭，其特征在于，所述微帶線包括彈簧電極微帶線（4)和與 彈簧電極微帶線（4)寬度相同的印制電極微帶線（5)。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的探頭，其特征在于，所述彈簧電極微帶線⑷和所述印制電極 微帶線（5)的最小間距不小于彈簧電極微帶線⑷寬度的三倍。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的探頭，其特征在于，所述彈簧電極（2)的前端部為與生物組織 或人體接觸的彈簧電極接觸面（21)，所述印制電極（3)的暴露面為與生物組織或人體接觸 的印制電極接觸面（31)。
5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的探頭，其特征在于，所述彈簧電極接觸面⑵和所述印制電極 (3)接觸面相互平行，其中互為相鄰的彈簧電極（2)與印制電極（3)的間距相等。
6. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的探頭，其特征在于，所述彈簧電極接觸面（21)突出于印制電 極接觸面（31)的距離不超過彈簧電極（2)長度的二分之一。
7. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的探頭，其特征在于，所述彈簧電極接觸面（21)突出于印制電 極接觸面（31)的距離不超過7mm。
8. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的探頭，其特征在于，當(dāng)所述基板⑴的形狀為"凸"字形時，所 述一對印制電極（3)為采集電極且嵌入所述基板（1)的凸出部位且該電極（3)與凸出部位 的前端齊平，所述一對彈簧電極（2)為激勵電極且位于所述基板（1)的非凸出部位的兩側(cè) 且圍繞所述基板（1)中心線對稱。
9. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的探頭，其特征在于，所述基板（1)為印制電路板，采用低介質(zhì) 電常數(shù)的板材作為制作材料。
【文檔編號】A61B5/053GK104095631SQ201410355469
【公開日】2014年10月15日 申請日期:2014年7月24日 優(yōu)先權(quán)日:2014年7月24日
【發(fā)明者】張亮, 徐現(xiàn)紅, 戴濤, 向飛, 蒲洋, 高松 申請人:思瀾科技（成都）有限公司