專(zhuān)利名稱(chēng)：用于生物組織識(shí)別的電渦流傳感器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及ー種生物醫(yī)學(xué)工程領(lǐng)域的生物傳感器，具體地說(shuō)，是指ー種用于識(shí)別不同生物組織的電渦流傳感器。
背景技術(shù)：
根據(jù)電導(dǎo)率的不同進(jìn)行生物組織的識(shí)別，是目前生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域研究的熱點(diǎn)問(wèn)題。最常用的研究方法是電阻抗斷層成像法(EIT)和磁感應(yīng)斷層成像法(MIT)。EIT技術(shù)在實(shí)際應(yīng)用過(guò)程中需要將電極與生物組織接觸或者是通過(guò)感應(yīng)的方法對(duì)被測(cè)目標(biāo)施加安全激勵(lì)，再直接測(cè)量目標(biāo)表面的電流，通過(guò)所測(cè)得的電流信息來(lái)重建生物組織的內(nèi)部結(jié)構(gòu)。EIT技術(shù)·最主要的問(wèn)題在于由于電極與被測(cè)對(duì)象的接觸，存在電極極化的現(xiàn)象，不能獲得可靠而充足的測(cè)量數(shù)據(jù)，會(huì)對(duì)測(cè)量結(jié)果造成很大的影響，而且無(wú)法探測(cè)前方一定距離的生物組織特性。MIT是ー種非接觸式測(cè)量組織電阻電導(dǎo)率的成像技木，它依據(jù)的原理是把被測(cè)生物組織置于激勵(lì)磁場(chǎng)中，利用生物組織內(nèi)感應(yīng)出的微弱渦流的擾動(dòng)磁場(chǎng)進(jìn)行檢測(cè)。MIT的主要優(yōu)點(diǎn)是MIT方法可以獲取前方一定距離處生物組織的電磁特性，從而實(shí)現(xiàn)非接觸檢測(cè)。而且MIT技術(shù)無(wú)漏電流產(chǎn)生，可以獲得阻抗絕對(duì)值，抗噪性能好等。由于生物組織的電導(dǎo)率遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于金屬材料，因此利用MIT技術(shù)在生物組織內(nèi)產(chǎn)生的渦流信號(hào)及其微弱。因此，如果提供檢測(cè)的靈敏度，是成功的關(guān)鍵所在。目前常見(jiàn)的電渦流傳感器根據(jù)線(xiàn)圈數(shù)量的多少可以分成單線(xiàn)圈、雙線(xiàn)圈、三線(xiàn)圈以及線(xiàn)圈陣列四大類(lèi)。對(duì)于單線(xiàn)圈形式的電渦流傳感器，這是最傳統(tǒng)的形式，傳感器只有一個(gè)線(xiàn)圈，它既是激勵(lì)器，在周?chē)臻g產(chǎn)生交變磁場(chǎng)，同時(shí)也是檢測(cè)器圈，接收渦流信號(hào)。這種形式具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單的優(yōu)點(diǎn)，缺點(diǎn)就是有效探測(cè)距離短、靈敏度低，通常是不到線(xiàn)圈外徑的1/2，很難滿(mǎn)足生物組織識(shí)別的要求。對(duì)于雙線(xiàn)圈形式的電渦流傳感器，一共有兩個(gè)線(xiàn)圈一個(gè)線(xiàn)圈是作為激勵(lì)線(xiàn)圈，通以激勵(lì)電流，在周?chē)臻g產(chǎn)生交變磁場(chǎng)；另外ー個(gè)線(xiàn)圈是作為檢測(cè)線(xiàn)圈，接收渦流信號(hào)。根據(jù)激勵(lì)線(xiàn)圈、檢測(cè)線(xiàn)圈以及被測(cè)體之間的相對(duì)位置又可以分成兩種形式ー種是反射式結(jié)構(gòu)，激勵(lì)線(xiàn)圈與檢測(cè)線(xiàn)圈位于被測(cè)導(dǎo)體的同一側(cè)，例如張衛(wèi)平、施立亭、趙徐森提出的“長(zhǎng)距離雙線(xiàn)圈電渦流傳感器的原理與設(shè)計(jì)”(電子學(xué)報(bào)，1998，26 (12):61-64)。這種形式的問(wèn)題在于形成的傳感器體積較大。另外ー種是透射式結(jié)構(gòu)，激勵(lì)線(xiàn)圈與檢測(cè)線(xiàn)圈分別位于被測(cè)導(dǎo)體的兩側(cè)，例如 Griffiths H.提出的“Magnetic induction tomography”(Meas. Sci·techno, 2001, 35 (12))。這種形式不適于生物組織的識(shí)別。對(duì)于三線(xiàn)圈形式的電渦流傳感器，具有ー個(gè)激勵(lì)線(xiàn)圈和兩個(gè)接收線(xiàn)圈，或者具有兩個(gè)激勵(lì)線(xiàn)圈和一個(gè)接收線(xiàn)圈。例如何文輝、顏國(guó)正、郭旭東提出的“ー種新型電渦流傳感器的理論分析”(上海交通大學(xué)學(xué)報(bào)，2006，40 (3) :495-498)，這種結(jié)構(gòu)的內(nèi)層和外層激勵(lì)線(xiàn)圈都通以交變電流，檢測(cè)線(xiàn)圈位于內(nèi)層和外層激勵(lì)線(xiàn)圈之間。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明此種同軸三線(xiàn)圈結(jié)構(gòu)渦流傳感器能夠有效提高信號(hào)的靈敏度，同時(shí)也能提高有效探測(cè)距離。缺點(diǎn)就是渦流探頭會(huì)做得很大。另外其研究的被測(cè)物是金屬導(dǎo)體，未有對(duì)生物組織電導(dǎo)率的測(cè)量進(jìn)行研究。對(duì)于線(xiàn)圈陣列形式的電渦流傳感器，主要采用單線(xiàn)圈激勵(lì)多線(xiàn)圈接收的方式，多通道接收線(xiàn)圈呈陣列結(jié)構(gòu)布局，是ー種封閉區(qū)間成像模式，例如秦明新、呂華提出的“腦磁感應(yīng)斷層成像”(國(guó)外醫(yī)學(xué)生物醫(yī)學(xué)工程分冊(cè)，2005，28 (4):218 221)。目前這種結(jié)構(gòu)的傳感器廣泛應(yīng)用于對(duì)腦顱骨的監(jiān)測(cè)實(shí)驗(yàn)中，可以實(shí)現(xiàn)部分生物組織的識(shí)別。缺點(diǎn)就是實(shí)驗(yàn)裝置會(huì)做得比較龐大，不利于系統(tǒng)的集成微型化，更無(wú)法滿(mǎn)足外科等臨床手術(shù)的要求。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于針對(duì)現(xiàn)有電渦流技術(shù)的不足，提出了一種線(xiàn)圈激勵(lì)、巨磁阻檢測(cè)的電渦流傳感器，可實(shí)現(xiàn)生物組織電導(dǎo)率的高靈敏檢測(cè)，從而達(dá)到識(shí)別不同生物組織的目的。本發(fā)明是通過(guò)以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的本發(fā)明提供一種電渦流傳感器，該傳感器由激勵(lì)線(xiàn)圈、接收器、補(bǔ)償器和處理電路組成；所述接收器和補(bǔ)償器布置于激勵(lì)線(xiàn)圈軸線(xiàn)位置，且激勵(lì)線(xiàn)圈、接收器和補(bǔ)償器均與處理電路相連；所述處理電路產(chǎn)生正弦信號(hào)通入激勵(lì)線(xiàn)圈，在激勵(lì)線(xiàn)圈的周?chē)a(chǎn)生交變的主磁場(chǎng)，根據(jù)電渦流效應(yīng)的基本原理，該主磁場(chǎng)會(huì)在被測(cè)的生物組織內(nèi)部產(chǎn)生感應(yīng)電渦流，從而產(chǎn)生次級(jí)磁場(chǎng)，接收器用于感測(cè)該次級(jí)磁場(chǎng)，并產(chǎn)生相應(yīng)的電信號(hào)，該電信號(hào)將被送到處理電路進(jìn)行處理，實(shí)現(xiàn)對(duì)不同生物組織的識(shí)別；補(bǔ)償器用于修正激勵(lì)線(xiàn)圈產(chǎn)生的軸向磁場(chǎng)的影響。本發(fā)明的激勵(lì)線(xiàn)圈，其特殊之處在于采用扁平式環(huán)形線(xiàn)圈形式。激勵(lì)線(xiàn)圈的外徑保證傳感器達(dá)到設(shè)定的探測(cè)距離，一般激勵(lì)線(xiàn)圈的外徑盡可能大些，以保證傳感器具有足夠遠(yuǎn)的探測(cè)距離，滿(mǎn)足外科手術(shù)的預(yù)警探測(cè)需求。另ー方面，激勵(lì)線(xiàn)圈的外徑也受限于傳感器的總體外形尺寸，以保證傳感器整體小型化。激勵(lì)線(xiàn)圈的內(nèi)徑在保證接收器和補(bǔ)償器的前提下，可以適當(dāng)縮小，以便增大線(xiàn)圈的匝數(shù)。激勵(lì)線(xiàn)圈的厚度可根據(jù)線(xiàn)圈電氣參數(shù)要求來(lái)選擇。本發(fā)明的接收器，其特殊之處在于采用了巨磁阻傳感器來(lái)探測(cè)被測(cè)生物組織內(nèi)產(chǎn) 生的渦流信號(hào)。由于巨磁阻傳感器具有比傳統(tǒng)磁阻傳感器更高的靈敏度，因此可以較為容易地獲取被測(cè)生物組織內(nèi)產(chǎn)生的微弱渦流信號(hào)，識(shí)別不同生物組織的識(shí)別。更好的，本發(fā)明接收器可以采用了三維巨磁阻傳感器來(lái)同時(shí)檢測(cè)三個(gè)方向的磁場(chǎng)變化，ー個(gè)方向與激勵(lì)線(xiàn)圈產(chǎn)生的磁場(chǎng)方向相同(即軸向)，兩個(gè)方向與激勵(lì)線(xiàn)圈產(chǎn)生的磁場(chǎng)方向垂直(即橫向)。由此可以適應(yīng)于各種復(fù)雜的被測(cè)生物組織的不同特性，滿(mǎn)足臨床識(shí)別生物組織的需要。本發(fā)明的補(bǔ)償器，其特殊之處在于補(bǔ)償器同樣采用巨磁阻傳感器。更好的，補(bǔ)償器采用ー維巨磁阻傳感器，其磁場(chǎng)檢測(cè)方向與激勵(lì)線(xiàn)圈產(chǎn)生的磁場(chǎng)方向相同(即軸向)。這樣，補(bǔ)償器檢測(cè)到的軸向磁場(chǎng)信號(hào)與接收器檢測(cè)到的軸向磁場(chǎng)信號(hào)一致，由此可修正激勵(lì)線(xiàn)圈產(chǎn)生的軸向磁場(chǎng)的影響。本發(fā)明的處理電路的作用，一方面是為激勵(lì)線(xiàn)圈提供交流激勵(lì)電流，另ー方面是接觸來(lái)自接收器和補(bǔ)償器的輸出信號(hào)，并對(duì)信號(hào)進(jìn)行處理。本發(fā)明的處理電路主要由激勵(lì)電路、加法電路、減法電路、控制電路、顯示器和電源等部分組成。其中激勵(lì)電路為激勵(lì)線(xiàn)圈提供激勵(lì)信號(hào)，并在被測(cè)組織者產(chǎn)生渦流；加法電路負(fù)責(zé)處理來(lái)自接收器的兩個(gè)橫向磁場(chǎng)信號(hào)，并將兩個(gè)橫向磁場(chǎng)信號(hào)直接相加，得到總的橫向磁場(chǎng)信號(hào)，送入控制電路；減法器負(fù)責(zé)處理接收器檢測(cè)到的軸向磁場(chǎng)信號(hào)和補(bǔ)償器檢測(cè)到的軸向磁場(chǎng)信號(hào)，并將兩個(gè)信號(hào)相減，形成差動(dòng)，從而消除激勵(lì)線(xiàn)圈產(chǎn)生的軸向磁場(chǎng)信號(hào)對(duì)測(cè)量的影響，并將此差動(dòng)軸向磁場(chǎng)信號(hào)送入控制電路?？刂齐娐穼⒖偟臋M向磁場(chǎng)信號(hào)與差動(dòng)軸向磁場(chǎng)信號(hào)求和，得到最終的磁場(chǎng)信號(hào)，并在顯示器上進(jìn)行顯示。該信號(hào)與生物組織的導(dǎo)電率直接相關(guān)，由此可以得到生物組織的導(dǎo)電特性，并可以實(shí)現(xiàn)不同生物組織的識(shí)別。采用上述技術(shù)方案之后，本發(fā)明具有以下有益效果采用電渦流方法和巨磁阻傳感器實(shí)現(xiàn)生物組織電導(dǎo)率的非接觸檢測(cè)，并可探測(cè)前方一定距離的組織特性變化，可以滿(mǎn)足臨床手術(shù)要求，可廣泛應(yīng)用于各種外科手術(shù)導(dǎo)航或生物醫(yī)學(xué)工程應(yīng)用?！?br>

圖I為本發(fā)明的傳感器結(jié)構(gòu)組成示意圖。圖2為本發(fā)明的激勵(lì)線(xiàn)圈結(jié)構(gòu)示意圖。圖3為本發(fā)明的接收器結(jié)構(gòu)示意圖。圖4為本發(fā)明的補(bǔ)償器結(jié)構(gòu)示意圖。圖5為本發(fā)明的處理電路組成示意圖。圖中，I-被測(cè)組織，2-接收器，3-激勵(lì)線(xiàn)圈，4-補(bǔ)償器，5-處理電路。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作詳細(xì)說(shuō)明，但本發(fā)明的保護(hù)范圍不限于下述的描述。如圖I所示，本發(fā)明的電渦流傳感器由接收器2、激勵(lì)線(xiàn)圈3、補(bǔ)償器4和處理電路5組成。激勵(lì)線(xiàn)圈3為中空環(huán)形線(xiàn)圈，接收器2和補(bǔ)償器4布置于激勵(lì)線(xiàn)圈3軸線(xiàn)位置，接收器2在激勵(lì)線(xiàn)圈3前面，補(bǔ)償器4在激勵(lì)線(xiàn)圈3后面，激勵(lì)線(xiàn)圈3、接收器2和補(bǔ)償器4均與處理電路5相連。該傳感器工作吋，由處理電路5產(chǎn)生的正弦信號(hào)通入激勵(lì)線(xiàn)圈3，會(huì)在激勵(lì)線(xiàn)圈3的周?chē)a(chǎn)生交變的主磁場(chǎng)。根據(jù)電渦流效應(yīng)的基本原理，該主磁場(chǎng)會(huì)在被測(cè)的生物組織I內(nèi)部產(chǎn)生感應(yīng)電渦流，從而產(chǎn)生次級(jí)磁場(chǎng)。接收器2用于感測(cè)該次級(jí)磁場(chǎng)，并產(chǎn)生相應(yīng)的電信號(hào)。該電信號(hào)將被送到后續(xù)的處理電路5進(jìn)行處理。由于不同生物組織具有不同電導(dǎo)率，因此不同組織產(chǎn)生的電信號(hào)強(qiáng)度是不同的，由此可以實(shí)現(xiàn)對(duì)不同生物組織的識(shí)別。由于采用激勵(lì)線(xiàn)圈3在被測(cè)生物組織內(nèi)產(chǎn)生渦流信號(hào)，因此本發(fā)明的傳感器可以探測(cè)前方一定距離的組織特性并予以識(shí)別。補(bǔ)償器4的作用是修正激勵(lì)線(xiàn)圈3產(chǎn)生的軸向磁場(chǎng)的影響，提高檢測(cè)的準(zhǔn)確性和穩(wěn)定性。本實(shí)施例中，激勵(lì)線(xiàn)圈3如圖2所示，采用扁平式環(huán)形線(xiàn)圈形式。激勵(lì)線(xiàn)圈3的外徑D盡可能大些，以保證傳感器具有足夠遠(yuǎn)的探測(cè)距離，滿(mǎn)足外科手術(shù)的預(yù)警探測(cè)需求。另一方面，激勵(lì)線(xiàn)圈3的外徑D也受限于傳感器的總體外形尺寸，以保證傳感器整體小型化。例如，假設(shè)傳感器整體外形尺寸要求控制在5mm,傳感器外科壁厚約為O. 5mm,則激勵(lì)線(xiàn)圈3的外徑D應(yīng)不超過(guò)4mm。
本實(shí)施例中，激勵(lì)線(xiàn)圈3的內(nèi)徑d在保證接收器2和補(bǔ)償器4的前提下，可以適當(dāng)縮小，以便增大線(xiàn)圈的匝數(shù)。例如，假設(shè)接收器2和補(bǔ)償器4的最大外形尺寸為2. 5_，則激勵(lì)線(xiàn)圈3的內(nèi)徑d應(yīng)略大于2. 5mm。激勵(lì)線(xiàn)圈3的厚度t根據(jù)線(xiàn)圈電氣參數(shù)要求來(lái)選擇。厚度t的增加將直接改變激勵(lì)線(xiàn)圈3的匝數(shù)，由此可以増加激勵(lì)線(xiàn)圈3的電感量L和內(nèi)阻R0本實(shí)施例中，接收器2如圖3所示，較好的，采用了巨磁阻傳感器來(lái)探測(cè)被測(cè)生物組織I內(nèi)產(chǎn)生的渦流信號(hào)。由于巨磁阻傳感器具有比傳統(tǒng)磁阻傳感器更高的靈敏度，因此可以較為容易地獲取被測(cè)生物組織內(nèi)產(chǎn)生的微弱渦流信號(hào)，識(shí)別不同生物組織的識(shí)別。更好的，接收器2采用了三維巨磁阻傳感器來(lái)同時(shí)檢測(cè)三個(gè)方向的磁場(chǎng)變化，ー個(gè)方向與激勵(lì)線(xiàn)圈3產(chǎn)生的磁場(chǎng)方向相同(即軸向z),兩個(gè)方向與激勵(lì)線(xiàn)圈3產(chǎn)生的磁場(chǎng)方向垂直(即橫向X和y)。由此可以適應(yīng)于各種復(fù)雜的被測(cè)生物組織的不同特性，滿(mǎn)足臨床識(shí)別生物組織的需要。本實(shí)施例中，補(bǔ)償器4如圖4所示，補(bǔ)償器4同樣采用巨磁阻傳感器，被置于接收器2的上方(或稱(chēng)后方)，補(bǔ)償器4與接收器2均處于激勵(lì)線(xiàn)圈3的軸線(xiàn)位置上。補(bǔ)償器4采用ー維巨磁阻傳感器，其磁場(chǎng)檢測(cè)方向與激勵(lì)線(xiàn)圈3產(chǎn)生的磁場(chǎng)方向相同(即軸向z)。這·樣，補(bǔ)償器4檢測(cè)到的軸向磁場(chǎng)信號(hào)與接收器2檢測(cè)到的軸向磁場(chǎng)信號(hào)一致，由此可修正激勵(lì)線(xiàn)圈3產(chǎn)生的軸向磁場(chǎng)的影響。本實(shí)施例中，處理電路5的主要作用，ー是為激勵(lì)線(xiàn)圈3提供激勵(lì)信號(hào)，ニ是接收來(lái)自接收器2和補(bǔ)償器4的電信號(hào)，三是對(duì)接收信號(hào)進(jìn)行處理，得出所需的結(jié)果。本發(fā)明的處理電路5如圖5所示，主要由激勵(lì)電路、加法電路、減法電路、控制電路、顯示器和電源等部分組成。其中激勵(lì)電路、加法電路、減法電路以及顯示器均與控制電路連接。激勵(lì)電路為激勵(lì)線(xiàn)圈3提供激勵(lì)信號(hào)G，并在被測(cè)組織者產(chǎn)生渦流。加法電路負(fù)責(zé)處理接收器2檢測(cè)到的兩個(gè)橫向磁場(chǎng)信號(hào)R5i和RY，并將兩個(gè)橫向磁場(chǎng)信號(hào)直接相加，得到總的橫向磁場(chǎng)信號(hào)Mh,送入控制電路。減法器負(fù)責(zé)處理接收器2檢測(cè)到的軸向磁場(chǎng)信號(hào)Rz和補(bǔ)償器4檢測(cè)到的軸向磁場(chǎng)信號(hào)Cz，并將兩個(gè)信號(hào)相減，形成差動(dòng)軸向磁場(chǎng)信號(hào)MD，從而消除激勵(lì)線(xiàn)圈3產(chǎn)生的軸向磁場(chǎng)信號(hào)對(duì)測(cè)量的影響，并將此軸向磁場(chǎng)信號(hào)Md送入控制電路?？刂齐娐穼⒖偟臋M向磁場(chǎng)信號(hào)Mh與差動(dòng)軸向磁場(chǎng)信號(hào)Md求和，得到最終的磁場(chǎng)信號(hào)，并在顯示器上進(jìn)行顯示。該信號(hào)與生物組織的導(dǎo)電率直接相關(guān)，由此可以得到生物組織的導(dǎo)電特性，并可以實(shí)現(xiàn)不同生物組織的識(shí)別。本發(fā)明的傳感器采用電渦流方法和巨磁阻傳感器實(shí)現(xiàn)生物組織電導(dǎo)率的非接觸檢測(cè)，并可探測(cè)前方一定距離的組織特性變化，可以滿(mǎn)足臨床手術(shù)要求，可廣泛應(yīng)用于各種外科手術(shù)導(dǎo)航或生物醫(yī)學(xué)工程應(yīng)用。盡管本發(fā)明的內(nèi)容已經(jīng)通過(guò)上述優(yōu)選實(shí)施例作了詳細(xì)介紹，但應(yīng)當(dāng)認(rèn)識(shí)到上述的描述不應(yīng)被認(rèn)為是對(duì)本發(fā)明的限制。在本領(lǐng)域技術(shù)人員閱讀了上述內(nèi)容后，對(duì)于本發(fā)明的多種修改和替代都將是顯而易見(jiàn)的。因此，本發(fā)明的保護(hù)范圍應(yīng)由所附的權(quán)利要求來(lái)限定。
權(quán)利要求
1.一種用于生物組織識(shí)別的電渦流傳感器，其特征在于該傳感器由激勵(lì)線(xiàn)圈、接收器、補(bǔ)償器和處理電路組成；所述接收器和補(bǔ)償器布置于激勵(lì)線(xiàn)圈軸線(xiàn)位置，且激勵(lì)線(xiàn)圈、接收器和補(bǔ)償器均與處理電路相連；所述處理電路產(chǎn)生正弦信號(hào)通入激勵(lì)線(xiàn)圈，在激勵(lì)線(xiàn)圈的周?chē)a(chǎn)生交變的主磁場(chǎng)，根據(jù)電渦流效應(yīng)的基本原理，該主磁場(chǎng)會(huì)在被測(cè)的生物組織內(nèi)部產(chǎn)生感應(yīng)電渦流，從而產(chǎn)生次級(jí)磁場(chǎng)，接收器用于感測(cè)該次級(jí)磁場(chǎng)，并產(chǎn)生相應(yīng)的電信號(hào)，該電信號(hào)將被送到處理電路進(jìn)行處理，實(shí)現(xiàn)對(duì)不同生物組織的識(shí)別；補(bǔ)償器用于修正激勵(lì)線(xiàn)圈產(chǎn)生的軸向磁場(chǎng)的影響。
2.如權(quán)利要求I所述的用于生物組織識(shí)別的電渦流傳感器，其特征在于所述激勵(lì)線(xiàn)圈采用扁平式環(huán)形線(xiàn)圈形式，激勵(lì)線(xiàn)圈的外徑保證傳感器達(dá)到設(shè)定的探測(cè)距離。
3.如權(quán)利要求I所述的用于生物組織識(shí)別的電渦流傳感器，其特征在于所述的接收器采用巨磁阻傳感器來(lái)實(shí)現(xiàn)磁場(chǎng)檢測(cè)。
4.如權(quán)利要求3所述的用于生物組織識(shí)別的電渦流傳感器，其特征在于所述的接收器采用三維巨磁阻傳感器來(lái)同時(shí)檢測(cè)三個(gè)方向的磁場(chǎng)變化，ー個(gè)方向與激勵(lì)線(xiàn)圈產(chǎn)生的磁場(chǎng)方向相同，兩個(gè)方向與激勵(lì)線(xiàn)圈產(chǎn)生的磁場(chǎng)方向垂直。
5.如權(quán)利要求I所述的用于生物組織識(shí)別的電渦流傳感器，其特征在于所述的補(bǔ)償器采用巨磁阻傳感器來(lái)實(shí)現(xiàn)磁場(chǎng)檢測(cè)，且補(bǔ)償器被置于接收器的上方。
6.如權(quán)利要求5任一項(xiàng)所述的用于生物組織識(shí)別的電渦流傳感器，其特征在于所述的補(bǔ)償器采用ー維巨磁阻傳感器，其磁場(chǎng)檢測(cè)方向與激勵(lì)線(xiàn)圈產(chǎn)生的磁場(chǎng)方向相同。
7.如權(quán)利要求1-6任一項(xiàng)所述的用于生物組織識(shí)別的電渦流傳感器，其特征在于所述的處理電路由激勵(lì)電路、加法電路、減法電路、控制電路、顯示器和電源組成；其中激勵(lì)電路為激勵(lì)線(xiàn)圈提供激勵(lì)信號(hào)，并在被測(cè)組織者產(chǎn)生渦流；加法電路負(fù)責(zé)處理來(lái)自接收器的兩個(gè)橫向磁場(chǎng)信號(hào)，并將兩個(gè)橫向磁場(chǎng)信號(hào)直接相加，得到總的橫向磁場(chǎng)信號(hào)，送入控制電路；減法器負(fù)責(zé)處理接收器檢測(cè)到的軸向磁場(chǎng)信號(hào)和補(bǔ)償器檢測(cè)到的軸向磁場(chǎng)信號(hào)，并將兩個(gè)信號(hào)相減，形成差動(dòng)，從而消除激勵(lì)線(xiàn)圈產(chǎn)生的軸向磁場(chǎng)信號(hào)對(duì)測(cè)量的影響，并將此差動(dòng)軸向磁場(chǎng)信號(hào)送入控制電路；控制電路將總的橫向磁場(chǎng)信號(hào)與差動(dòng)軸向磁場(chǎng)信號(hào)求和，得到最終的磁場(chǎng)信號(hào)，并在顯示器上進(jìn)行顯示。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)一種用于生物組織識(shí)別的電渦流傳感器，該傳感器由激勵(lì)線(xiàn)圈、接收器、補(bǔ)償器和處理電路組成；接收器和補(bǔ)償器布置于激勵(lì)線(xiàn)圈軸線(xiàn)位置，且激勵(lì)線(xiàn)圈、接收器和補(bǔ)償器均與處理電路相連；處理電路產(chǎn)生正弦信號(hào)通入激勵(lì)線(xiàn)圈，在激勵(lì)線(xiàn)圈的周?chē)a(chǎn)生交變的主磁場(chǎng)，該主磁場(chǎng)會(huì)在被測(cè)的生物組織內(nèi)部產(chǎn)生感應(yīng)電渦流，從而產(chǎn)生次級(jí)磁場(chǎng)，接收器用于感測(cè)該次級(jí)磁場(chǎng)，并產(chǎn)生相應(yīng)的電信號(hào)，該電信號(hào)將被送到處理電路進(jìn)行處理，實(shí)現(xiàn)對(duì)不同生物組織的識(shí)別；補(bǔ)償器用于修正激勵(lì)線(xiàn)圈產(chǎn)生的軸向磁場(chǎng)的影響。本發(fā)明采用電渦流方法和巨磁阻傳感器實(shí)現(xiàn)生物組織電導(dǎo)率的非接觸檢測(cè)，并可探測(cè)前方一定距離的組織特性變化，可以滿(mǎn)足臨床手術(shù)要求。
文檔編號(hào)G01N27/72GK102841128SQ201210297349
公開(kāi)日2012年12月26日 申請(qǐng)日期2012年8月20日 優(yōu)先權(quán)日2012年8月20日
發(fā)明者趙輝, 劉偉文, 陶衛(wèi), 雷華明, 劉滿(mǎn)華, 呂春峰, 姜?jiǎng)P 申請(qǐng)人:上海交通大學(xué)