买专利卖专利找龙图腾，真高效！ 查专利查商标用IPTOP,全免费！专利年费监控用IP管家,真方便！

申请/专利权人：重庆邮电大学

摘要：本发明涉及一种基于节点应力解析与阻抗平面测定的食道应变传感系统及重构方法，属于组织生物力学检测技术领域。本发明旨在通过一种创新的柔性液囊传感器系统对食道动力功能障碍进行无创检测。系统核心组件包括柔性球囊、空腔导管及复合式阻抗‑压电传感器阵列，该阵列集成了压电传感器和等间距阻抗电极，能够实时捕捉食道吞咽过程中的动态应变信息和局部应力变化。本发明的关键技术在于设计了一种专门的应变特征重构算法，该算法利用多层耦合物理场分析方法，从模拟蠕动、正常吞咽及多种病理状态下收集的数据中，实现对食道关键节点力学特性和腔径空间分布特征的精准动态重构，为食道动力障碍的早期识别和治疗提供了重要的量化分析工具。

主权项：1.基于节点应力解析与阻抗平面测定的食道应变传感系统，其特征在于：该系统包括三轴单轨可编码机械臂、配备数字拉力计的食管-球囊支架、食管样品、基于传感器阵列的球囊导管、信号处理系统和上位机；所述食管样品分为第一食道狭窄处、第二食道狭窄处和第三食道狭窄处；所述配备数字拉力计的食管-球囊支架设置在三轴单轨可编码机械臂上，第一食道狭窄处、第二食道狭窄处和第三食道狭窄处分别固定在配备数字拉力计的食管-球囊支架上；所述基于传感器阵列的球囊导管设置在食管样品中，所述基于传感器阵列的球囊导管通过传感器接口与信号处理系统信号连接，所述信号处理系统与上位机信号连接；所述信号处理系统包括压电传信号采集模块、阻抗激励与采集模块、微控制器核心部分、信号传输模块和电源模块；所述电源模块电源接口和电源转换模块将外部适配电源传送给压电传信号采集模块、阻抗激励与采集模块、微控制器核心部分和信号传输模块；所述微控制器核心部分包括依次信号连接的AD转换电路、数据存储模块、数据处理模块、数据收发模块、IO控制模块、晶振和去耦模块，以及MCUCPU模块；所述数据处理模块还与晶振和去耦模块信号连接；所述AD转换电路接收来自基于传感器阵列的球囊导管的多模压电模拟信号；所述IO控制模块与基于传感器阵列的球囊导管交换控制指令；所述压电传信号采集模块包括依次连接的复用电荷阻抗匹配电路、复用电压二级放大电路、贝塞尔二阶低通滤波电路和50Hz工频陷波电路；所述复用电荷阻抗匹配电路通过压电阵列导线组接收来自基于传感器阵列的球囊导管的信号；所述50Hz工频陷波电路输出多模压电模拟信号给AD转换电路；所述阻抗激励与采集模块包括依次连接的阻抗激励源发射电路、等间距阻抗环信号选通电路和差值运算与滤波电路；所述阻抗激励源发射电路输出信号给基于传感器阵列的球囊导管的首尾电极；所述等间距阻抗环信号选通电路通过阻抗电极导线组接收来自基于传感器阵列的球囊导管中全组电极的喜好；所述差值运算与滤波电路输出控制指令给IO控制模块；所述信号传输模块包括USB转换接口、级联接口和USB通信模块；所述USB转换接口和级联接口接收数据处理模块的信号，USB通信模块接收USB转换接口的信号，然后发送给上位机；所述基于传感器阵列的球囊导管连接有用于球囊充盈度调整的注射器；所述三轴单轨可编码机械臂能够沿XYZ三轴坐标方向运动，用于调整食道狭窄处的拉力和高度；所述基于传感器阵列的球囊导管包括线性分布的复合式阻抗-压电传感器阵列，所述复合式阻抗-压电传感器阵列包括压电传感器和等间距分布的阻抗电极，用于实时捕获食道狭窄处在吞咽过程中的动态应变信息以及应力变化。

全文数据：

权利要求：

百度查询： 重庆邮电大学 基于节点应力解析与阻抗平面测定的食道应变传感系统及重构方法