消化道电生理可视化设备制造技术

一种可用于消化道电生理信号采集处理显示一体的设备，特别是采用柔性显示材料制成的球囊曲面显示器，能够在显示器的不同区域实现不同颜色或灰度显示，从而直接在消化道内原位显示电生理信号活动的强弱和分布，它包括多通道电极装置，多通道放大与处理单元，球囊曲面显示器，外部处理与显示单元和电源，该设备对于消化内科学的研究与临床应用具有重要的意义。

【技术实现步骤摘要】
消化道电生理可视化设备
本专利技术涉及一种可用于消化道电生理信号采集处理显示一体的设备，特别是采用柔性显示材料制成的球囊曲面显示器，能够在显示器的不同区域实现不同颜色或灰度显示，从而直接在消化道内原位显示电生理信号活动的强弱和分布。其中多通道电极装置用于实现消化道电生理信号的采集，多通道放大与处理单元用于实现消化道电生理信号的采集和实时处理，并将消化道电生理信号转换成球囊曲面显示器上对应区域不同颜色或灰度显示。
技术介绍
本专利技术涉及消化道电生理信号的采集，处理和显示。消化道电生理信号的研究和应用目前以胃电为主，肠电更难分析和总结，相关文献报道很少，此处以胃电为主进行介绍。胃电活动是胃最基础的生理活动，控制着胃的运动。位于纵肌与环肌之间的Cajal间质细胞(InterstitialCellsofCajal，ICC)是胃肠慢波活动的起搏器和传导者，慢波控制着胃收缩的频率、节律和传播方向，其频率和振幅提供了关于胃收缩的重要信息，其节律异常将导致胃功能和运动障碍。胃电活动可在浆膜、腔内、体表进行检测，目前尚无一种最理想的测定方法。浆膜记录胃电活动是最可靠的，但这种方法是有创性的；腔内记录是将测量电极置于胃内粘膜表面，这种测量方法基本上是无创的，而且电极和胃粘膜直接接触，从而受到其他生理信号和噪声的干扰比较少，因此，这种方法被认为比较能够反映胃的生理状况，正受到越来越多研究人员的关注；体表胃电图(electrogastrogram，EGG)记录是无创性的，它反映了胃的不同区域肌电活动的总和。因为EGG的无创性、测量方便和不干扰胃的活动，目前临床研究和诊断以体表检测居多。体表胃电信号微弱，从腹部体表还可以采集到来自肠道、呼吸、心脏和皮肤等的信号，这些噪声信号是胃电分析时需要去除的。胃电的检测和分析是胃肠动力学研究的一个重要分支，是胃肠功能性疾病诊断的一个重要依据。但自1921年Alvarez首次发现胃电至今，在经历了近百年的时间之后，胃电的研究进展缓慢，仍处于验证的阶段，距离广泛的临床应用，还相去甚远。胃电检测技术的发展，一直跟随在心电检测技术发展之后。目前心电检测技术已相对成熟，其检测精度已足以满足临床上的需要，因此心电采集和分析的模式已基本固定。而一直在照搬心电检测技术的胃电检测，也随之停止了发展。尽管人们已经意识到，与心电相比，胃电信号具有幅值低、频率低、信噪比低等特点，在胃电信号采集和分析上存在着较大的难度，这些技术上的障碍至今没有得到有效的克服。因此临床研究者难以获得满意的胃电信号，对其有效性和可靠性提出质疑。这些质疑又反过来使工程人员误以为胃电的研究，实际的临床应用价值不高，而放弃了新技术的开发。显然，打破这种僵局的关键在于对胃电检测技术和数据分析处理方法的全面更新。因此本专利技术提出了一种可用于消化道电生理信号采集处理显示一体的设备，特别是采用柔性显示材料制成的球囊曲面显示器，能够在显示器的不同区域实现不同颜色或灰度显示，从而直接在消化道内原位显示电生理信号活动的强弱和分布。其中多通道电极装置用于实现消化道电生理信号的采集，多通道放大与处理单元用于实现消化道电生理信号的采集和实时处理，并将消化道电生理信号转换成球囊曲面显示器上对应区域不同颜色或灰度显示。消化道电生理信号的可视化对消化内科学研究与临床应用具有重要意义。然而当前用于消化道电生理信号检测的技术陈旧，并且大多数时间并不是实时采集，实时可视化。而是先采集，再离线处理。可视化设备也是普通的电脑显示器，将可视化信息映射在显示器上的消化道模型上，不能直观地观测记录使用者消化道活动行为数据和电波活动。本专利技术能够解决上述问题，所述设备能够实时采集消化道电生理信号并处理，并将消化道电生理信号在消化道内表面实时显示，能够直观地反映消化道活动行为与消化道电生理信号同步性，从而辅助消化内科学的研究和临床上对病例的实际监测诊疗需要。本专利技术所述的脑电波可视化设备主要使用电致变色(Electrochromism，EC)材料。该材料在紫外、可见光或(和)近红外区域的光学属性(透射率、反射率或吸收率)在外加电场作用下产生稳定的可逆变化的现象，在外观上表现为颜色和透明度的可逆变化。电致变色材料制成的器件具有双稳态、无视盲角、对比度高、制造成本低、工作温度范围宽、驱动电压低、色彩丰富等优点，可应用于电致变色智能窗、汽车自动防眩目后视镜、电致变色眼镜、护目镜、智能卡、智能标签、仪表显示、户外广告等领域。对于柔性显示应用，主要采用有机电致变色材料。有机电致变色材料包括有机小分子电致变色材料和高分子电致变色材料2大类。其中有机小分子电致变色材料主要包括紫精类化合物、三苯胺及其衍生物等，这类化合物在电极表面及溶液中会改变颜色。导电高分子也是一类重要的电致变色材料，其种类繁多且颜色变化多样，代表性的为聚吡咯衍生物、聚噻吩衍生物及聚苯胺衍生物等。有机电致变色材料具有变色速度快、记忆效应强、损耗低、颜色多样、不同状态下透过率差值高等优点。因此本专利技术提出了可用于消化道电生理信号采集处理显示一体的设备，特别是采用柔性显示材料制成的球囊曲面显示器，能够在显示器的不同区域实现不同颜色或灰度显示，从而直接在消化道内原位显示电生理信号活动的强弱和分布。其中多通道电极装置用于实现消化道电生理信号的采集，多通道放大与处理单元用于实现消化道电生理信号的放大和实时处理，并将消化道电生理信号转换成球囊曲面显示器上对应区域不同颜色或灰度显示。该设备具有结构紧凑，直观实时原位显示消化道电生理信号功能，对于消化内科学的研究与临床应用具有重要的意义。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提出一种可用于消化道电生理信号采集处理显示一体的设备，特别是采用柔性显示材料制成的，在使用时由消化道内镜带入消化道内，到达指定位置后球囊曲面显示器充气膨胀，使多通道电极装置紧密接触消化道内表面从而采集消化道电生理信号，经过的放大和处理，最终在球囊曲面显示器的不同区域以不同颜色或灰度显示该区域的电生理信号活动的强弱和分布，操作者通过消化道内镜进行观察可获得该信息。为实现上述目的，本专利技术采用技术方案是：它包括多通道电极装置，多通道放大与处理单元，球囊曲面显示器，外部处理与显示单元和电源；多通道电极装置与消化道内表面接触，多通道电极装置的输出端与多通道放大与处理单元的输入端相连，多通道放大与处理单元的一个输出端与球囊曲面显示器的输入端相连，多通道放大与处理单元的另一个输出端与外部处理与显示单元的输入端相连，电源用于为多通道电极装置，多通道放大与处理单元，球囊曲面显示器，外部处理与显示单元进行供电。所述的多通道电极装置：多通道的电极以及电极与多通道放大与处理单元的连接导线；所述的电极，为片状金属电极，与多通道放大与处理单元通过连接导线相连，用于实现消化道电生理信号的采集，将生物电信号的离子定向流动转换为金属导体内的电子定向流动；所述的连接导线为铜或银材料，外覆绝缘材料，实现电极与多通道放大与处理单元的连接；所述的多通道放大与处理单元包含多通道放大器和模拟滤波器，用于将消化道电生理信号按照选定的频段滤波并转化为驱动信号，并与球囊曲面显示器连接，从而实时控制并激活球囊曲面显示器对应区域；所述的球囊曲面显示器在膨胀前包裹在消化内镜远端外部，由消化内镜带本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.消化道电生理可视化设备，其特征在于：它包括多通道电极装置，多通道放大与处理单元，球囊曲面显示器，外部处理与显示单元和电源；多通道电极装置与消化道内表面接触，多通道电极装置的输出端与多通道放大与处理单元的输入端相连，多通道放大与处理单元的一个输出端与球囊曲面显示器的输入端相连，多通道放大与处理单元的另一个输出端与外部处理与显示单元的输入端相连，电源用于为多通道电极装置，多通道放大与处理单元，球囊曲面显示器，外部处理与显示单元进行供电。

【技术特征摘要】
1.消化道电生理可视化设备，其特征在于：它包括多通道电极装置，多通道放大与处理单元，球囊曲面显示器，外部处理与显示单元和电源；多通道电极装置与消化道内表面接触，多通道电极装置的输出端与多通道放大与处理单元的输入端相连，多通道放大与处理单元的一个输出端与球囊曲面显示器的输入端相连，多通道放大与处理单元的另一个输出端与外部处理与显示单元的输入端相连，电源用于为多通道电极装置，多通道放大与处理单元，球囊曲面显示器，外部处理与显示单元进行供电。2.根据权利要求1所述的消化道电生理可视化设备，其特征在于：多通道电极装置包括多通道的电极以及电极与多通道放大与处理单元的连接导线；所述的电极，为片状金属电极，与多通道放大与处理单元通过连接导线相连；所述的连接导线为铜或银材料，外覆绝缘材料，实现电极与多通道放大与处理单元的连接。3.根据权利要求1所述的消化道电生理可视化设备，其特征在于：多通...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐英舜，俞清翔，陈鑫，王晓雨，朱兰平，王邦茂，
申请(专利权)人：天津医科大学，
类型：发明
国别省市：天津,12