CN114209301B - 一种血管组织阻抗测试系统及离体血管组织阻抗测试方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种血管组织阻抗测试系统及方法，方法包括：本发明通过单片机进行信号处理与信号计算，根据生成的控制信号对相关执行机构进行控制；通过显示模块显示数值及图形；通过升温装置对待测样品进行加热；通过信号采集处理模块实时采集血管表面温度和施加压力产生的电信号，并进行预处理，将预处理得到的数据传递至所述单片机；通过精密直线传动模块控制夹持台移动；通过爆破压测试模块对血管通入预设气压并实时监测和记录血管内的压强变化信息；通过存储模块存储测试数据。本发明便携易用、误差小、效率高，可广泛应用于医疗检测技术领域。

Description

一种血管组织阻抗测试系统及离体血管组织阻抗测试方法

技术领域

本发明涉及医疗检测技术领域，尤其是一种血管组织阻抗测试系统及方法。

背景技术

电外科设备在组织切割和血管闭合方面具有重要作用。双极血管封闭器是一种比较新型的电外科设备，其原理是借助两电极之间的物理性压迫和电能影响，使电极间所夹持组织发生蛋白变性，从而封闭血管。目前多用于外科手术中、小脉管较多的组织如肝叶、肺叶、子宫韧带的分离等。但此类设备价格昂贵，需专人维护，使用成本高。血管组织的阻抗会随着双极夹钳的温度、施加的电流频率、电压等改变而发生变化，组织的阻抗变化规律不清楚严重制约能量型血管焊接设备以及体外诊断设备的研发和推广应用。究其原因，主要是缺乏研究血管组织变化规律的测试系统。血管阻抗变化规律是研究生物血管在复杂条件下生物阻抗动态变化过程。血管纤细、表面具有润滑性、生物弹性好且由生物体组织包裹。在实际测量过程中难以夹持，难以得出较准确的生物阻抗。此外，在研究过程中为了模拟实际焊接闭合过程，还要对血管进行保持一定的温度、电流刺激以及压力，这些试验条件在体外很难做到定量控制研究，对于血管焊接闭合质量的评价通常采用爆破压评价，而手持压差计进行血管装夹测量又较为繁琐，也没有标准的试验平台。

目前国内外还没有专门用来测试复杂条件下血管阻抗变化规律的试验平台，对于血管阻抗的测量通常独立搭建平台研究单一因素影响下血管组织的阻抗变化，而且在测试过程中操作具有一定的随机性，如采用LCR阻抗测定仪直接夹持在血管的两端测量，受到血管弹性变形影响，测量结果有较大误差，这种做法成本高且操作不方便、实验数据随机性误差较大。

发明内容

有鉴于此，本发明实施例提供一种成本低、操作方便且误差小的血管组织阻抗测试系统及方法。

本发明的一方面提供了一种血管组织阻抗测试系统，包括：

单片机，用于进行信号处理与信号计算，根据生成的控制信号对相关执行机构进行控制；

显示模块，用于显示数值及图形；

升温装置，用于对待测样品进行加热；

信号采集处理模块，用于实时采集血管的表面温度和施加压力产生的电信号，并进行预处理，将预处理得到的数据传递至所述单片机；

精密直线传动模块，用于控制夹持台移动；

爆破压测试模块，用于对血管通入预设气压并实时监测和记录血管内的压强变化信息；

存储模块，用于存储测试数据。

可选地，还包括：

电源模块，用于给所述单片机以及相关执行机构供电；

按键模块，用于输入测试过程的控制信号。

本发明实施例的另一方面还提供了一种血管组织阻抗测试方法，包括：

通过单片机进行信号处理与信号计算，根据生成的控制信号对相关执行机构进行控制；

通过显示模块显示数值及图形；

通过升温装置对待测样品进行加热；

通过信号采集处理模块实时采集血管的表面温度和施加压力产生的电信号，并进行预处理，将预处理得到的数据传递至所述单片机；

通过精密直线传动模块控制夹持台移动；

通过加压模块对血管通入预设的气压；

通过爆破压测试模块对血管通入预设气压并实时监测和记录血管内的压强变化信息；

通过存储模块存储测试数据。

可选地，还包括以下至少之一：

测定不同电流频率下的血管阻抗变化情况；

测定不同温度下的血管阻抗变化情况；

测定不同夹持压力下的血管阻抗变化情况；

测定不同电压下的血管阻抗变化情况；

测定血管爆破压力。

可选地，所述测定不同电流频率下的血管阻抗变化情况，包括：

将SD卡插入至卡槽；

打开电源开关加温至手术室温度；

打开恒温玻璃罩，初始化设置LCR阻抗测定仪以及高频电源；

选取合适大小的绝缘棒并将所述绝缘棒插入待测血管中；

通过第一加压块和第二加压块进行上下移动，以对血管进行压持，将血管夹持在固定端；

设置好电信号频率参数；

将高频电源的两端夹持在待测血管夹上，在待测血管的两端阻抗测试夹上夹持阻抗测定仪；

将采集频率范围配置为含200-950KHz范围的电流刺激，盖上玻璃罩后，采集血管组织的阻抗变化，将阻抗变化数据保存到所述SD卡。

可选地，所述测定不同温度下的血管阻抗变化情况，包括：

插入SD卡至卡槽；

打开电源开关加温至手术室温度；

选取合适大小的绝缘棒插入待测血管中；

通过第一加压块和第二加压块进行上下移动，以对血管进行夹持操作，将血管夹持在固定端；

设定高频电源刺激频率为对血管阻抗虚部最小影响的频率，并将高频电源的两端夹持在待测血管两端的第一血管夹和第二血管夹上；

将LCR阻抗测定仪夹持在血管的两端阻抗测试夹上；

将恒温玻璃罩盖上，设置恒温加热参数对待测血管进行加热，设定的温度显示在升温显示屏；

通过热电偶测量血管的表面温度，以实时反馈所述表面温度到升温装置保持温度恒定；

采集温度范围含26-65℃范围的血管组织的阻抗变化，并将采集到的阻抗变化数据保存到所述SD卡。

可选地，所述测定不同夹持压力下的血管阻抗变化情况，包括：

打开电源开关加温至手术室温度；

打开玻璃罩，初始化设置阻抗测定仪，通过第一加压块和第二加压块进行上下移动实现夹持血管的操作，将血管夹持在固定端；

将LCR阻抗测定仪夹持在血管的两端阻抗测试夹上，根据实验需求的压力范围调节压持速度及下压距离，保存压力和阻抗数据。

可选地，所述测定不同电压下的血管阻抗变化情况，包括：

打开电源开关加温至手术室温度；

打开玻璃罩，选取合适大小的绝缘棒插入待测血管中；

通过第一加压块和第二加压块进行上下移动实现夹持血管的操作，将血管夹持在固定端，将LCR阻抗测定仪夹持在血管的两端阻抗测试夹上；

设定高频电源刺激频率为对血管阻抗虚部最小影响的频率，并将高频电源的两端夹持在待测血管两端的第一血管夹和第二血管夹上；

盖上玻璃罩并且不断增压，采集血管在电压含20-400V范围的阻抗变化，并将阻抗数据保存到SD卡。

可选地，所述测定血管爆破压力，包括：

打开电源开关，通过第一加压块和第二加压块上下移动夹持血管，将待测血管的一端固定在夹持机构上，将待测血管的另一端固定在数字差压计装置的一端；

将气泵设备连接在气泵接口端；

配置气流鼓进血管的速度，盖上玻璃罩，设定加温参数恒温至目标温度；

通过数字差压计实时记录血管内的压强变化数据。

一种电子设备，包括处理器以及存储器；

所述存储器用于存储程序；

所述处理器执行所述程序实现如前面所述的方法。

本发明实施例还公开了一种计算机程序产品或计算机程序，该计算机程序产品或计算机程序包括计算机指令，该计算机指令存储在计算机可读存储介质中。计算机设备的处理器可以从计算机可读存储介质读取该计算机指令，处理器执行该计算机指令，使得该计算机设备执行前面的方法。

本发明的实施例通过单片机进行信号处理与信号计算，根据生成的控制信号对相关执行机构进行控制；通过显示模块显示数值及图形；通过升温装置对待测样品进行加热；通过信号采集处理模块实时采集血管的表面温度和施加压力产生的电信号，并进行预处理，将预处理得到的数据传递至所述单片机；通过精密直线传动模块控制夹持台移动；通过爆破压测试模块对血管通入预设气压并实时监测和记录血管内的压强变化信息；通过存储模块存储测试数据。本发明便携易用、误差小、效率高。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例提供的系统框架示意图；

图2为本发明实施例提供的装置本体的结构示意图；

图3为本发明实施例应用于温度-血管阻抗测定的实现流程图；

图4为本发明实施例应用于压力-血管阻抗测定的实现流程图；

图5为本发明实施例应用于电压/电流频率-血管阻抗测定的实现流程图；

图6为本发明实施例实验-血管频率阻抗特性曲线示意图；

图7为本发明实施例实验-频率为350KHz血管阻抗温度关系曲线示意图；

图8为本发明实施例实验-血管受压力/电压变化阻抗曲线示意图。

具体实施方式

为了使本申请的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本申请进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本申请，并不用于限定本申请。

针对现有技术存在的问题，本发明提供一种血管组织阻抗测试系统，该系统能够同时适应夹持各种直径的血管，模拟高频电外科手术设备作用于血管组织的各种操作环境，具有输出多种类型电源刺激，模拟临床医生的夹持动作的压力等，可以自由组合达到满足不同需求的生物阻抗变化测试任务。

具体地，本发明的一方面提供了一种血管组织阻抗测试系统，包括：

单片机，用于进行信号处理与信号计算，根据生成的控制信号对相关执行机构进行控制；

显示模块，用于显示数值及图形；

升温装置，用于对待测样品进行加热；

信号采集处理模块，用于实时采集血管的表面温度和施加压力产生的电信号，并进行预处理，将预处理得到的数据传递至所述单片机；

精密直线传动模块，用于控制夹持台移动；

爆破压测试模块，用于对血管通入预设气压并实时监测和记录血管内的压强变化信息；

存储模块，用于存储测试数据。

可选地，还包括：

电源模块，用于给所述单片机以及相关执行机构供电；

按键模块，用于输入测试过程的控制信号。

本发明实施例的另一方面还提供了一种血管组织阻抗测试方法，包括：

通过单片机进行信号处理与信号计算，根据生成的控制信号对相关执行机构进行控制；

通过显示模块显示数值及图形；

通过升温装置对待测样品进行加热；

通过信号采集处理模块实时采集血管的表面温度和施加压力产生的电信号，并进行预处理，将预处理得到的数据传递至所述单片机；

通过精密直线传动模块控制夹持台移动；

通过加压模块对血管通入预设的气压；

通过爆破压测试模块对血管通入预设气压并实时监测和记录血管内的压强变化信息；

通过存储模块存储测试数据。

可选地，还包括以下至少之一：

测定不同电流频率下的血管阻抗变化情况；

测定不同温度下的血管阻抗变化情况；

测定不同夹持压力下的血管阻抗变化情况；

测定不同电压下的血管阻抗变化情况；

测定血管爆破压力。

可选地，所述测定不同电流频率下的血管阻抗变化情况，包括：

将SD卡插入至卡槽；

打开电源开关加温至手术室温度；

打开恒温玻璃罩，初始化设置LCR阻抗测定仪以及高频电源；

选取合适大小的绝缘棒并将所述绝缘棒插入待测血管中；

通过第一加压块和第二加压块进行上下移动，以对血管进行压持，将血管夹持在固定端；

设置好电信号频率参数；

将高频电源的两端夹持在待测血管夹上，在待测血管的两端阻抗测试夹上夹持阻抗测定仪；

将采集频率范围配置为含200-950KHz范围的电流刺激，盖上玻璃罩后，采集血管组织的阻抗变化，将阻抗变化数据保存到所述SD卡。

可选地，所述测定不同温度下的血管阻抗变化情况，包括：

插入SD卡至卡槽；

打开电源开关加温至手术室温度；

选取合适大小的绝缘棒插入待测血管中；

通过第一加压块和第二加压块进行上下移动，以对血管进行夹持操作，将血管夹持在固定端；

设定高频电源刺激频率为对血管阻抗虚部最小影响的频率，并将高频电源的两端夹持在待测血管两端的第一血管夹和第二血管夹上；

将LCR阻抗测定仪夹持在血管的两端阻抗测试夹上；

将恒温玻璃罩盖上，设置恒温加热参数对待测血管进行加热，设定的温度显示在升温显示屏；

通过热电偶测量血管的表面温度，以实时反馈所述表面温度到升温装置保持温度恒定；

采集温度范围含26-65℃范围的血管组织的阻抗变化，并将采集到的阻抗变化数据保存到所述SD卡。

可选地，所述测定不同夹持压力下的血管阻抗变化情况，包括：

打开电源开关加温至手术室温度；

打开玻璃罩，初始化设置阻抗测定仪，通过第一加压块和第二加压块进行上下移动实现夹持血管的操作，将血管夹持在固定端；

将LCR阻抗测定仪夹持在血管的两端阻抗测试夹上，根据实验需求的压力范围调节压持速度及下压距离，保存压力和阻抗数据。

可选地，所述测定不同电压下的血管阻抗变化情况，包括：

打开电源开关加温至手术室温度；

打开玻璃罩，选取合适大小的绝缘棒插入待测血管中；

通过第一加压块和第二加压块进行上下移动实现夹持血管的操作，将血管夹持在固定端，将LCR阻抗测定仪夹持在血管的两端阻抗测试夹上；

设定高频电源刺激频率为对血管阻抗虚部最小影响的频率，并将高频电源的两端夹持在待测血管两端的第一血管夹和第二血管夹上；

盖上玻璃罩并且不断增压，采集血管在电压含20-400V范围的阻抗变化，并将阻抗数据保存到SD卡。

可选地，所述测定血管爆破压力，包括：

打开电源开关，通过第一加压块和第二加压块上下移动夹持血管，将待测血管的一端固定在夹持机构上，将待测血管的另一端固定在数字差压计装置的一端；

将气泵设备连接在气泵接口端；

配置气流鼓进血管的速度，盖上玻璃罩，设定加温参数恒温至目标温度；

通过数字差压计实时记录血管内的压强变化数据。

一种电子设备，包括处理器以及存储器；

所述存储器用于存储程序；

所述处理器执行所述程序实现如前面所述的方法。

本发明实施例还公开了一种计算机程序产品或计算机程序，该计算机程序产品或计算机程序包括计算机指令，该计算机指令存储在计算机可读存储介质中。计算机设备的处理器可以从计算机可读存储介质读取该计算机指令，处理器执行该计算机指令，使得该计算机设备执行前面的方法。

下面结合说明书附图，对本发明的具体实现原理进行详细说明：

如图1所示，本发明的一种血管组织阻抗测试系统，包括单片机、存储模块、显示模块、按键模块、电源模块、爆破压测试模块、精密直线传动模块、信号采集处理模块以及升温装置。

其中，单片机负责信号的处理与计算以及控制相关执行机构；

电源模块负责给单片机以及相关附属设备供电；

显示模块负责显示数值及图形；

按键模块负责测试过程控制信号的产生；

存储模块负责存储相关测试数据；

升温装置产生热对流空气对待测样品进行加热；

信号采集处理模块负责采集血管的表面温度和施加压力产生的电信号，并进行放大、滤波传递至单片机；

精密直线传动模块负责夹持台位置的精确移动；

爆破压测试模块用来对血管通入预设气压并实时监测和记录血管内的压强变化。

图2的(a)、(b)、(c)为本实施例提供的装置本体的结构示意图，如图2所示，对于图2(a)、(b)、(c)中出现的附图标记的含义解释如下：其中，1代表压力台；2代表第一加压块；3代表电流频率显示屏；4代表电源开关；5代表SD卡存储槽；6代表电压显示屏；7代表血管；8代表热流栅格；9代表第一阻抗测试夹；10代表第二夹持台；11代表第一血管夹；12代表气泵接口端；13代表散热栅格；14代表第一升温显示屏；15代表绝缘棒；16代表第二升温显示屏；17代表第二加压块；18代表热电偶；19代表第一夹持台；20代表第一导轨；21代表第二阻抗测试夹；22代表第二导轨；23代表第二血管夹；24代表玻璃罩；25代表阻抗测试夹和电刺激信号线孔。

结合图2的结构示意图，本发明实施例的血管组织阻抗测试系统的工作原理如下：

如图2所示，血管组织阻抗测试系统结构包括压力台(如图2(b)中标记1所示)、加压块1(如图2(b)中标记2)、电流频率显示屏(如图2(b)中标记3)、电源开关(如图2(b)中标记4)、SD卡存储槽(如图2(b)中标记6)、电压显示屏(如图2(b)中标记6)、血管(如图2(b)中标记7)、热流栅格(如图2(b)中标记8)、阻抗测试夹1(如图2(b)中标记9)、夹持台2(如图2(b)中标记10)、血管夹1(如图2(b)中标记11)、气泵接口端(如图2(b)中标记12)、散热栅格(如图2(b)中标记13)、升温显示屏1(如图2(b)中标记14)、绝缘棒(如图2(b)中标记15)、升温显示屏2(如图2(b)中标记16)、加压块2(如图2(c)中标记17)、热电偶(如图2(c)中标记18)、夹持台1(如图2(c)中标记19)、导轨1(如图2(c)中标记20)、阻抗测试夹2(如图2(c)中标记21)、导轨2(如图2(c)中标记22)、血管夹2(如图2(c)中标记23)、玻璃罩(如图2(a)中标记24)、阻抗测试夹和电刺激信号线孔(如图2(a)中标记25)。

本血管组织阻抗测试系统主要由单片机、存储模块、显示模块、电源模块、爆破压测试模块、精密直线传动模块、信号采集处理模块、升温装置以及按键模块组成，包括精密直线传动模块、加压模块、恒温温度检测模块、爆破压测试模块以及信号采集处理模块，通过不同模块的调用和组合LCR阻抗测试仪、高频电源等设备可以满足不同测试任务的需求。

如图2(c)所示，单片机负责信号的处理与计算以及控制相关执行机构；电源模块负责给单片机以及相关附属设备供电；显示模块负责显示数值；存储模块负责存储相关测试数据；按键模块包括开始键，记录键和停止键。

精密直线传动模块，如图2(c)所示，加压块1(图2(b)2)和加压块2(图2(c)17)在伺服电机的驱动下进行上下移动实现压持血管的操作。夹持台1(图2(c)19)和夹持台2(图2(b)10)在导轨上由伺服电机驱动在导轨1(图2(c)20))移动，实现调节两夹持台的距离。压力台(图2(b)1)在导轨2(图2(c)22)内由单片机AT89s51控制伺服电机驱动实现精确定位。

加压模块，由单片机AT89s51控制精密直线传动模块的移动和定位，然后调节夹持机构两端的距离并将血管夹持在固定端，调节压力夹持机构的位置将血管塞进压持机构内，按照实验需求调节加压块2(图2(c)17)的压持速度及下压距离，实现对血管组织的加压，模拟钳口夹持，压力传感器检测到的压力经信号采集处理模块转换输入到单片机进行显示和存储。

恒温温度检测模块主要由单片机、热电偶(图2(c)18)、信号采集电路、升温装置和升温显示屏(图2(b)16)、热流栅格图2(b)8和散热栅格(图2(b)13)组成：升温装置主要由单片机经MOS管控制开启和断开加热管元件，设定加热温度后温度显示在升温显示屏1(图2(b)14)，热电偶实时采集血管表面温度经信号采集处理模块进入单片机AD转换后显示在升温显示屏2(图2(b)16)，加热管元件在水槽中产生热通过热流栅格对流空气对待测样品进行加热。

爆破压测试模块，由单片机AT89s51发出信号给夹持机构左右阻抗测试夹(阻抗测试夹1图2(b)9、阻抗测试夹2(图2(c)21))，气泵设备通过与气泵接口端(图2(b)12)连接，在单片机的控制下对血管进行充气，差压计连接在血管的一端用来实时监测和记录血管内压强的变化。

信号采集处理模块，由热电偶、压力传感器及放大器和电容、电阻等组成电信号放大、滤波调理电路组成。

下面进一步详细描述本发明实施例的血管组织阻抗测试方法的实现原理：

本实施例用离体新西兰兔血管进行血管组织阻抗规律研究，血管经清理去除管腔内部血液等杂质后在SBF模拟体液中置于冰箱冷藏保存12小时,实验前用生理盐水清洗组织，剔除掉血管表面上厚厚的包含脂肪的结缔组织，使试样表面平整干净以保证接触性能良好。采用长40±0.5mm，直径为5.11±0.1mm的兔血管，使用本发明一种血管组织阻抗测试系统开展阻抗规律研究，具体如下：

1、电流频率-血管阻抗测定：

插入SD卡至卡槽(图2(b)6)，打开电源开关(图2(b)4)，开始加温至手术室温度(26℃),打开玻璃罩(图2(a)24)，初始化设置LCR测定仪以及高频电源，选取合适大小的绝缘棒(图2(b)15)并将其插入待测血管中，通过加压块1(图2(b)2)和加压块2(图2(c)17)进行上下移动实现压持血管的操作，将血管(图2(b)7)夹持在固定端，设置好电信号频率参数，并将高频电源的两端夹持在待测血管夹(血管夹1(图2(b)11)、血管夹2(图2(c)23))上，在待测血管的两端阻抗测试夹(阻抗测试夹1图2(b)9、阻抗测试夹2(图2(c)21)夹持上阻抗测定仪，盖上玻璃罩(图2(a)24)防止外界干扰，采集频率范围为200-950KHz电流刺激下(以递增的方式调整信号频率)血管组织的阻抗变化，数据自动保存到SD卡(图2(b)6)，控制软件流程图如图5所示，结果如图6所示。

2、温度-血管阻抗测定

插入SD卡至卡槽(图2(b)6)，打开电源开关(图2(b)4)，开始加温至手术室温度(26℃)，选取合适大小的绝缘棒插入待测血管中，通过加压块1(图2(b)2)和加压块2(图2(c)17)进行上下移动实现夹持血管的操作，将血管(图2(b)7)夹持在固定端，并将高频电源的两端夹持在待测血管夹(血管夹1(图2(b)11)、血管夹2(图2(c)23))上，将LCR阻抗测定仪夹持在血管的两端阻抗测试夹(阻抗测试夹1图2(b)9、阻抗测试夹2(图2(c)21)上，将恒温玻璃罩(图2(a)24)盖上，设置恒温加热参数对待测血管(图2(b)7)进行加热，设定的温度显示在升温显示屏1(图2(b)14)，热电偶(图2(c)18)直接测量血管的表面温度并实时反馈升温装置进行温度恒定保持，采集恒流源设定在350KHz(实验中阻抗虚部影响最小频率)正弦波刺激下的温度范围为26-65℃范围的血管组织的阻抗变化，温度数据显示在升温显示屏2(图2(b)16)，数据自动保存到SD卡(图2(b)6)。控制软件流程图如图3所示，本实施例的温度-血管阻抗测定结果如图7所示。

3、压力-血管阻抗测定：

打开电源开关(图2(b)4)，开始加温至手术室温度(26℃),打开玻璃罩(图2(a)24)，初始化设置阻抗测定仪，通过加压块1(图2(b)2)和加压块2(图2(c)17)进行上下移动实现夹持血管的操作，将血管(图2(b)7)夹持在固定端，将LCR阻抗测定仪夹持在血管的两端阻抗测试夹(阻抗测试夹1图2(b)9、阻抗测试夹2(图2(c)21)上，按照实验需求的压力范围(0-14N)调节压持速度及下压距离，保存压力和阻抗数据。控制流程如图4所示，结果如图8所示。

4、电压-血管阻抗测定

打开电源开关(图2(b)4)，开始加温至手术室温度(26℃)，打开玻璃罩，选取合适大小的绝缘棒插入待测血管中，通过加压块1(图2(b)2)和加压块2(图2(c)17)进行上下移动实现夹持血管的操作，将血管(图2(b)7)夹持在固定端，将LCR阻抗测定仪夹持在血管的两端阻抗测试夹(阻抗测试夹1图2(b)9、阻抗测试夹2(图2(c)21)上，设定高频电源刺激频率为对血管阻抗虚部最小影响的频率(本实验中阻抗虚部影响最小频率)，并将高频电源的两端夹持在待测血管两端的血管夹(血管夹1(图2(b)11)、血管夹2(图2(c)23))上，并不断逐渐增压，盖上玻璃罩防止外界干扰，采集血管在电压含20-400V范围的阻抗变化，阻抗数据自动保存到SD卡，软件控制流程如图5所示，结果如图8所示。

5、血管爆破压测定

打开电源开关(图2(b)4)，通过加压块1(图2(b)2)和加压块2(图2(c)17)进行上下移动实现夹持血管的操作，将血管图2(b)7)的一端固定在夹持机构上并锁死，另一端固定在数字差压计装置的一端，气泵设备连接在气泵接口端(图2(b)12)，设定气流鼓进血管的速度，盖上玻璃罩，设定加温参数恒温至人体体温附近(37.5℃)，数字差压计实时记录血管内的压强变化数据。

综上所述，相较于现有技术，本发明能够实现以下功能：

1.本发明通过特殊的机械结构能够夹持任意范围的血管；

2.本发明可调节夹持位置适应不同长度的血管；

3.本发明可模拟各种环境温度；

4.本发明可模拟医生的夹持动作；

5.本发明可实现长时间血管阻抗测量以及结果的存储；

6.本发明可以模拟多种频率和电压电信号刺激；

7.本发明通过不同模块组合集成满足不同血管阻抗测试任务。

本发明作为一种血管组织阻抗测试系统，实现了温度，频率，电压，压力等各种环境条件的集成和装置标准化，研究人员只需前期处理血管和装配到装置中，将相关设备接入测试系统，即可方便模拟实现血管在电外科设备操作环境下的阻抗规律研究，便携易用，误差小，为能量型血管闭合设备的研究人员提供了一种方便易用的血管阻抗规律研究系统，提高试验效率，可加速研究血管阻抗在高频电外科操作环境下的变化与机理，加速高频血管闭合手术设备的研发转化应用推广。

在一些可选择的实施例中，在方框图中提到的功能/操作可以不按照操作示图提到的顺序发生。例如，取决于所涉及的功能/操作，连续示出的两个方框实际上可以被大体上同时地执行或所述方框有时能以相反顺序被执行。此外，在本发明的流程图中所呈现和描述的实施例以示例的方式被提供，目的在于提供对技术更全面的理解。所公开的方法不限于本文所呈现的操作和逻辑流程。可选择的实施例是可预期的，其中各种操作的顺序被改变以及其中被描述为较大操作的一部分的子操作被独立地执行。

此外，虽然在功能性模块的背景下描述了本发明，但应当理解的是，除非另有相反说明，所述的功能和/或特征中的一个或多个可以被集成在单个物理装置和/或软件模块中，或者一个或多个功能和/或特征可以在单独的物理装置或软件模块中被实现。还可以理解的是，有关每个模块的实际实现的详细讨论对于理解本发明是不必要的。更确切地说，考虑到在本文中公开的装置中各种功能模块的属性、功能和内部关系的情况下，在工程师的常规技术内将会了解该模块的实际实现。因此，本领域技术人员运用普通技术就能够在无需过度试验的情况下实现在权利要求书中所阐明的本发明。还可以理解的是，所公开的特定概念仅仅是说明性的，并不意在限制本发明的范围，本发明的范围由所附权利要求书及其等同方案的全部范围来决定。

所述功能如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

在流程图中表示或在此以其他方式描述的逻辑和/或步骤，例如，可以被认为是用于实现逻辑功能的可执行指令的定序列表，可以具体实现在任何计算机可读介质中，以供指令执行系统、装置或设备(如基于计算机的系统、包括处理器的系统或其他可以从指令执行系统、装置或设备取指令并执行指令的系统)使用，或结合这些指令执行系统、装置或设备而使用。就本说明书而言，“计算机可读介质”可以是任何可以包含、存储、通信、传播或传输程序以供指令执行系统、装置或设备或结合这些指令执行系统、装置或设备而使用的装置。

计算机可读介质的更具体的示例(非穷尽性列表)包括以下：具有一个或多个布线的电连接部(电子装置)，便携式计算机盘盒(磁装置)，随机存取存储器(RAM)，只读存储器(ROM)，可擦除可编辑只读存储器(EPROM或闪速存储器)，光纤装置，以及便携式光盘只读存储器(CDROM)。另外，计算机可读介质甚至可以是可在其上打印所述程序的纸或其他合适的介质，因为可以例如通过对纸或其他介质进行光学扫描，接着进行编辑、解译或必要时以其他合适方式进行处理来以电子方式获得所述程序，然后将其存储在计算机存储器中。

应当理解，本发明的各部分可以用硬件、软件、固件或它们的组合来实现。在上述实施方式中，多个步骤或方法可以用存储在存储器中且由合适的指令执行系统执行的软件或固件来实现。例如，如果用硬件来实现，和在另一实施方式中一样，可用本领域公知的下列技术中的任一项或他们的组合来实现：具有用于对数据信号实现逻辑功能的逻辑门电路的离散逻辑电路，具有合适的组合逻辑门电路的专用集成电路，可编程门阵列(PGA)，现场可编程门阵列(FPGA)等。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由权利要求及其等同物限定。

以上是对本发明的较佳实施进行了具体说明，但本发明并不限于所述实施例，熟悉本领域的技术人员在不违背本发明精神的前提下还可做出种种的等同变形或替换，这些等同的变形或替换均包含在本申请权利要求所限定的范围内。

Claims (10)

1.一种血管组织阻抗测试系统，其特征在于，包括：

单片机，用于进行信号处理与信号计算，根据生成的控制信号对相关执行机构进行控制；

显示模块，用于显示数值及图形；

升温装置，用于对待测血管进行加热；

信号采集处理模块，用于实时采集血管的表面温度和施加压力产生的电信号，并进行预处理，将预处理得到的数据传递至所述单片机；

精密直线传动模块，用于控制夹持台移动；通过控制夹持台移动，实现调节两夹持台的距离，调节待测血管夹的夹持位置适应不同长度的待测血管；

爆破压测试模块，用于对血管通入预设气压并实时监测和记录血管内的压强变化信息；

存储模块，用于存储测试数据；

LCR阻抗测定仪，用于夹持在血管的两端阻抗测试夹上，根据实验需求的压力范围调节加压模块的压持速度及下压距离，保存压力和阻抗数据。

2.根据权利要求1所述的一种血管组织阻抗测试系统，其特征在于，还包括：

电源模块，用于给所述单片机以及相关执行机构供电；

按键模块，用于输入测试过程的控制信号。

3.一种离体血管组织阻抗测试方法，其特征在于，包括：

通过单片机进行信号处理与信号计算，根据生成的控制信号对相关执行机构进行控制；

通过显示模块显示数值及图形；

通过升温装置对待测血管进行加热；

通过信号采集处理模块实时采集血管的表面温度和施加压力产生的电信号，并进行预处理，将预处理得到的数据传递至所述单片机；

通过精密直线传动模块控制夹持台移动；通过控制夹持台移动，实现调节两夹持台的距离，调节待测血管夹的夹持位置适应不同长度的待测血管；

通过爆破压测试模块对血管通入预设气压并实时监测和记录血管内的压强变化信息；

通过存储模块存储测试数据；

通过将LCR阻抗测定仪夹持在血管的两端阻抗测试夹上，根据实验需求的压力范围调节加压模块的压持速度及下压距离，保存压力和阻抗数据。

4.根据权利要求3所述的一种离体血管组织阻抗测试方法，其特征在于，还包括以下至少之一：

测定不同电流频率下的血管阻抗变化情况；

测定不同温度下的血管阻抗变化情况；

测定不同夹持压力下的血管阻抗变化情况；

测定不同电压下的血管阻抗变化情况；

测定血管爆破压力。

5.根据权利要求4所述的一种离体血管组织阻抗测试方法，其特征在于，所述测定不同电流频率下的血管阻抗变化情况，包括：

将SD卡插入至卡槽；

打开电源开关加温至手术室温度；

打开恒温玻璃罩，初始化设置LCR阻抗测定仪以及高频电源；

选取合适大小的绝缘棒并将所述绝缘棒插入待测血管中；

通过第一加压块和第二加压块进行上下移动，以对血管进行压持，将血管夹持在固定端；

设置好电信号频率参数；

将高频电源的两端夹持在待测血管夹上，在待测血管的两端阻抗测试夹上夹持阻抗测定仪；

将采集频率范围配置为含200-950KHz范围的电流刺激，盖上玻璃罩后，采集血管组织的阻抗变化，将阻抗变化数据保存到所述SD卡。

6.根据权利要求4所述的一种离体血管组织阻抗测试方法，其特征在于，所述测定不同温度下的血管阻抗变化情况，包括：

插入SD卡至卡槽；

打开电源开关加温至手术室温度；

选取合适大小的绝缘棒插入待测血管中；

通过第一加压块和第二加压块进行上下移动，以对血管进行夹持操作，将血管夹持在固定端；

设定高频电源刺激频率为对血管阻抗虚部最小影响的频率，并将高频电源的两端夹持在待测血管两端的第一血管夹和第二血管夹上；

将LCR阻抗测定仪夹持在血管的两端阻抗测试夹上；

将恒温玻璃罩盖上，设置恒温加热参数对待测血管进行加热，设定的温度显示在升温显示屏；

通过热电偶测量血管的表面温度，以实时反馈所述表面温度到升温装置保持温度恒定；

采集温度范围含26-65℃范围的血管组织的阻抗变化，并将采集到的阻抗变化数据保存到所述SD卡。

7.根据权利要求4所述的一种离体血管组织阻抗测试方法，其特征在于，所述测定不同夹持压力下的血管阻抗变化情况，包括：

打开电源开关加温至手术室温度；

打开玻璃罩，初始化设置阻抗测定仪，通过第一加压块和第二加压块进行上下移动实现夹持血管的操作，将血管夹持在固定端；

将LCR阻抗测定仪夹持在血管的两端阻抗测试夹上，根据实验需求的压力范围调节压持速度及下压距离，保存压力和阻抗数据。

8.根据权利要求4所述的一种离体血管组织阻抗测试方法，其特征在于，所述测定不同电压下的血管阻抗变化情况，包括：

打开电源开关加温至手术室温度；

打开玻璃罩，选取合适大小的绝缘棒插入待测血管中；

通过第一加压块和第二加压块进行上下移动实现夹持血管的操作，将血管夹持在固定端，将LCR阻抗测定仪夹持在血管的两端阻抗测试夹上；

设定高频电源刺激频率为对血管阻抗虚部最小影响的频率，并将高频电源的两端夹持在待测血管两端的第一血管夹和第二血管夹上；

盖上玻璃罩并且不断增压，采集血管在电压含20-400V范围的阻抗变化，并将阻抗数据保存到SD卡。

9.根据权利要求4所述的一种离体血管组织阻抗测试方法，其特征在于，所述测定血管爆破压力，包括：

打开电源开关，通过第一加压块和第二加压块上下移动夹持血管，将待测血管的一端固定在夹持机构上，将待测血管的另一端固定在数字差压计装置的一端；

将气泵设备连接在气泵接口端；

配置气流鼓进血管的速度，盖上玻璃罩，设定加温参数恒温至目标温度；

通过数字差压计实时记录血管内的压强变化数据。

10.一种电子设备，其特征在于，包括处理器以及存储器；

所述存储器用于存储程序；

所述处理器执行所述程序实现如权利要求3至9中任一项所述的方法。