用于乳腺癌早期風險檢測評估的智能胸衣的制作方法
【技術領域】
[0001] 本發(fā)明設及健康、醫(yī)療領域，是一種可W檢測和診斷乳腺組織病變風險程度的便 攜式、可穿戴的智能胸衣。
【背景技術】
[0002] 乳腺癌是當今女性高發(fā)腫瘤疾病，乳腺癌的診斷方法只能去醫(yī)院檢測，通過醫(yī)生 的觸診、超聲、乳腺鋼祀或乳腺MRI甚至乳腺活檢等方法完成。但是據相關文獻報道，在接 受檢查的適齡婦女中，真正患乳腺癌的婦女比例是極低的，在接受活檢的婦女中，僅有15% 的女性被確認為惡性腫瘤，而大多是良性腫瘤，甚至就是普通的乳腺疾病。目前由于各種原 因，導致婦女過度檢查的情況大量存在，因此減少過度檢查很有必要。
[0003] 乳房是女性的私密部位，尤其對于中國女性，很多婦女由于是敏感部位的原因而 不去醫(yī)院做檢查，等到感覺非常不適時而不得不去醫(yī)院做檢查，此時可能為時已晚，因此， 如有一種便捷的、甚至可W通過自檢的方式即可得知自己乳腺患病情況，就顯得非常有必 要。
[0004] 基于共振頻率的電阻抗掃頻巧esonance-frequen巧-basedElectrical ImpedanceSpectroscopy,REI巧檢測方法，是由匹斯堡大學的LedermanDror教授等組 成的研究小組提出的，是一種根據乳腺中的惡性腫瘤組織與正常組織的電導率存在顯著差 異，利用人體正常乳腺組織的對稱性與電路中的共振原理的方法。人體可W看作是由在空 間按一定位置分布、具有不同電特性的組織所組成的一個混合導體。而細胞是人體的形態(tài) 結構、生理功能和生長發(fā)育的基本單位。人體細胞由細胞膜，細胞質，細胞核構成，而細胞則 浸浴于細胞外液之中。細胞質構成的細胞內液和細胞外液中含有某些離子，具有導電性，其 電學性質類似于電阻，具有阻抗特性。而細胞膜具有選擇性通透某些離子特點，無直流導電 性，但可W通過交流電，類似于電容，具有電容特性。因此，人體可W近似等效于一個由許多 電阻與電容構成的生物電網絡，形成了一個應用廣泛的=元件等效電路模型。當乳腺組織 發(fā)生病變時，可W釋放出一種血管因子，使得惡性腫瘤組織新生血管豐富，血液流速加快， 代謝增快，運些也可導致惡性腫瘤組織及其周邊組織發(fā)生明顯的容抗變化。據研究表明， 癌變組織的容抗與正常細胞的容抗差距可達50倍左右。將幅值恒定，頻率不同的正弦交變 電流源串接適當的電感的電路的兩極接在組織（可W等效成電阻電容組成的電路）兩端 時，在某一頻率下，電路會發(fā)生諧振，此時負載（匹配電感與生物組織組成的電路）兩端電 壓最小。通過采集電壓最低點對應頻率值，可W通過頻率與容抗感抗（感抗固定可知）之 間的關系可W的確定生物組織的阻抗，從而可W確定組織是否癌變，甚至組織病變的程度。

【發(fā)明內容】

[0005] 本發(fā)明針對現(xiàn)有技術的不足，提供了一種用于乳腺癌早期風險檢測評估的智能胸 衣。
[0006] 本發(fā)明解決技術問題所采取的技術方案為：
[0007] 本發(fā)明包括內層卓杯、中間氣囊層和外部胸衣層。
[0008] 在所述內層罩杯上對稱分布有電極陣列，電極陣列直接與乳腺組織接觸；所述的 電極陣列包括呈圓形分布的六個電極和位于圓屯、處的公共電極，公共電極接地，另外六個 電極連接電路控制模塊。
[0009] 所述的電路控制模塊位于下化部位，包括微處理器、正弦信號發(fā)生電路、電壓/電 流轉換電路、電極選通模塊和幅值處理單元。
[0010] 所述的微處理器實現(xiàn)正弦信號發(fā)生電路的變頻信號輸出；控制電極陣列中的電極 選通；連接幅值處理單元，采集數據并進行預處理。
[0011] 所述的正弦信號發(fā)生電路提供一個幅值恒定、頻率可變的正弦信號源；其輸入端 連接微處理器，獲得微處理器單元的控制命令；輸出端連接電壓/電流轉換電路，輸出所需 的一個幅值恒定、頻率可變的正弦信號源。
[0012] 所述的電壓/電流轉換電路轉換電壓為電流，為胸衣提供幅值恒定、頻率可變的 交變電流作為激勵電流，其輸入端為正弦信號發(fā)生電路，接入幅值恒定，頻率變化的正弦信 號源；輸出端連接電極選通模塊，使交變電流通到檢測電極陣列中的待測電極。
[0013] 所述的幅值處理單元用于檢測等效化C電路兩端的電壓在一個頻率周期內的峰 峰值；其輸入端為電壓/電流轉換電路的輸出端，也就是電極選通模塊的輸入端；其輸出端 與微處理器連接，提供檢測的電壓值。
[0014] 所述的電路控制模塊通過將乳腺組織等效成RC電路，然后串聯(lián)一個匹配電感，組 成化C電路；利用電流激勵方式，化C電路會在某一頻率發(fā)生諧振，并通過測得的相應且最 低的電壓得到共振頻率，最終確定使用者的乳腺情況。
[0015] 本發(fā)明的有益效果是：該智能胸衣不僅檢測方便、簡單、安全、對人體無害，而且可 W及早的檢測到乳腺組織的是否病變，早點防治和預防乳腺疾病。面對急劇增長的乳腺疾 病，本發(fā)明的出現(xiàn)和其功能對廣大女性群眾來說如同及時雨，其檢測技術的無害性對于擔 屯、傳統(tǒng)的乳腺檢測方法一-X射線、超聲波等有傷害的乳腺病患者更是福音。
【附圖說明】
[0016] 圖1是本發(fā)明結構示意圖；
[0017] 圖2是功能模塊分布圖；
[001引圖3是檢測電極陣列分布；
[0019] 圖4是電路工作原理圖；
[0020] 圖5是乳乳腺組織等效RC電路模型；
[00引]圖6是化C電路圖；
[0022] 圖7是罩杯層次結構圖。
【具體實施方式】
[0023] 為了使本領域的技術人員能進一步了解本發(fā)明的特征及技術內容，本發(fā)明優(yōu)選出 一個實施例，請參閱W下本實施例的詳細說明及附圖。
[0024] 本發(fā)明是基于共振頻率的電阻抗掃頻的檢測方法，用于乳腺癌早期風險檢測評估 的智能胸衣。智能胸衣為可穿戴式，其樣式與普通運動胸衣一樣，具有屯、位、上托、下托、下 巧I、耳部與肩帶等部位，并且可w根據不同的人，設計不同大小的上下托（下面稱為罩杯），W便于穿戴合適。智能胸衣的下化、屯、位與屯、位、上下托（罩杯）等部分集成了由有關功能 的小模塊串起來的電路，實現(xiàn)檢測乳腺組織情況與數據通信功能，達到乳腺癌早期風險檢 測的作用。在智能胸衣的罩杯處由內層罩杯、中間氣囊層與外部胸衣層=層組成，=層共同 作用可W使檢測更加穩(wěn)定，胸衣的效果更加準確。運種可穿戴式智能胸衣的出現(xiàn)，使得廣大 女性群眾可W在家里自主、方便、隨時的檢測乳腺健康情況。并且通過此發(fā)明，使用者可W 長期的監(jiān)測乳腺情況，達到預防乳腺疾病的目的。
[0025]本實施例如圖1所示，本實施例中的可穿戴式智能胸衣與一般的運動胸衣類似。 在胸衣上的某些部位集成了 ：9一電源模塊、10-微處理器單元、11-正弦信號發(fā)生電路、 12-電壓/電流轉換電路、13-電極選通模塊、8-檢測電極陣列（其分布如圖3所示）、 14-幅值處理單元、(§)-藍牙模塊。整個電路模塊分布如圖2所示。
[002引圖1中表明了智能胸衣的幾個主要部化圖2中表明了電路模塊的分布：①為雞 屯、或屯、位，位于雙乳之間、下化之上的區(qū)域，屯、位部位的上部分放置電極選通小模塊13,下 半部分放置電壓/電流源轉換小模塊；②為下化部位，是電路模塊的主要集中部位，運個部 位集成了電源小模塊、正弦信號發(fā)生小模塊、微處理器小模塊、幅值檢測小模塊W及藍牙模 塊；③、④為上下托，共同組成罩杯，即檢測電極陣列；⑥、⑧分別為耳部與肩帶，雖然沒有 安裝電路，但也是不可缺少的部分，有了它才可W用于穿戴；⑦是氣囊充氣口，用于給罩杯 的中間氣囊層充氣（其分層如圖7所示）；16是充電器，用于裝置供電；17是氣累，提供氣 源。
[0027] 智能胸衣整個電路的分布圖如圖2所示、工作原理如圖4所示：
[0028] 電源模塊與充電器共同組成整個胸衣的供電部分，給其他各個需要供電的模塊供 電。電源模塊的輸入連接充電器，充電器的出入端直接連接家庭電源。
[0029] 微處理器單元是胸衣控制其他模塊、采集與預處理數據、輸出數據等的模塊，功能 結構如圖4所示。通過編寫相關程序，微處理器對胸衣的各個模塊發(fā)出控制指令，實現(xiàn)正弦 信號發(fā)生電路的變頻信號輸出；控制檢測電極陣列的電極選通；連接幅值處理單元，采集 數據并進行預處理；與無線模塊連接，傳輸數據。
[0030] 正弦信號發(fā)生電路需提供一個幅值恒定，頻率可變的正弦信號源。其輸入端連接 微處理器，獲得微處理器單元的控制命令；輸出端連接電壓/電流轉換電路，輸出所需的一 個幅值恒定，頻率可變的正弦信號源。
[0031] 電壓/電流轉換電路轉換電壓為電流，為胸衣提供幅值恒定，頻率可變的交變電 流作為激勵電流。其輸入端為正弦信號發(fā)生電路，接入幅值恒定，頻率變化的正弦信號源； 輸出端連接電極選通模塊，使交變電流通到檢測電極陣列中的待測電極。
[0032] 電極選通模塊為多路開關，用于控制電流源輸出電流流向哪一個電極。其輸入端 接