用于乳腺癌早期风险检测评估的智能胸衣的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明设及健康、医疗领域，是一种可W检测和诊断乳腺组织病变风险程度的便 携式、可穿戴的智能胸衣。
【背景技术】
[0002] 乳腺癌是当今女性高发肿瘤疾病，乳腺癌的诊断方法只能去医院检测，通过医生 的触诊、超声、乳腺钢祀或乳腺MRI甚至乳腺活检等方法完成。但是据相关文献报道，在接 受检查的适龄妇女中，真正患乳腺癌的妇女比例是极低的，在接受活检的妇女中，仅有15% 的女性被确认为恶性肿瘤，而大多是良性肿瘤，甚至就是普通的乳腺疾病。目前由于各种原 因，导致妇女过度检查的情况大量存在，因此减少过度检查很有必要。
[0003] 乳房是女性的私密部位，尤其对于中国女性，很多妇女由于是敏感部位的原因而 不去医院做检查，等到感觉非常不适时而不得不去医院做检查，此时可能为时已晚，因此， 如有一种便捷的、甚至可W通过自检的方式即可得知自己乳腺患病情况，就显得非常有必 要。
[0004] 基于共振频率的电阻抗扫频巧esonance-frequen巧-basedElectrical ImpedanceSpectroscopy,REI巧检测方法，是由匹斯堡大学的LedermanDror教授等组 成的研究小组提出的，是一种根据乳腺中的恶性肿瘤组织与正常组织的电导率存在显著差 异，利用人体正常乳腺组织的对称性与电路中的共振原理的方法。人体可W看作是由在空 间按一定位置分布、具有不同电特性的组织所组成的一个混合导体。而细胞是人体的形态 结构、生理功能和生长发育的基本单位。人体细胞由细胞膜，细胞质，细胞核构成，而细胞则 浸浴于细胞外液之中。细胞质构成的细胞內液和细胞外液中含有某些离子，具有导电性，其 电学性质类似于电阻，具有阻抗特性。而细胞膜具有选择性通透某些离子特点，无直流导电 性，但可W通过交流电，类似于电容，具有电容特性。因此，人体可W近似等效于一个由许多 电阻与电容构成的生物电网络，形成了一个应用广泛的=元件等效电路模型。当乳腺组织 发生病变时，可W释放出一种血管因子，使得恶性肿瘤组织新生血管丰富，血液流速加快， 代谢增快，运些也可导致恶性肿瘤组织及其周边组织发生明显的容抗变化。据研究表明， 癌变组织的容抗与正常细胞的容抗差距可达50倍左右。将幅值恒定，频率不同的正弦交变 电流源串接适当的电感的电路的两极接在组织（可W等效成电阻电容组成的电路）两端 时，在某一频率下，电路会发生谐振，此时负载（匹配电感与生物组织组成的电路）两端电 压最小。通过采集电压最低点对应频率值，可W通过频率与容抗感抗（感抗固定可知）之 间的关系可W的确定生物组织的阻抗，从而可W确定组织是否癌变，甚至组织病变的程度。
【发明内容】
[0005] 本发明针对现有技术的不足，提供了一种用于乳腺癌早期风险检测评估的智能胸 衣。
[0006] 本发明解决技术问题所采取的技术方案为：
[0007] 本发明包括内层卓杯、中间气囊层和外部胸衣层。
[0008] 在所述内层罩杯上对称分布有电极阵列，电极阵列直接与乳腺组织接触；所述的 电极阵列包括呈圆形分布的六个电极和位于圆屯、处的公共电极，公共电极接地，另外六个 电极连接电路控制模块。
[0009] 所述的电路控制模块位于下化部位，包括微处理器、正弦信号发生电路、电压/电 流转换电路、电极选通模块和幅值处理单元。
[0010] 所述的微处理器实现正弦信号发生电路的变频信号输出；控制电极阵列中的电极 选通；连接幅值处理单元，采集数据并进行预处理。
[0011] 所述的正弦信号发生电路提供一个幅值恒定、频率可变的正弦信号源；其输入端 连接微处理器，获得微处理器单元的控制命令；输出端连接电压/电流转换电路，输出所需 的一个幅值恒定、频率可变的正弦信号源。
[0012] 所述的电压/电流转换电路转换电压为电流，为胸衣提供幅值恒定、频率可变的 交变电流作为激励电流，其输入端为正弦信号发生电路，接入幅值恒定，频率变化的正弦信 号源；输出端连接电极选通模块，使交变电流通到检测电极阵列中的待测电极。
[0013] 所述的幅值处理单元用于检测等效化C电路两端的电压在一个频率周期内的峰 峰值；其输入端为电压/电流转换电路的输出端，也就是电极选通模块的输入端；其输出端 与微处理器连接，提供检测的电压值。
[0014] 所述的电路控制模块通过将乳腺组织等效成RC电路，然后串联一个匹配电感，组 成化C电路；利用电流激励方式，化C电路会在某一频率发生谐振，并通过测得的相应且最 低的电压得到共振频率，最终确定使用者的乳腺情况。
[0015] 本发明的有益效果是：该智能胸衣不仅检测方便、简单、安全、对人体无害，而且可 W及早的检测到乳腺组织的是否病变，早点防治和预防乳腺疾病。面对急剧增长的乳腺疾 病，本发明的出现和其功能对广大女性群众来说如同及时雨，其检测技术的无害性对于担 屯、传统的乳腺检测方法一-X射线、超声波等有伤害的乳腺病患者更是福音。
【附图说明】
[0016] 图1是本发明结构示意图；
[0017] 图2是功能模块分布图；
[001引图3是检测电极阵列分布；
[0019] 图4是电路工作原理图；
[0020] 图5是乳乳腺组织等效RC电路模型；
[00引]图6是化C电路图；
[0022] 图7是罩杯层次结构图。
【具体实施方式】
[0023] 为了使本领域的技术人员能进一步了解本发明的特征及技术内容，本发明优选出 一个实施例，请参阅W下本实施例的详细说明及附图。
[0024] 本发明是基于共振频率的电阻抗扫频的检测方法，用于乳腺癌早期风险检测评估 的智能胸衣。智能胸衣为可穿戴式，其样式与普通运动胸衣一样，具有屯、位、上托、下托、下 巧I、耳部与肩带等部位，并且可w根据不同的人，设计不同大小的上下托（下面称为罩杯），W便于穿戴合适。智能胸衣的下化、屯、位与屯、位、上下托（罩杯）等部分集成了由有关功能 的小模块串起来的电路，实现检测乳腺组织情况与数据通信功能，达到乳腺癌早期风险检 测的作用。在智能胸衣的罩杯处由内层罩杯、中间气囊层与外部胸衣层=层组成，=层共同 作用可W使检测更加稳定，胸衣的效果更加准确。运种可穿戴式智能胸衣的出现，使得广大 女性群众可W在家里自主、方便、随时的检测乳腺健康情况。并且通过此发明，使用者可W 长期的监测乳腺情况，达到预防乳腺疾病的目的。
[0025]本实施例如图1所示，本实施例中的可穿戴式智能胸衣与一般的运动胸衣类似。 在胸衣上的某些部位集成了 ：9一电源模块、10-微处理器单元、11-正弦信号发生电路、 12-电压/电流转换电路、13-电极选通模块、8-检测电极阵列（其分布如图3所示）、 14-幅值处理单元、(§)-蓝牙模块。整个电路模块分布如图2所示。
[002引图1中表明了智能胸衣的几个主要部化图2中表明了电路模块的分布：①为鸡 屯、或屯、位，位于双乳之间、下化之上的区域，屯、位部位的上部分放置电极选通小模块13,下 半部分放置电压/电流源转换小模块；②为下化部位，是电路模块的主要集中部位，运个部 位集成了电源小模块、正弦信号发生小模块、微处理器小模块、幅值检测小模块W及蓝牙模 块；③、④为上下托，共同组成罩杯，即检测电极阵列；⑥、⑧分别为耳部与肩带，虽然没有 安装电路，但也是不可缺少的部分，有了它才可W用于穿戴；⑦是气囊充气口，用于给罩杯 的中间气囊层充气（其分层如图7所示）；16是充电器，用于装置供电；17是气累，提供气 源。
[0027] 智能胸衣整个电路的分布图如图2所示、工作原理如图4所示：
[0028] 电源模块与充电器共同组成整个胸衣的供电部分，给其他各个需要供电的模块供 电。电源模块的输入连接充电器，充电器的出入端直接连接家庭电源。
[0029] 微处理器单元是胸衣控制其他模块、采集与预处理数据、输出数据等的模块，功能 结构如图4所示。通过编写相关程序，微处理器对胸衣的各个模块发出控制指令，实现正弦 信号发生电路的变频信号输出；控制检测电极阵列的电极选通；连接幅值处理单元，采集 数据并进行预处理；与无线模块连接，传输数据。
[0030] 正弦信号发生电路需提供一个幅值恒定，频率可变的正弦信号源。其输入端连接 微处理器，获得微处理器单元的控制命令；输出端连接电压/电流转换电路，输出所需的一 个幅值恒定，频率可变的正弦信号源。
[0031] 电压/电流转换电路转换电压为电流，为胸衣提供幅值恒定，频率可变的交变电 流作为激励电流。其输入端为正弦信号发生电路，接入幅值恒定，频率变化的正弦信号源； 输出端连接电极选通模块，使交变电流通到检测电极阵列中的待测电极。
[0032] 电极选通模块为多路开关，用于控制电流源输出电流流向哪一个电极。其输入端 接