[发明专利]生物组织介电特性测量探头及其校准方法、设备和介质

权利要求书

1.一种生物组织介电特性测量探头，其特征在于，包括：由探头底端至探头顶端依次设置的连接端口、同轴传输装置以及测量头；

所述连接端口的顶端与所述同轴传输装置的底端连接，所述连接端口包括与所述同轴传输装置的中心轴线位于同一直线上的连接端口内芯和连接端口外壳；

所述同轴传输装置包括由内而外依次同轴设置的金属内芯、电介质材料填充层以及金属屏蔽层，所述金属内芯与所述连接端口内芯连接，所述金属屏蔽层与所述连接端口外壳连接，所述金属屏蔽层在与所述测量头连接处的外表面上设置有第一螺纹；

所述测量头包括主体结构以及设置在所述测量头顶端的测量面，所述主体结构的底部设有圆柱形凹槽，所述圆柱形凹槽内壁上设置有与所述第一螺纹相配合第二螺纹，以使所述同轴传输装置与所述测量头固定连接。

2.如权利要求1所述的一种生物组织介电特性测量探头，其特征在于：所述测量面包括圆弧形测量面、平面测量面以及爪形测量面；

所述测量头还包括设置在测量头顶端处的负压气道和气道开口，所述气道开口包括设置在所述圆弧测量面处的若干入气开口以及设置在所述测量头底端侧面的出气开口。

3.如权利要求1所述的一种生物组织介电特性测量探头，其特征在于：

所述连接端口还包括设置在所述连接端口外壳底端的第三螺纹。

4.如权利要求1所述的一种生物组织介电特性测量探头，其特征在于：所述主体结构和所述电介质材料填充层均采用聚四氟乙烯进行填充。

5.如权利要求1所述的一种生物组织介电特性测量探头，其特征在于：所述测量面为针形结构；

所述同轴传输装置包括从金属内芯顶端径向延伸至所述测量头的突出部，所述测量头的主体结构设置有用于容纳所述突出部的针状槽孔。

6.一种生物组织介电特性测量探头校准方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：

将探头置于悬空状态，并获取探头的第一反射系数；

将探头的测量头置于第一标准液中，并获取探头的第二反射系数；

将探头的测量头置于第二标准液中，并获取探头的第三反射系数；

基于所述第一反射系数、所述第二反射系数和所述第三反射系数，利用特征模型得到探头特征参数；

利用所述探头特征参数进行探头测量校准，并根据所述探头特征参数计算待测组织的电导率和介电常数。

7.如权利要求6所述的一种生物组织介电特性测量探头校准方法，其特征在于，所述特征模型的计算公式为：

其中，

式中，ε_r1、ε_r2分别表示第一标准液和第二标准液的相对介电常数，σ₁、σ₂分别表示第一标准液和第二标准液的电导率，f表示测量频率，ε₀表示真空介电介电常数，其值近似为8.854187817×10^-12F/m，j表示复数的虚部符号，ρ_air表示第一反射系数，ρ₁表示第二反射系数，ρ₂表示第三反射系数，λ₁、λ₂、λ₃均表示探头特征参数。

8.如权利要求6所述的一种生物组织介电特性测量探头校准方法，其特征在于：所述第一标准液、第二标准液分别为介电特性已知的去离子水和标准浓度的生理盐水。

9.一种计算机设备，其特征在于：包括处理器和存储器，所述处理器与所述存储器相连，所述存储器用于存储计算机程序，所述处理器用于执行所述存储器中存储的计算机程序，以使得所述计算机设备执行如权利要求6至8中任一项所述的方法。

10.一种计算机可读存储介质，其特征在于：所述计算机可读存储介质中存储有计算机程序，当所述计算机程序被运行时，实现如权利要求6至8任一项所述的方法。