腦血流動力學分析儀器的製作方法
2023-06-05 02:58:21
專利名稱：腦血流動力學分析儀器的製作方法
技術領域：
本實用新型屬於醫療技術領域，具體的說是一種腦血流動力學分析儀器。
背景技術：
腦血管疾病是嚴重威脅人類健康的三大疾病之一。該疾病具有發病率高、致殘率高、死亡率高和復發率高的特點，是中老年人致死和致殘的主要疾病。腦血管病變，首先引起腦循環障礙，使得某些局部區域腦組織缺血，進而導致腦細胞死亡。
大量的臨床和動物實驗表明，許多腦血管疾病在發病前期，腦血管動力學參數往往已經有顯著改變，而且這些動力學改變常常要明顯早於形態學的改變。對於早期動力學參數異常者，如果經過積極的預防和治療，其動力學參數可能恢復正常。因此準確而無創傷的檢測腦血管血液動力學參數無論是對於腦血管疾病的早期診斷、腦血管疾病治療措施療效的客觀評價，還是對於腦循環的生理、病理學研究都有十分重要的意義。
現有的腦血流動力學分析儀器普遍存在結構複雜，體積龐大等缺點，而且操作流程複雜、獲得檢測結果時間長。因此設計出一種結構簡單、操作方便、實用的腦血流動力學分析儀器成為一個迫切需要解決的問題。
發明內容
本實用新型所要解決的技術問題在於設計一種可以對腦血流動力學特性進行便捷無損傷檢測分析的儀器，以克服已有的腦血流動力學分析儀器結構複雜、體積大、操作複雜等缺點。
本實用新型使用以下的動力學參數作為腦血流動力學特性指標。
1)外周阻力Rp表示血液在腦血管床中流動所遇到的阻力，是一個直接反映血液在腦外周血管床中流動暢通狀況的指針。血管栓塞、梗塞、狹窄、血液粘度增大都將使Rp增大。
2)動態阻力DR表示腦血管系統的血液壓力改變量與血液流量的相應改變量的關係。DR反映腦血流自身調節功能，與腦血管阻塞和腦動脈硬化程度有關。腦血管調節功能越差，腦動脈越硬化，DR越大。
3)搏動指數PI表示血液脈動和血管脈動狀態的指標，搏動指數不僅和腦動脈血管壁彈性有關，而且還顯著地受到體循環動脈彈性、心肌收縮力及血管幾何尺寸等的影響。
4)臨界壓力Cp表示啟動血液在血管中流動的最低壓力，它反映了腦血管的閉鎖狀態，顱內壓增高、血液黏度增大和血管阻塞等引起血管閉鎖的許多因素都會引起Cp增大。
本實用新型解決技術問題的技術方案如下腦血流動力學分析儀器包括3個部分檢測系統、採集分析系統、數據存儲與輸出部分。
其中檢測系統包括連續波都卜勒血流速度波形檢測模塊，脈衝式超聲頸動脈管徑檢測模塊和臂式電子血壓測量模塊。其中連續波都卜勒血流速度波形檢測模塊用於檢測顱外頸動脈的血流速度波形及數值V(t)，對速度波形及數值進行數據處理，得出一個心動周期內的最大流速Vmax、最小流速Vmin以及平均流速Vmean；脈衝式超聲頸動脈管徑檢測模塊用於檢測顱外頸動脈的血管直徑D；臂式電子血壓測量模塊用於檢測人體的收縮壓Ps和舒張壓Pd；採集分析系統主要包括計算機、A/D卡、無源底板以及可以對腦血流動力學參數進行分析計算的軟體模塊。檢測系統中的脈衝式超聲頸動脈管徑檢測模塊和計算機主板以及A/D卡通過無源底板上的ISA插槽並聯，檢測系統中的臂式電子血壓測量模塊與主板的串口相連，連續波都卜勒血流速度波形檢測模塊與A/D卡相連。連續波都卜勒血流速度波形檢測模塊所獲得的模擬信號被採集分析系統中的A/D卡轉換成數位訊號，然後和脈衝式超聲頸動脈管徑檢測模塊及臂式電子血壓測量模塊所得到的數據一起輸給計算分析軟體模塊作為分析計算的原始數據。它可以根據上述的血液流速、管徑和血壓信息，分析計算腦血流的各項血液動力學指標。分析計算軟體模塊是根據採用如下公式計算所述動力學參數(1)根據經驗公式計算平均壓力PmeanPmean＝Pd+(Ps-Pd)/3(2)計算最大流量Qmax，最小流量Qmin及平均流量QmeanQmax=D2Vmax4,Qmin=D2Vmin4,Qmean=D2Vmean4]]>(3)計算頸動脈的搏動指數PIPI=Vmax-VminVmean---(1)]]>(4)計算微循環的外周阻力RR=PmeanQmean---(2)]]>(5)計算動態阻力DRDR1=Ps-PdQmax-Qmin]]>DR2=Ps-PmeanQmax-Qmean---(3)]]>
(5)計算腦血管閉鎖的臨界壓力CpCp＝Pd-DR·Qmin(4)數據存儲與輸出部分包括硬碟、軟盤、印表機、彩色液晶顯示屏等，它可以將採集分析系統計算出的患者腦血流動力學指標與主機內儲存的正常參考值對比判斷，輸出分析結果，為臨床分析腦血管功能提供定量指標。
本實用新型計算機採用了更加先進的嵌入式系統，計算機主板、A/D卡和脈衝式超聲頸動脈管徑檢測模塊通過無源底板上的ISA插槽互相耦合，使儀器性能更加穩定，儀器體積也大大縮小。由於採用臂式電子血壓測量模塊直接測量人體的收縮壓和舒張壓，無須使用壓力探頭檢測壓力波形，使得操作更加快捷便利。
本實用新型利用連續波都卜勒血流速度波形檢測模塊檢測兩側頸動脈流速波形及數值，脈衝式超聲頸動脈管徑檢測模塊檢測兩側頸動脈的血管直徑，臂式電子血壓測量模塊檢測人體的舒張壓和收縮壓。分析計算軟體模塊通過公式(1)～(4)即可算出搏動指數PI、外周阻力Rp、動態阻力DR、臨界壓力Cp等腦血流動力學指標，而且整個計算過程簡便，可以更加快捷的得到測試結果。
圖1為本實用新型腦血流動力學分析儀器的結構框圖圖2為本實用新型腦血流動力學分析儀器的操作流程框圖具體實施方式
以下結合附圖進一步說明本實用新型。
參見圖1，本實用新型包括檢測系統、採集分析系統、存儲輸出系統。檢測系統包括連續波都卜勒血流速度波形檢測模塊，脈衝式超聲頸動脈管徑檢測模塊和臂式電子血壓測量模塊；採集分析系統包括計算機、A/D卡、無源底板以及分析計算軟體模塊；存儲輸出系統包括硬碟、軟盤、印表機、顯示屏；檢測系統中的脈衝式超聲頸動脈管徑檢測模塊和計算機主板以及A/D卡通過無源底板上的ISA插槽並聯，檢測系統中的臂式電子血壓測量模塊與主板的串口相連，連續波都卜勒血流速度波形檢測模塊與A/D卡相連。
參見圖2，打開軟體後，新建新病員檔案或開啟已有病員檔案，然後輸入或者修改病員信息。確認後用檢測系統檢測病員的頸動脈流速波形及數值、血管直徑大小和病員的收縮壓與舒張壓。檢測完畢後，軟體對數據進行計算分析。存檔後即可預覽或列印分析報告。
權利要求1.一種腦血流動力學分析儀器，包括檢測系統、採集分析系統、存儲輸出系統，其特徵在於檢測系統包括連續波都卜勒血流速度波形檢測模塊，脈衝式超聲頸動脈管徑檢測模塊和臂式電子血壓測量模塊；採集分析系統包括計算機、A/D卡、無源底板以及對腦血流動力學參數進行分析計算的軟體模塊；存儲輸出系統包括硬碟、軟盤、印表機、顯示屏；檢測系統中的超聲管徑檢測模塊和計算機主板以及A/D卡通過無源底板上的ISA插槽並聯，檢測系統中的血壓測量模塊與主板的串口相連，血流速度檢測模塊與A/D卡相連。
2.根據權利要求1所述的腦血流動力學分析儀器，其特徵在於所述的連續波都卜勒血流速度波形檢測模塊的頻率為4M，所述脈衝式超聲頸動脈管徑檢測模塊頻率為5M。
3.根據權利要求1所述的腦血流動力學分析儀器，其特徵在於所述的分析計算軟體模塊採用如下公式計算腦血流動力學參數(1)根據經驗公式計算平均壓力PmeanPmean＝Pd+(Ps-Pd)/3(2)計算頸動脈的搏動指數PIPI=Vmax-VminVmean]]>(3)計算微循環的外周阻力RR=PmeanQmean]]>(4)計算動態阻力DRDR1=Ps-PdQmax-Qmin]]>DR2=Ps-PmeanQmax-Qmean]]>(5)計算腦血管閉鎖的臨界壓力CpCp＝Pd-DR·Qmin
專利摘要本實用新型公開了一種腦血流動力學分析儀器，包括檢測系統、採集分析系統、存儲輸出系統，檢測系統包括連續波都卜勒血流速度波形檢測模塊，脈衝式超聲頸動脈管徑檢測模塊和臂式電子血壓測量模塊；採集分析系統包括計算機、A/D卡、無源底板以及分析計算軟體模塊；存儲輸出系統包括硬碟、軟盤、印表機、顯示屏；檢測系統中的脈衝式超聲頸動脈管徑檢測模塊和計算機主板以及A/D卡通過無源底板上的ISA插槽並聯，檢測系統中的臂式電子血壓測量模塊與主板的串口相連，連續波都卜勒血流速度波形檢測模塊與A/D卡相連。本實用新型具有結構簡單、體積小、操作方便等優點。
文檔編號A61B5/026GK2710548SQ20042003721
公開日2005年7月20日 申請日期2004年7月5日 優先權日2004年7月5日
發明者龔劍秋, 俞瑞朝, 陸瑾, 張君, 程晉, 丁光宏 申請人:上海德安生物醫學工程有限公司