採用傳遞函數分段定位主動脈狹窄的無創檢測方法及系統的製作方法
2023-05-06 03:33:56
專利名稱：採用傳遞函數分段定位主動脈狹窄的無創檢測方法及系統的製作方法
技術領域：
本發明涉及信號測量與分析技術領域，特別涉及一種主動脈狹窄的分段定位無創檢測方法，同時還涉及一種測量系統。
背景技術：
目前，四肢袖帶示波法被廣泛應用於動脈檢測系統和裝置中，主要通過脈搏波傳播速度測量動脈的具體情況，並利用踝臂指數檢測下肢動脈狹窄，已廣泛應用於臨床，試驗結果表明其檢測動脈和下肢動脈狹窄的效果良好。但是，動脈檢測系統和裝置的功能存在不足之處，因為踝臂指數只能用於判斷下肢動脈狹窄情況，不能判斷上肢和主動脈段是否存在狹窄，另外，該系統也不能對動脈狹窄進行定位 。所以，彌補現有裝置的不足，增強現有系統的功能是十分迫切的。由於脈搏波具有豐富的信息，通過脈搏波可計算出傳遞函數。傳遞函數又可以體現動脈系統的幾何特性的改變。因此如果利用傳遞函數的性質，從而對上下四肢和主動脈狹窄進行分段定位，可以得到一種基於傳遞函數的主動脈狹窄分段定位的方法和系統，具有無創、簡單和便捷的優勢，彌補了現有系統的不足，是現有技術的有力補充，具有重要的應用價值。
發明內容
有鑑於此，本發明的目的之一是提供一種採用傳遞函數分段定位主動脈狹窄的無創檢測方法，其測量方法對人體是無害且容易實現和操作，能夠很方便地完成對動脈狹窄的判斷，便於了解現有的動脈情況；本發明的目的之二是提供一種採用傳遞函數分段定位主動脈狹窄的無創檢測系統。本發明的目的之一是通過以下技術方案實現的該採用傳遞函數分段定位主動脈狹窄的無創檢測方法，包括以下步驟步驟一將壓力傳感器放置在待檢測者的頸動脈處，將待充氣袖帶分別捆綁在待檢測的一路或多路四肢動脈上，其中兩路上肢主動脈的捆綁位置為左、右肱動脈處，兩路下肢主動脈的捆綁位置為左、右腳踝動脈處；步驟二 利用壓力傳感器測量頸動脈血壓波形，並採用氣泵對待充氣袖帶充氣，採用示波法測量捆綁有待充氣袖帶的一路或多路四肢動脈上的血壓波形；步驟三利用快速傅立葉變換，根據步驟二測得的波形得到頸動脈和一路或多路四肢動脈上的血壓波形的頻譜；步驟四以頸動脈血壓波形頻譜作為近似升主動脈血壓頻譜，並利用升主動脈血壓頻譜分別除以測得的一路或多路四肢動脈上的血壓波形頻譜得到一個或多個傳遞函數；步驟五根據傳遞函數的模和相角與標準參考線的相似性判斷該路四肢動脈是否發生狹窄和狹窄出現的區域和程度；判斷中央動脈是否發生狹窄，必須安裝頸動脈傳感器和一路下肢動脈傳感器，根據上述步驟，可以根據需要實現對左上肢、右上肢、左下肢、右下肢和中央動脈五段動脈中是否有動脈發生狹窄和狹窄程度的判斷。進一步，動脈樹中升主動脈到四肢動脈的傳遞函數的理論標準參考曲線的計算是通過以下步驟完成步驟I :將單個動脈段的特徵阻抗ZO和傳播常數Y可表示為
權利要求
1.採用傳遞函數分段定位主動脈狹窄的無創檢測方法，其特徵在於所述方法包括以下步驟 步驟一將壓力傳感器放置在待檢測者的頸動脈處，將待充氣袖帶分別捆綁在待檢測的一路或多路四肢動脈上，其中兩路上肢主動脈的捆綁位置為左、右肱動脈處，兩路下肢主動脈的捆綁位置為左、右腳踝動脈處； 步驟二 利用壓力傳感器測量頸動脈血壓波形，並採用氣泵對待充氣袖帶充氣，採用示波法測量捆綁有待充氣袖帶的一路或多路四肢動脈上的血壓波形； 步驟三利用快速傅立葉變換，根據步驟二測得的波形得到頸動脈和一路或多路四肢動脈上的血壓波形的頻譜； 步驟四以頸動脈血壓波形頻譜作為近似升主動脈血壓頻譜，並利用升主動脈血壓頻譜分別除以測得的一路或多路四肢動脈上的血壓波形頻譜得到一個或多個傳遞函數；步驟五根據實測的傳遞函數的模和相角與傳遞函數的理論標準參考曲線的相似性判斷該路四肢動脈是否發生狹窄和狹窄出現的區域和程度；判斷中央動脈是否發生狹窄，必須安裝頸動脈傳感器和一路下肢動脈傳感器。
2.根據權利要求I所述的採用傳遞函數分段定位主動脈狹窄的無創檢測方法，其特徵在於動脈樹中升主動脈到四肢動脈的傳遞函數模和相角的理論標準參考曲線的計算是通過以下步驟得到 步驟I :將單個動脈段的特徵阻抗Ztl和傳播常數Y可表示為
3.採用傳遞函數分段定位主動脈狹窄的無創檢測系統，其特徵在於所述裝置包括 頸動脈壓力測量單元，包括用於測量頸動脈壓力的壓力傳感器I ; 四肢動脈測量單元，包括四隻可充氣袖帶以及用於對充氣袖帶進行充、放氣的氣泵，可充氣袖帶上分別連接有壓力傳感器II ； A/D轉換電路,用於接收壓力傳感器I與壓力傳感器II輸出的脈搏波信號和壓力信號，並轉換為數位訊號； 單片機，用於控制氣泵的充放氣並接收A/D轉換電路輸出的數據，將數據傳給上位機；上位機，用於對單片機發送指令和接收單片機數據，並對數據進行分析處理，分析處理包括以下步驟 a.利用快速傅立葉變換，利用測得的脈搏波信號壓力信號得到頸動脈和一路或多路四肢動脈上的血壓波形的頻譜； b.以頸動脈血壓波形頻譜作為近似升主動脈血壓頻譜，並利用升主動脈血壓頻譜分別除以測得的一路或多路四肢動脈上的血壓波形頻譜得到一個或多個傳遞函數； c.根據實測的傳遞函數的模和相角與理論標準參考線的相似性判斷該路四肢動脈是否發生狹窄和狹窄出現的區域和程度；判斷中央動脈是否發生狹窄，必須安裝頸動脈傳感器和一路下肢動脈傳感器。
4.根據權利要求3所述的採用傳遞函數分段定位主動脈狹窄的無創檢測系統，其特徵在於所述裝置還包括放大濾波電路，所述放大濾波電路用於對壓力傳感器I與壓力傳感器II輸出的信號進行放大濾波後，輸出至A/D轉換電路。
5.根據權利要求3所述的採用傳遞函數分段定位主動脈狹窄的無創檢測方法，其特徵在於所述單片機與上位機之間採用串口連接或USB連接或無線連接，進行數據傳輸。
全文摘要
本發明公開了一種採用傳遞函數分段定位主動脈狹窄的無創檢測方法和系統。該系統首先利用單片機控制壓力傳感器測量頸動脈血壓信號，並利用四肢袖帶示波法測量四肢血壓信號；然後，將五路血壓信號發送到上位機，在上位機中對信號進行快速傅立葉變換，得到頸動脈和四肢動脈血壓波形的頻譜，利用頸動脈血壓波形頻譜近似升主動脈血壓頻譜，並利用升主動脈血壓頻譜分別除以四肢血壓波形頻譜得到四個傳遞函數。最後，根據實測的四個傳遞函數的模和相角與其理論標準參考曲線的相似性判斷動脈是否發生狹窄和狹窄出現的區域和程度。另外，本發明還公開了一種用於分段定位主動脈狹窄的無創檢測系統。採用本發明只需測量頸動脈和四肢動脈脈搏波，即可實現主動脈狹窄的無創檢測，克服了現有檢測技術和系統不能對四肢和胸主動脈狹窄進行定位的缺點。
文檔編號A61B5/02GK102764114SQ20121028881
公開日2012年11月7日 申請日期2012年8月14日 優先權日2012年8月14日
發明者何為, 吳慶楊, 林海濤, 肖漢光 申請人:四川宇峰科技發展有限公司