CN106175834A - 便携式多功能脑循环动力学监测分析仪 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种便携式多功能脑循环动力学监测分析仪，依次包括：检测单元、数据转换单元和分析单元，检测单元包括并列设置的三个模块，分别为血流速度检测模块、血液脉动压力检测模块和心电检测模块，三个模块的信号均输出至数据转换模块，通过数据转换单元将信号转换成数据，分析单元是采用数据转换单元输出的数据，计算出脑循环动力学指标和脑血管功能的总积分。通过上述方式，本发明能快速综合评价脑血管功能状态及受损程度，对于中风预警、治疗措施的客观评价和防治药物的筛选等均具有重要意义，解决了数据采集系统及分析系统的关键技术难题，打破国外技术垄断，为该新型脑血管病检测仪器的规模化应用扫清了障碍。
Description
技术领域
本发明涉及医疗器械领域，特别是涉及一种便携式多功能脑循环动力学监测分析仪。
背景技术
脑血管疾病（如脑梗塞和脑出血等）是当前严重威胁人类生命和健康的三大疾病之一，该病亡率高、预后差，生存也往往随着瘫痪和失语等严重的后遗症，给患者带来巨大的痛苦，给社会和家庭带来沉重的负担和损失。早期诊断、及时防治显得特别重要，因而迫切需要为脑血管动能的普查、为脑血管疾病的早期诊断和监护、为脑血管药物的筛选和疗效评价以及为脑血管康复随访提供一种简便而且有效的检测仪器。
目前国内外用于脑血管功能或脑血管病早期诊断的无创伤检测仪器主要有两类，一类是脑血管病形态学检测方法。这类方法主要有CT、MRI和数字减影和血管造影（DSA）；由于脑血管处于头颅骨包围之中，直接无创伤检测脑血管功能指标有很大困难。MRI（磁共振成象）CT（计算机断层扫描）是通过影象检测脑血管形态，一旦脑血管疾病发生这类仪器可以有效确诊脑血管疾病和明确病灶位置，但是对于那些脑血管已开始产生变异需要及时预防和治疗，但血管形态学上还没有明显特征的患者，这类MRI和CT就检测不出来。因此目前常用的MRI和CT不能作为早期诊断脑血管疾病的检测仪器。
另一类是脑血管功能的检测方法。该类方法有经颅多普勒（TCD）、正电子发射断层扫描（PET）和脑血管血液动力学监测分析仪（CVHD）。CT和MRI对脑出血、脑梗死和脑血管畸形等脑组织或脑血管具有明显形态异常的识别具有很高的诊断效能，但对脑血管功能异常的检测不具特异性。DSA实际上是一种小创伤的介入探测方法，主要用于血管异常的检测。TCD主要检测的是部分脑血管的血流速度等运动学参数，缺泛脑血管外周力和特性阻抗等动力学参数，也无统一明确的正常人参考值。PET是一种继CT之后发展起来的一种神经影象学方法，用来观察脑血管各种生理生化异常。
脑循环动力学检测是在近代流体力学的理论基础上建立起来的脑血管功能的无创伤检测方法。利用脑血管上游测量得到的血流及压力脉搏波信息计算脑血管运动学和动力学指标。从不同角度反映出脑血管功能的生理和病理状态。其中脑血流量和血流速度是反映脑血管血流状况的运动学指标，由于检测指标中也包含动力学参数，因此，通称为脑血管血液动力学或脑循环动力学。近年来脑血管病变和功能异常与脑卒中的关系受到普遍关注。前瞻性研究结果提示，有颈动脉病变的患者未来发生脑卒中的风险明显升高。血液动力学因素在血管重建、动脉硬化的发生、发展过程以及脑卒中的发生中起重要作用。国外有学者认为，在颈动脉闭塞的患者中，血液动力学的异常与否决定了脑卒中的风险。但现有的脑血管血液动力学监测分析仪（CVHD）均具有体积大、检测时间长、数据不精确等缺点，且整机价格较高，只能在大型医院推广，不利于基础医疗单位的普及。
发明内容
本发明主要解决的技术问题是提供一种操作简便易学，无创伤检测，无副作用；性能稳定，重复性好，检测数据可靠，易被患者接受的便携式多功能脑循环动力学监测分析仪。
为解决上述技术问题，本发明采用的一个技术方案是：提供一种便携式多功能脑循环动力学监测分析仪，依次包括：检测单元、数据转换单元和分析单元，检测单元包括并列设置的三个模块，分别为血流速度检测模块、血液脉动压力检测模块和心电检测模块，三个模块的信号均输出至数据转换模块，通过数据转换单元将信号转换成数据，分析单元是采用数据转换单元输出的数据，计算出脑循环动力学指标和脑血管功能的总积分。
在本发明一个较佳实施例中，还包括输入单元，输入单元包括3个探头，各探头分别对应检测单元的三个模块。
在本发明一个较佳实施例中，与血流速度检测模块连接的探头为超声多普勒流速探头，超声多普勒流速探头直接检测颈动脉的血流速度。
在本发明一个较佳实施例中，血液脉动压力检测模块连接的是压力传感器，压力传感器在颈动脉处测出动脉径向搏动波形，再利用在肱动脉处测定的血压值对搏动波形进行标定，得到颈动脉处的压力脉搏波形。
在本发明一个较佳实施例中，还包括输出单元，输出单元包括显示器和打印机，分析单元输出的总积分并以图表形式显示或打印输出。
本发明的有益效果是：本发明为基础脑血管动能的普查、为脑血管疾病的早期诊断和监护以及为脑血管康复随访提供一种简便而且有效的检测仪器；能快速综合评价脑血管功能状态及受损程度，对于中风预警、治疗措施的客观评价和防治药物的筛选等均具有重要意义。解决了数据采集系统及分析系统的关键技术难题，打破国外技术垄断，为该新型脑血管病检测仪器的规模化应用扫清了障碍。推动了医疗检测仪器领域的技术进步，强化了扬州市在该领域的国内领先地位，为先进医疗仪器的国产化在全国起到示范带动作用。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图，其中：
图1是本发明便携式多功能脑循环动力学监测分析仪一较佳实施例的结构示意图。
具体实施方式
下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
请参阅图1，本发明实施例包括：
一种便携式多功能脑循环动力学监测分析仪，依次包括：输入单元、检测单元、数据转换单元、分析单元和输出单元。
输入单元包括3个探头，各探头分别对应检测单元的三个模块。
检测单元包括并列设置的三个模块，分别为血流速度检测模块、血液脉动压力检测模块和心电检测模块。
与血流速度检测模块连接的探头为超声多普勒流速探头，超声多普勒流速探头直接检测颈动脉的血流速度。
血液脉动压力检测模块连接的是压力传感器，压力传感器在颈动脉处测出动脉径向搏动波形，再利用在肱动脉处测定的血压值对搏动波形进行标定，得到颈动脉处的压力脉搏波形。
心电检测模块的检测心电信号作为时间同步信号。
三个模块的信号均输出至数据转换模块，通过数据转换单元的经A/D模块将信号转换成数据。
分析单元是采用数据转换单元输出的数据，计算出脑循环动力学指标和脑血管功能的总积分。
分析单元的主机备有计算脑循环动力学指标、评估功能的专用软件，利用数据转换单元送来的数据，执行专用软件，计算出脑循环动力学指标和脑血管功能的总积分。
输出单元包括与主机连接的显示器和打印机，分析单元输出的总积分并以图表形式显示或打印输出。
通过本发明能够检测的脑循环动力学指标包括：
A、平均血流量（Qmean）是反映脑血管床供血状况的指标，表示单位时间内流过颈动脉某检测点横截面的血液的体积。它主要反应该侧颈动脉系统血管床的供血状况。若降低，表示该侧脑供血不足；偏高则说明脑灌注充盈或是由于其他血管床供血不足，靠本侧颈动脉代偿或者高血压初期、心动过速（如饮酒后）的运动力学状态。
B、平均血流速度（Vmean）是检测时间内血液在血中流动的运动学指标，和血流量一样，不仅脑血管疾病会导致血流速度的改变，而心血管系统的疾病也会对其产生异常影响。平均血流速度降低则提示该侧脑供血不足；若双侧血平均血流速度降低，而脑血管其他指标无异常，可提示心脏功能低下。如平均血流速度增快超过正常范围提示：① 高血压早期 ② 颈动脉狭窄初期 ③ 椎-基底动脉供血不足，颈内动脉的代偿；④ 如果能够除外上述因素，考虑其生理年龄轻于其实际年龄。
C、最大血流速度（Vmax）是反映心脏快速充盈期颈动脉的血流速度。对于正常人而言，随着年龄的增长，血流速度将有所降低，这是一个生理性的改变。若最大血流速度低于该年龄组的正常标准，说明心脏射血功能降低。
D、最小血流速度(Vmin) 是反映大动脉血管自身调节功能的指标。是在心脏减慢充盈期（舒张末期），大血管瞬间回弹时的血流速度。本指标取决自身大血管的弹性状况和血液有形成分的状况，尤其是大血管的弹性状况，而不受外界因素的影响。通过多因素判别分析证实，最小血流速度对缺血性卒中的贡献率最高。
E、脉搏波波速（WV）是反映大动脉弹性状况的指标。心脏射血时对动脉产生的压力脉搏波沿血管壁传播的平均速度。是反映血管弹性状况的明确指标。动脉硬化、血管痉挛的病人脉搏波传播的速度加快。
F、特性阻抗（Zcv）是脉搏波在血管床中沿着一个方向传播时所遇到的阻抗。其临床意义同WV。
J、外周阻力（Rv）是反映小动脉和毛细血管床通畅程度的定量指标。小动脉梗塞、管腔变窄或血管痉挛都将导致外周阻力升高。脑出血病人外周阻力异常升高，尤其是病灶侧。
H、动态阻力（DR）是反映脑血管血流速度变化的自身调节难易程度的指标。在一个心动周期内由于心脏间歇性射血，血压在不停的变化，动态阻力即反映血流随血压变化而调节维持血液流速的难易程度。动态阻力越大表示在同样的压力变化时血流速度越小；动态阻力越小，则表示在同样的压力变化时血流速度变化越大。
I、临界压力（CP）是毛细血管开放的压力。动脉过度灌注、静脉回流受阻、颅内压升高等都会导致临界压异常升高。
J、舒张压与临界压之差（DP）。临床意义同临界压力。DP异常降低提示病人在每个心动周期的末期，脑组织可能会有短暂性的供血不足。
本发明的创新之处为：
（1）、集近代血液动力学理论成果、计算机和多普勒超声技术为一体，方法先进，科学性强。
（2）、功能齐全，检测数据能定量反映脑血管功能的多项指标，包括脑血管供血状态的运动学指标和反映脑血管弹性状况、阻力大小、微循环等状况的动力学参数；
（3）、检测指标有明确的生理学意义和病理学含义。内置不同年龄组的正常人的参考标准，由专家判别系统将检测结果与各年龄组的正常值相比较，综合评估脑血管功能状况，对中风易患人群的筛检和亚临床的识别有较为理想的效能。
（4）、检测报告由打印机输出，检测数据可存储在计算机中，可随时查询，便于统计总结和治疗前后比较；
（5）、操作简便易学，无创伤检测，无副作用；性能稳定，重复性好，检测数据可靠，易被患者接受，便于基层医院和社区康复中心对脑血管病进行早期诊断。
（6）、综合反映脑血管功能，其敏感度达80.5%，特异度达78.5%。
有益效果有：
本发明为基础脑血管动能的普查、为脑血管疾病的早期诊断和监护以及为脑血管康复随访提供一种简便而且有效的检测仪器。
能快速综合评价脑血管功能状态及受损程度，对于中风预警、治疗措施的客观评价和防治药物的筛选等均具有重要意义。
解决了数据采集系统及分析系统的关键技术难题，打破国外技术垄断，为该新型脑血管病检测仪器的规模化应用扫清了障碍。
推动了医疗检测仪器领域的技术进步，强化了扬州市在该领域的国内领先地位，为先进医疗仪器的国产化在全国起到示范带动作用。
以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其它相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。
Claims (5)
1.一种便携式多功能脑循环动力学监测分析仪，其特征在于，依次包括：检测单元、数据转换单元和分析单元，检测单元包括并列设置的三个模块，分别为血流速度检测模块、血液脉动压力检测模块和心电检测模块，三个模块的信号均输出至数据转换模块，通过数据转换单元将信号转换成数据，分析单元是采用数据转换单元输出的数据，计算出脑循环动力学指标和脑血管功能的总积分。
2.根据权利要求1所述的便携式多功能脑循环动力学监测分析仪，其特征在于，还包括输入单元，输入单元包括3个探头，各探头分别对应检测单元的三个模块。
3.根据权利要求2所述的便携式多功能脑循环动力学监测分析仪，其特征在于，与血流速度检测模块连接的探头为超声多普勒流速探头，超声多普勒流速探头直接检测颈动脉的血流速度。
4.根据权利要求2所述的便携式多功能脑循环动力学监测分析仪，其特征在于，血液脉动压力检测模块连接的是压力传感器，压力传感器在颈动脉处测出动脉径向搏动波形，再利用在肱动脉处测定的血压值对搏动波形进行标定，得到颈动脉处的压力脉搏波形。
5.根据权利要求1所述的便携式多功能脑循环动力学监测分析仪，其特征在于，还包括输出单元，输出单元包括显示器和打印机，分析单元输出的总积分并以图表形式显示或打印输出。
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