專利名稱：腦血流動力學(xué)分析儀器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型屬于醫(yī)療技術(shù)領(lǐng)域，具體的說是一種腦血流動力學(xué)分析儀器。
背景技術(shù)：
腦血管疾病是嚴(yán)重威脅人類健康的三大疾病之一。該疾病具有發(fā)病率高、致殘率高、死亡率高和復(fù)發(fā)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(huán)障礙，使得某些局部區(qū)域腦組織缺血，進而導(dǎo)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(fā)病前期，腦血管動力學(xué)參數(shù)往往已經(jīng)有顯著改變，而且這些動力學(xué)改變常常要明顯早于形態(tài)學(xué)的改變。對于早期動力學(xué)參數(shù)異常者，如果經(jīng)過積極的預(yù)防和治療，其動力學(xué)參數(shù)可能恢復(fù)正常。因此準(zhǔn)確而無創(chuàng)傷的檢測腦血管血液動力學(xué)參數(shù)無論是對于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，還是對于腦循環(huán)的生理、病理學(xué)研究都有十分重要的意義。
現(xiàn)有的腦血流動力學(xué)分析儀器普遍存在結(jié)構(gòu)復(fù)雜，體積龐大等缺點，而且操作流程復(fù)雜、獲得檢測結(jié)果時間長。因此設(shè)計出一種結(jié)構(gòu)簡單、操作方便、實用的腦血流動力學(xué)分析儀器成為一個迫切需要解決的問題。

發(fā)明內(nèi)容
本實用新型所要解決的技術(shù)問題在于設(shè)計一種可以對腦血流動力學(xué)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(xué)分析儀器結(jié)構(gòu)復(fù)雜、體積大、操作復(fù)雜等缺點。
本實用新型使用以下的動力學(xué)參數(shù)作為腦血流動力學(xué)特性指標(biāo)。
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(tài)阻力DR表示腦血管系統(tǒng)的血液壓力改變量與血液流量的相應(yīng)改變量的關(guān)系。DR反映腦血流自身調(diào)節(jié)功能，與腦血管阻塞和腦動脈硬化程度有關(guān)。腦血管調(diào)節(jié)功能越差，腦動脈越硬化，DR越大。
3)搏動指數(shù)PI表示血液脈動和血管脈動狀態(tài)的指標(biāo)，搏動指數(shù)不僅和腦動脈血管壁彈性有關(guān)，而且還顯著地受到體循環(huán)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(tài)，顱內(nèi)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(shù)問題的技術(shù)方案如下腦血流動力學(xué)分析儀器包括3個部分檢測系統(tǒng)、采集分析系統(tǒng)、數(shù)據(jù)存儲與輸出部分。
其中檢測系統(tǒng)包括連續(xù)波多普勒血流速度波形檢測模塊，脈沖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(xù)波多普勒血流速度波形檢測模塊用于檢測顱外頸動脈的血流速度波形及數(shù)值V(t)，對速度波形及數(shù)值進行數(shù)據(jù)處理，得出一個心動周期內(nèi)的最大流速Vmax、最小流速Vmin以及平均流速Vmean；脈沖式超聲頸動脈管徑檢測模塊用于檢測顱外頸動脈的血管直徑D；臂式電子血壓測量模塊用于檢測人體的收縮壓Ps和舒張壓Pd；采集分析系統(tǒng)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(xué)參數(shù)進行分析計算的軟件模塊。檢測系統(tǒng)中的脈沖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插槽并聯(lián)，檢測系統(tǒng)中的臂式電子血壓測量模塊與主板的串口相連，連續(xù)波多普勒血流速度波形檢測模塊與A/D卡相連。連續(xù)波多普勒血流速度波形檢測模塊所獲得的模擬信號被采集分析系統(tǒng)中的A/D卡轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號，然后和脈沖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(shù)據(jù)一起輸給計算分析軟件模塊作為分析計算的原始數(shù)據(jù)。它可以根據(jù)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(xué)指標(biāo)。分析計算軟件模塊是根據(jù)采用如下公式計算所述動力學(xué)參數(shù)(1)根據(jù)經(jīng)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=πD2Vmax4,Qmin=πD2Vmin4,Qmean=πD2Vmean4]]>(3)計算頸動脈的搏動指數(shù)PIPI=Vmax-VminVmean---(1)]]>(4)計算微循環(huán)的外周阻力RR=PmeanQmean---(2)]]>(5)計算動態(tài)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(shù)據(jù)存儲與輸出部分包括硬盤、軟盤、打印機、彩色液晶顯示屏等，它可以將采集分析系統(tǒng)計算出的患者腦血流動力學(xué)指標(biāo)與主機內(nèi)儲存的正常參考值對比判斷，輸出分析結(jié)果，為臨床分析腦血管功能提供定量指標(biāo)。
本實用新型計算機采用了更加先進的嵌入式系統(tǒng)，計算機主板、A/D卡和脈沖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(wěn)定，儀器體積也大大縮小。由于采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(xù)波多普勒血流速度波形檢測模塊檢測兩側(cè)頸動脈流速波形及數(shù)值，脈沖式超聲頸動脈管徑檢測模塊檢測兩側(cè)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。分析計算軟件模塊通過公式(1)～(4)即可算出搏動指數(shù)PI、外周阻力Rp、動態(tài)阻力DR、臨界壓力Cp等腦血流動力學(xué)指標(biāo)，而且整個計算過程簡便，可以更加快捷的得到測試結(jié)果。


圖1為本實用新型腦血流動力學(xué)分析儀器的結(jié)構(gòu)框圖圖2為本實用新型腦血流動力學(xué)分析儀器的操作流程框圖具體實施方式
以下結(jié)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(tǒng)、采集分析系統(tǒng)、存儲輸出系統(tǒng)。檢測系統(tǒng)包括連續(xù)波多普勒血流速度波形檢測模塊，脈沖式超聲頸動脈管徑檢測模塊和臂式電子血壓測量模塊；采集分析系統(tǒng)包括計算機、A/D卡、無源底板以及分析計算軟件模塊；存儲輸出系統(tǒng)包括硬盤、軟盤、打印機、顯示屏；檢測系統(tǒng)中的脈沖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插槽并聯(lián)，檢測系統(tǒng)中的臂式電子血壓測量模塊與主板的串口相連，連續(xù)波多普勒血流速度波形檢測模塊與A/D卡相連。
參見圖2，打開軟件后，新建新病員檔案或開啟已有病員檔案，然后輸入或者修改病員信息。確認后用檢測系統(tǒng)檢測病員的頸動脈流速波形及數(shù)值、血管直徑大小和病員的收縮壓與舒張壓。檢測完畢后，軟件對數(shù)據(jù)進行計算分析。存盤后即可預(yù)覽或打印分析報告。
權(quán)利要求1.一種腦血流動力學(xué)分析儀器，包括檢測系統(tǒng)、采集分析系統(tǒng)、存儲輸出系統(tǒng)，其特征在于檢測系統(tǒng)包括連續(xù)波多普勒血流速度波形檢測模塊，脈沖式超聲頸動脈管徑檢測模塊和臂式電子血壓測量模塊；采集分析系統(tǒng)包括計算機、A/D卡、無源底板以及對腦血流動力學(xué)參數(shù)進行分析計算的軟件模塊；存儲輸出系統(tǒng)包括硬盤、軟盤、打印機、顯示屏；檢測系統(tǒng)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插槽并聯(lián)，檢測系統(tǒng)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(jù)權(quán)利要求1所述的腦血流動力學(xué)分析儀器，其特征在于所述的連續(xù)波多普勒血流速度波形檢測模塊的頻率為4M，所述脈沖式超聲頸動脈管徑檢測模塊頻率為5M。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的腦血流動力學(xué)分析儀器，其特征在于所述的分析計算軟件模塊采用如下公式計算腦血流動力學(xué)參數(shù)(1)根據(jù)經(jīng)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(shù)PIPI=Vmax-VminVmean]]>(3)計算微循環(huán)的外周阻力RR=PmeanQmean]]>(4)計算動態(tài)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(xué)分析儀器，包括檢測系統(tǒng)、采集分析系統(tǒng)、存儲輸出系統(tǒng)，檢測系統(tǒng)包括連續(xù)波多普勒血流速度波形檢測模塊，脈沖式超聲頸動脈管徑檢測模塊和臂式電子血壓測量模塊；采集分析系統(tǒng)包括計算機、A/D卡、無源底板以及分析計算軟件模塊；存儲輸出系統(tǒng)包括硬盤、軟盤、打印機、顯示屏；檢測系統(tǒng)中的脈沖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插槽并聯(lián)，檢測系統(tǒng)中的臂式電子血壓測量模塊與主板的串口相連，連續(xù)波多普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(jié)構(gòu)簡單、體積小、操作方便等優(yōu)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(yōu)先權(quán)日2004年7月5日
發(fā)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(yī)學(xué)工程有限公司