[发明专利]用于监测脑积水和脑水肿的电信号处理装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种医疗器械的信号处理装置，特别是一种监测脑积水的医疗器械的电信号处理装置。

背景技术

脑积水已知的条件是在脑腔或脑室，脑脊液（CSF）的过度积聚。在正常情况下，脑脊液是大脑的运作至关重要。从大脑输送养分和废物，并创建一个液体的保护垫。但脑脊液的过度积累对大脑不相称的压力，并可能导致脑细胞和组织损伤。因此，医疗条件，直接中断脑脊液的吸收进入血液的正常流动和创建脑脊液过多，最终导致脑积水。

脑积水影响所有年龄的人的潜力和分类可分为两大类：先天性脑积水和后天获得积水。先天性脑积水是出生时，可在胎儿的生长发育期的基因异常，早产，或影响的结果。相比之下，后天获得积水是人某些身理病变导致，但不仅限于，血管疾病，头部外伤或头部外伤。造成成年人中风，出血，或脑创伤这两个范畴的积水，被称为超真空脑积水和正常压力脑积水（NPH）。

虽然国家没有登记脑积水公民状况，但在通过对一些人的评估后得出的数据对全国人口的评估有重要意义。美国国立卫生研究院神经紊乱和中风分支的研究所估计，大约每500名儿童中就有1名先天性患病。而最近的统计数据显示， NPH就是痴呆症的起源，70岁以上的NPH病人中5％的人患有痴呆症。

诊断脑积水时，大多数医生利用头部CT或MRI扫描。另一方面，目前监测技术主要包括侵入性的方法，如颅内压监测，腰穿（LP），或使用在脑脊液中插入电极测量脑脊液阻抗。在这些程序中，一个洞是必需的，以评估颅内环境，有时LP可引起脑疝死亡。近日，基于医用超声技术的经颅超声（TCS）已经开发了无创性评估脑积水的技术，但是上述方法都没有提供24个小时床旁监护。

另一个类似的情况，脑积水，脑水肿。脑水肿脑损伤，创伤和感染等，可能会导致类似我们的脚踝或膝盖受伤后膨胀与多余的水分从脑组织肿胀。然而，不像我们的脚踝或膝盖，我们的大脑是包围厚厚的和坚硬的头骨，未留有足够的扩展余地，从而导致颅内压增加。如果无法识别和未经处理的，脑水肿，可导致永久性的伤害或死亡。，在病人的床边在重症监护病房每天24小时连续监测脑积水和脑水肿，这是可取的方法和制度。该系统需要成本低，易于使用，并允许自动监测和最小干预。

发明内容

本发明的目的就是提供一种用于监测脑积水和脑水肿的电信号处理装置，它可以对监测装置采集到的通过人脑的电信号进行处理，配合监测装置它可以使用非入侵的方式24小时监测评估脑积水和脑水肿的情况，减少治疗风险。

本发明的目的是通过这样的技术方案实现的，它包括有接收电极、信号处理数字转换器、正交调节器、检测器、参数评估器、阻抗分析仪和评估仪，

接收电极，接收通过人脑的发射电极所发出的电磁波；

信号处理数字转换器，对接收电极接收到的电磁波进行放大和滤波处理，再将模拟信号转换为数字信号；

正交调节器，对信号处理数字转换器处理过的电信号正交化处理，获得同向信号                                               和正交信号；

检测器，检测电磁波的同向信号和正交信号；

参数评估器，计算相对衰减系数、相对相移、传播时间差和复波值K；

阻抗分析仪，根据信号处理数字转换器处理后得到的电信号，测量复阻抗Z和电容；

评估仪，根据参数评估器和阻抗分析仪得到的参数进行脑积水和脑水肿评估。

进一步，所述信号处理转换器包括有放大模块、第一解调模块、第二解调模块、缓冲模块和数字化模块，

放大模块，通过低噪音和宽频差分放大器将接收到的电信号进行放大；

第一解调模块，在频率范围0至50MHZ对放大后的电信号进行解调；

第二解调模块，在频率范围50至400MHZ对放大后的电信号进行解调；

缓冲模块，用于缓冲第一解调模块的输出信号；

数字化模块，将解调后的电信号进行采样并数字化处理。

进一步，所述放大模块所用芯片型号为LMH6552。

进一步，所述第一解调模块所用芯片型号为AD8333。

进一步，所述第二解调模块所用芯片型号为AD8348。

进一步，所述缓冲模块所用芯片型号为LTC2061。

进一步，所述数字化模块所用芯片型号为dsPIC33F。

进一步，参数评估器通过以下公式对衰减系数进行计算

式中为传播距离，为接收到的电磁波的虚波，为发射的电磁波的虚波，为电磁波角频率。