[发明专利]一种基于网络拓扑分析的颅内血液循环障碍无创检测系统

说明书

技术领域

本发明涉及生物信号测量与分析领域，特别是一种颅内血液循环障碍无创检测系统。

背景技术

目前，颅内血液循环障碍主要通过脑血流图、脑脊液抽取、脑血管造影、CT及核磁共振（MRI）等方式检测，这些方法虽然有各自的优势，但均是在脑血管疾病诊断的中晚期阶段进行，此时，病患已有较严重的脑血管疾病症状，同时这些方法或者有创或者检查价格昂贵。在当前国内外的临床应用上，缺乏一种能在颅内血液循环障碍诊断的早期阶段快速筛选出脑血管疾病病患，并初步给出脑血管疾病类型和发病的大致部位的诊断方法和仪器。

脉搏波中含有丰富的生理病理信息，可以通过在四肢及颈部安置传感器获得。这些生理病理信息即可以用来评判测试对象的心血管功能状态，又可以用来检测四肢动脉狭窄状况，比如通过四肢袖带示波法获得的踝臂指数可以用来检测下肢动脉狭窄。但是，在现有研究中，判断颅内血液循环障碍和体表脉搏波波形分析是相互独立得。

发明内容

本发明的目的就是提供一种基于网络拓扑分析的颅内血液循环障碍无创检测系统，它结合颅内血液循环障碍和体表脉博波波形分析，能快速、无创、低成本的判断颅内血液循环障碍。

本发明的目的是通过这样的技术方案实现的，它包括有颈部动脉测量单元、下肢动脉测量单元、信号采集处理控制单元和分析主机，颈部动脉测量单元和下肢动脉测量单元将采集到的信号通过信号采集处理控制单元处理后发送至分析主机，信号采集处理控制单元控制颈部动脉测量单元和下肢动脉测量单元进行数据采集；

颈部动脉测量单元，包括有用于测量颈部动脉脉博波形的贴片式压力传感器，压力传感器采集到的数据经预处理后发送至信号采集处理控制单元；

下肢动脉测量单元，包括有两只均与充气泵和放气阀连接的袖带，袖带上设置有用于测量下肢左、右踝关节脉博波形的压力传感器，压力传感器采集到的数据经预处理后发送至信号采集处理控制单元，采集处理控制单元控制充气泵和放气阀工作；

信号采集处理控制单元，将接收到的模拟信号数据转换为数字信号后发送至分析主机；

分析主机，包括有以下模块：

计算模块Ⅰ，基于脉博波理论和示波法原理，根据颈部动脉脉博波形和下肢左、右踝关节脉博波形，分别计算出三个测量点处的生理参数值和总外周阻抗TPR；

计算模块Ⅱ，按照简化的人体血液循环等效电网模型，将三个测量点和心脏视为网络图中的节点，将计算模块Ⅰ中测得的生理参数值和总外周阻抗TPR分别转换为等效的节点导纳值Y₁、Y₂、Y₃、Y₄、Y₅和转移电导g；

计算模块Ⅲ，采用有源网络理论中的k-树组算法，求解该等效网络的节点导纳行列式值；

比较模块，将计算模块Ⅲ中得到的节点导纳行列式值与预设阈值比较，若低于预设阈值则检测对象存在颅内血液循环障碍，若高于预设阈值则检测对象不存在颅内血液循环障碍。

进一步，所述颈部动脉测量单元和下肢动脉测量单元采集到的信号通过前级信号预处理装置进行预处理。

进一步，所述前级信号预处理装置包括有滤波器和信号处理器，信号依次经过滤波器和信号处理器进行数据处理。

进一步，信号采集处理控制单元通过增益调节单元控制颈部动脉测量单元和下肢动脉测量单元工作。

进一步，所述装置还包括有与分析主机连接的触摸显示屏。

进一步，所述装置还包括有用于连接外置打印机的USB接口Ⅰ和USB接口Ⅱ。

进一步，计算模块Ⅰ分别计算出的三个测量点处的生理参数值包括有：血压值U、血流流量值I、血流阻抗值R、血流惯性值L、血流顺应性C。 

进一步，比较模块中的预设阈值是通过对健康群进行临床试验，根据在健康人群中节点导纳行列式值的取值范围而得出的。

由于采用了上述技术方案，本发明具有如下的优点：

本发明不需要直接检测颅脑，只需测量下肢及颈部体表的脉博波波形，并经过相应的等效转换和公式计算以及同阈值的比较，从而实现对颅内血液循环障碍的间接判断，克服了现有检测装置不能将现有外周血管测量技术应用于颅内血液循环障碍判断的局限。

本发明的其他优点、目标和特征在某种程度上将在随后的说明书中进行阐述，并且在某种程度上，基于对下文的考察研究对本领域技术人员而言将是显而易见的，或者可以从本发明的实践中得到教导。本发明的目标和其他优点可以通过下面的说明书和权利要求书来实现和获得。

附图说明