[发明专利]一种脑部血流测量系统及方法

说明书

技术领域

本发明涉及脑部血流测量领域，尤其涉及经颅多普勒脑部血流测量系统及方法。

背景技术

在各种医疗事件或过程中，需要无损伤地检测人体脑部血流状态。为此，目前通常使用经颅多普勒装置（亦称“经颅多普勒血液分析仪”、“经颅多普勒脑血流诊断系统”、“经颅多普勒检测仪”或“经颅多普勒诊断与监护系统”）来检测脑血管信号（例如血流信号）。

需要特别说明的是，脑部血流状态的检测结果并不能直接作为判断疾病的标准，仅仅是一种参数测量方法，因此本发明不涉及中国专利法所规定的疾病的诊断和治疗方法。

经颅多普勒技术是利用超声波回波的多普勒效应，可以无损伤地测量颅内血流参数，例如，被测点的血流速度为：

v=(f′-f)/2f·c/cosθ

其中，c为声波在脑组织中的传播速度，f′为经颅多普勒装置的接收频率，f为经颅多普勒装置的发射频率，θ为被测点处的血流方向与超声探测方向之间的夹角。

在上述的参数中，f′、f和c可以比较准确地测量，其误差很小。

但是，因为经颅多普勒装置无法观察血管的形态和走向，所以公式中的夹角θ无法测量。为了确定夹角θ的值，目前存在以下两种常用的方法，但这两种方法均存在问题。

一种方法是夹角θ使用经验值。但是，由于各个人体之间的差异很大，造成了所得到的结果误差很大，很难找到有效、统一的经验值，难以作为金标准。

另一种方法是使用超声黑白图像或血流图像来确定夹角θ。但是，由于超声能量需要穿过颅骨，颅骨缝隙提供的声窗太小，人体颅骨的个体差异大，都使得获取超声的颅内图像非常困难，所获取的图像质量也很差。如要获得较好质量的超声黑白图像和血流图，则需要发射较高的超声能量，这就容易引起脑损伤和并发症。

此外，因为无法获得颅内血流图像，被测点的位置无法准确地确定，并且定位也很困难。

因此，需要一种脑部血流测量系统及方法，以解决现有技术中存在的上述问题。

发明内容

为了克服上述现有技术的不足，本发明提供了一种脑部血流测量系统，其特征在于，所述系统包括经颅多普勒装置、磁共振成像装置、导航装置和数据处理模块；

所述磁共振成像装置用于获取脑部血流的三维图像，得到被测点A处的血流方向r（A）；

所述导航装置根据所述三维图像设定经颅多普勒装置的探测参数，根据所述被测点A和所述经颅多普勒装置的探头的位置点B，设定所述经颅多普勒装置的探测方向为t（B,A），设置所述多普勒装置的探测深度为所述被测点A到所述探头的位置点B的距离；

所述数据处理模块计算所述血流方向r（A）和所述探测方向t（B,A）之间的夹角θ；

所述经颅多普勒装置以所述探测方向和所述探测深度进行探测，得到所述被测点A处的多普勒频谱数据，根据所述多普勒频谱数据和所述夹角θ，计算所述被测点A处的血流参数。

优选的，利用下述公式计算所述被测点A处的血流速度v:

v=(f′-f)/2f·c/cosθ

其中，c为声波在脑组织中的传播速度，f′为所述经颅多普勒装置的接收频率，f为所述经颅多普勒装置的发射频率。

优选的，根据多个被测点处的血流参数，所述数据处理模块计算脑部血流的综合参数。

优选的，所述综合参数为下述参数中的一种或多种：

阻尼系数、博动系数、两点之间压力差。

优选的，所述导航装置为磁共振和超声兼容的导航装置。

优选的，所述导航装置为磁共振和超声设备之间的固定支架，使磁共振和超声的位置关系确定。

本发明还提供了一种脑部血流测量方法，其特征在于，所述方法包括：

步骤一：使用磁共振成像系统获取脑部血流的三维图像，得到被测点A处的血流方向r（A）；

步骤二：根据所述三维图像，利用导航装置设定经颅多普勒装置的探测参数，根据所述被测点A和所述经颅多普勒装置的探头的位置点B，设定所述经颅多普勒装置的探测方向为t（B,A），设置所述多普勒装置的探测深度为所述被测点A到所述探头的位置点B的距离；

步骤三：使用数据处理模块计算所述血流方向r（A）和所述探测方向t（B,A）之间的夹角θ；

步骤四：使用所述经颅多普勒装置以所述探测方向和所述探测深度进行探测，得到所述被测点A处的多普勒频谱数据，根据所述多普勒频谱数据和所述夹角θ，计算所述被测点A处的血流参数。

优选的，利用下述公式计算所述被测点A处的血流速度v: