[发明专利]检测动脉血管粘弹性的系统及方法

权利要求书

1.一种检测动脉血管粘弹性的系统，其特征在于，该系统包括主控机、与所述主控机电性连接的发射/接收模块及心电采集模块，与所述发射/接收模块分别电性连接的外部振子及超声探头，与所述心电采集模块分别电性连接的心电采集机，所述主控机包括处理模块、估计模块及配准模块，其中：

所述发射/接收模块用于在心动周期下控制外部振子在靠近血管的皮肤上产生振动；

所述发射/接收模块还用于在心动周期下驱动超声探头向皮肤发射检测脉冲，记录超声探头每个通道下的皮肤内血管组织的脉冲回波信号；

所述处理模块用于根据上述记录的每个通道下的皮肤内血管组织的脉冲回波信号，计算得到每个通道的皮肤内血管组织的位移，并滤除所述位移中的脉搏波速度；

所述心电采集模块用于在心动周期下触发心电采集机采集心电信号；

所述估计模块用于根据上述得到的滤除脉搏波速度后每个通道的皮肤内血管组织的位移，求得应变波的瞬时传播的相速度，估计血管的瞬时粘弹性系数；

所述配准模块用于将估计的血管的瞬时粘弹性系数与采集的心电信号在时间上配准，得到心动周期下不同时刻血管的弹性模量、粘性模量。

2.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述超声探头为多通道超声探头。

3.如权利要求2所述的系统，其特征在于，所述的处理模块用于计算得到每个通道的皮肤内血管组织的位移，具体为：

从检测振元接收到的射频信号经过超声前端电路的放大和模数转换的处理，再经过正交解调处理，得到射频信号的复包络；

对某一检测点，对回波信号相邻帧的复包络信号进行互相关处理，提取出该点不同深度中组织振动的信号；

计算所述检测点在某个深度上振动信号的相位，每一帧的相位减去相邻帧的相位，获得各帧的相位差，进而得到血管组织随时间变化的位移曲线，对于相距Z的两个检测点，通过两个检测点的某一深度的位移曲线求取相速度c_L。

4.如权利要求3所述的系统，其特征在于，所述的估计模块基于兰姆波数学模型f(c,ω,μ₁,μ₂)＝0，具体包括：

i.假定<μ₁,μ₂>的一组初值；

ii.基于“最小二乘准则”得到相速度谱的估计即：

$\hat{c}({\mathrm{\&mu;}}_1,{\mathrm{\&mu;}}_2,\mathrm{\&omega;})=\underset{C}{\min }\underset{\mathrm{\&omega;}}{\&Sigma;}|f(\hat{c},{\mathrm{\&mu;}}_1,{\mathrm{\&mu;}}_2,\mathrm{\&omega;}){|}^2;$

iii.计算估计的相速度谱与实测相速度谱c_phase(ω)之间的误差平方和，表示为：

$\mathrm{\&alpha;}({\mathrm{\&mu;}}_1,{\mathrm{\&mu;}}_2)=\underset{\mathrm{\&omega;}}{\&Sigma;}|c_{phase}\left(\mathrm{\&omega;}\right)-\hat{c}(\mathrm{\&mu;},\mathrm{\&omega;}){|}^2;$

iv.若α(μ₁,μ₂)未达到预设的精度，更新的值，返回第ii步；

否则计算停止，所得是血管的瞬时粘弹性系数的估计值。