[发明专利]一种局部脉搏波速度测量装置及其测量方法

说明书

本发明公开了一种局部脉搏波速度测量装置及其测量方法。本发明直接在传统的医用超声采集系统的医用超声线阵的两端分别设置超声聚焦单探头，节省了改装医用超声线阵的成本，相比传统医用超声线阵来说，本发明提高了检测灵敏度和探测深度，即能够检测更加微小的血管壁位移以及更深的血管壁位移，操作简单，只需先在医用超声采集系统的图像上找到与医用超声线阵的走向平行的待测的动脉血管即可进行测量；与此同时，超声聚焦单探头具有检测分辨率高，探测深度大，采集模块独立，拆卸灵活等优点，将其与传统医用超声线阵结合，对局部脉搏波速度进行测量具有很大改善。

技术领域

本发明涉及超声检测人体脉搏波技术，具体涉及一种局部脉搏波速度测量装置及其测量方法。

背景技术

心血管疾病的主要作用因素是大动脉损害，较高的心血管疾病发病率强调了早期检测动脉异常的重要性。在评价动脉的无创方法中，脉搏波速度测量被广泛用作动脉弹性和硬度的指标。技术上，许多局部测定方法利用超声多普勒或核磁成像，这些方法多依据收缩期和舒张期的压力变化，局限性在于需要预先知道测量部位的血压水平，目前对于一些无法直接测量血压的动脉如主动脉仍无法进行。此外，还有一些光学测定方法，可以对较长的节段动脉进行测量，由于灵敏度限制，该方法无法精确测量局部小段动脉脉搏波速度，且该方法的测量部位局限于浅表血管。节段脉搏波速度以及浅表血管的脉搏波速度结果无法满足医疗诊断对于局部较深层血管脉搏波速度测量的需求，因此亟需继续优化改善。

超声线阵扫描测量局部脉搏波速度技术主要是利用超声线阵，测量脉搏波通过线阵两端的时间差，超声线阵两端间距与该时间差的比值即此处局部脉搏波速度。然而，在局部脉搏波速度测量中，超声线阵扫描需要满足高帧频的要求，否则由于脉搏波速度较快，超声线阵将无法捕捉到脉搏波。而临床用超声系统帧频不能满足需求，这导致很难直接利用临床超声线阵进行局部脉搏波的测量。

发明内容

针对以上现有技术中存在的问题，本发明提出了一种利用两个相距一定距离的聚焦超声单探头对血管壁进行M-mode成像，获得血管壁的时间位移曲线，并计算出局部脉搏波速度的装置和方法。

本发明的一个目的在于提出一种局部脉搏波速度测量装置。

本发明的局部脉搏波速度测量装置包括：第一和第二超声聚焦单探头、第一和第二固定装置、第一和第二脉冲发生接收器、信号发生器、数据采集卡、医用超声线阵、线阵采集单元和PC机；其中，医用超声线阵连接至线阵采集单元；第一和第二超声聚焦单探头分别固定在第一和第二固定装置上；第一和第二超声聚焦单探头分别与第一和第二脉冲发生接收器连接；第一和第二脉冲发生接收器分别通过第一通道和第二通道连接至数据采集卡；信号发生器分别连接至数据采集卡、第一和第二脉冲发生接收器；数据采集卡连接至PC机；在医用超声线阵的两端分别通过第一和第二固定装置设置第一和第二超声聚焦单探头；医用超声线阵的检测表面与第一和第二超声聚焦单探头的中心线共面，并且第一和第二超声聚焦单探头的中心线与医用超声线阵的检测表面垂直；医用超声线阵检测到皮肤下的动脉血管的位置及深度，通过调整使得医用超声线阵的检测表面与体内局部的动脉血管平行；通过第一和第二固定装置分别调整第一和第二超声聚焦单探头的高度，使得第一和第二超声聚焦单探头的聚焦区域分别位于动脉血管壁上；信号发生器产生高重复频率的同步触发信号，控制数据采集卡、第一和第二脉冲发生接收器同步；第一和第二脉冲发生接收器产生同步的脉冲电压，并分别驱动第一和第二超声聚焦单探头；第一和第二超声聚焦单探头分别发出超声信号，传输至动脉血管壁的表面；第一和第二超声聚焦单探头分别接收动脉血管壁反射回来的超声信号，并将超声信号转换成电信号，分别传输至第一和第二脉冲发生接收器；第一和第二脉冲发生接收器分别通过第一通道和第二通道将信号传输至数据采集卡；数据采集卡将数据传输至PC机，PC机获得第一和第二超声聚焦单探头的聚焦区域处的两个脉搏波的原始波形图，并通过计算得到局部脉搏波速度。