[发明专利]一种肢体的血液流速分布测量方法

说明书

本发明涉及一种肢体的血液流速分布测量方法，包括：垂直于人体手臂横截面，设置一个切割磁场；于人体手臂外围均匀设置多个电极；通过如下公式进行速度重构，得出手臂内动脉和静脉内各区域的速度，其中，V_i表示血液流速；B表示磁感应强度；r表示手臂的半径；A_i表示区域面积；U_j表示电动势大小；W_ij表示权重值。本发明为非侵入式测量方法，不需要手术干预，可以避免血液污染等并发症；并且，误差小，可真实反应动脉、静脉的堵塞情况，且可应用于不同个体的血液流速测量。

技术领域

本发明涉及医疗器械理论模型技术领域，具体涉及一种肢体的血液流速分布测量方法。

背景技术

血液流速是诊断冠状动脉狭窄、冠心病等心血管疾病的重要指标。心血管疾病是全球死亡的主要原因，通常与动脉粥样硬化有关，动脉粥样硬化是由动脉血管壁上的脂类积聚而致。动脉粥样硬化发生在人体上肢或下肢(称为外周动脉疾病)。早期发现外周动脉疾病能够进行初级预防，从而减少发病率、死亡率和相关资源的财政费用。在现代医学手段中，通过对血液流动速度的测量可以提前预防和控制长期困扰人类的顽固疾病。除此之外，医生可以通过实时检测手术过程中病人静脉中血流量的变化采取相应的措施，进行术后健康状况的判定。随着人们保健意识的增强，设计出可用于常规体检或者可穿戴式小型化测量仪表的需求也显得日益重要。

目前有几种用于血流速度测量的方法。这些方法是基于X线断层扫描、超声及电磁感应。但大多为侵入式测量方法，非侵入式的方法优于侵入式，它们不需要手术干预，可以避免血液污染等并发症。

哺乳动物的血液流动是不对称的，其流速在血管截面上分布是非轴对称的，传统的电磁流量计采用单对电极会产生很大的测量误差。多电极电磁血液流量计是为了测量非轴对称管流的流量而提出的。多电极电磁血液流量计对流型分布不敏感，可以从多角度、多位置测量感应电动势，从而获得丰富的测量数据，提高精确度。

发明内容

为解决现有技术存在的不足，本发明提供了一种肢体的血液流速分布测量方法，包括如下步骤：

步骤S1：垂直于人体手臂横截面，设置一个切割磁场；

步骤S2：于人体手臂外围均匀设置多个电极；

步骤S3：通过如下公式进行速度重构，得出手臂内动脉和静脉内各区域的速度，

其中，V_i表示欲获得的动脉或静脉内第i个子区域内的血液流速；

B表示磁感应强度；

r表示手臂的半径；

A_i表示第i个子区域的面积；

U_j表示采集到的手臂上第j对电极对应的电动势大小；

W_ij表示第i个子区域对第j对电极对应的电动势的贡献大小的权重值。

其中，所述步骤S3中，在进行速度重构时，将动脉和静脉内的区域分别按照45度圆心角均匀划分为8个扇形的子区域，以对动脉和静脉分别重构出8个子区域的流速。

其中，所述步骤S3中，在进行速度重构时，每个子区域对应不同电极的权重值W_ij通过如下方法确定：

步骤S31：通过多物理场仿真软件，构建多电极肢体血液测量系统仿真模型；

步骤S32：对其中的一个子区域设定预定流速，而其它子区域的流速设置为0；

步骤S33：分别采集多个电极上的电动势大小，根据公式获得该子区域对应各电极的权重值W_ij；