[发明专利]一种血管血流量采集装置及方法

权利要求书

1.一种血管血流量采集装置，其特征在于，包括激光光路模块、前置调理模块、数据采集模块、数据控制传输模块及上位机模块；

所述激光光路模块包括半导体激光器和光电探测器，所述半导体激光器用于发出激光照射于被测组织上，所述光电探测器用于探测所述被测组织散射后的激光多普勒信号并转化成第一电信号；

所述前置调理模块用于所述第一电信号进行前置放大和滤波，得到第二电信号；

所述数据采集模块用于对所述第二电信号进行模数转换，得到数字信号；

所述数据控制传输模块用于将所述数字信号发送至所述上位机模块；

所述上位机模块用于对接收的所述数字信号进行处理，提取出相应的多普勒频移成分并以此估计血流速度。

2.如权利要求1所述的一种血管血流量采集装置，其特征在于：所述半导体激光器发出的激光波长为780±20nm；所述光电探测器包括雪崩光电二极管和光电转换电路；

所述光电转换电路包括第一运算放大器、第一电阻、第二电阻和第三电阻；所述第一运算放大器的反相输入端连接所述雪崩光电二极管的阳极和所述第一电阻的一端，所述第一电阻的另一端连接所述第二电阻的一端和所述第三电阻的一端，所述第三电阻的另一端连接所述第一运算放大器的输出端和所述前置调理模块，所述第一运算放大器的同相输入端和所述第二电阻的另一端接地，所述第一运算放大器的参考电压正端和参考电压负端分别接外部正电源和外部负电源。

3.如权利要求2所述的一种血管血流量采集装置，其特征在于：所述前置调理模块包括前置调理电路，所述前置调理电路包括第二运算放大器、第三运算放大器、第一电容、第二电容、第三电容、第四电容、第四电阻、第五电阻、第六电阻、第七电阻、第八电阻和滑动变阻器；

所述第二运算放大器其反相输入端通过所述第四电阻连接所述第一运算放大器的输出端，其同相输入端通过所述第五电阻接地，其反相输入端和输出端之间连接所述第六电阻，其反相输入端还通过所述第七电阻连接所述第三运算放大器的反相输入端，其参考电压负端接所述外部负电源并通过并联的所述第一电容和所述第二电容接地，其参考电压正端接所述外部正电源并通过并联的所述第三电容和所述第四电容接地；

所述第三运算放大器其同相输入端通过所述第八电阻接地，其反相输入端和输出端之间连接所述滑动变阻器，其参考电压正端和参考电压负端分别接所述外部正电源和所述外部负电源。

4.如权利要求3所述的一种血管血流量采集装置，其特征在于：所述前置调理模块还包括滤波电路，所述滤波电路包括第四运算放大器、第五电容、第六电容、第九电阻、第十电阻、第十一电阻、第十二电阻和第十三电阻；

所述第四运算放大器其同相输入端通过串联的所述第五电容和所述第六电容后连接所述第三运算放大器的输出端，其输出端与所述第五电容和所述第六电容的连接端之间连接所述第九电阻，其反相输入端还通过所述第十电阻接地，其反相输入端与输出端之间连接所述第十一电阻，其同相输入端通过所述第十二电阻接地，其输出端通过所述第十三电阻连接所述数据采集模块。

5.如权利要求1所述的一种血管血流量采集装置，其特征在于：所述数据控制传输模块采用DSP数字信号处理器，所述DSP数字信号处理器内部设有异步串行通讯模块和MAX232驱动芯片，用于实现所述数字信号面向所述上位机模块的串口传输。

6.一种血管血流量采集方法，其特征在于，包括步骤：

S1.对权利要求1～5任一项所述血管血流量采集装置获取的数字信号进行快速傅里叶变换得到频谱信号；

S2.采用经验小波变换对所述频谱信号进行自适应分割，得到含有多普勒频移的单分量成分；

S3.对所述单分量成分进行希尔伯特变换，得到对应的多普勒频移成分；

S4.根据所述多普勒频移成分估计对应的血流速度。