[发明专利]一种用于脑血肿、脑水肿检测的装置

摘要

本发明涉及一种用于脑血肿、脑水肿检测的装置，包括微波扫频信号源、传感器、检波器、参数分析系统；微波扫频信号源用于产生微波扫频信号；传感器由两根同轴线和两端开口的圆柱型波导组成，扫频信号能够通过同轴线耦合进入波导，然后在波导内发生共振，由另一根同轴线接收信号；检波器用于将接收到的微波扫频信号转换成电信号并进行放大；参数分析系统计算出大脑的介电常数值和导电率，并根据检测得到的大脑介电常数值和导电率，以及参数的变化速率，对脑血肿和脑水肿的病情进行评估。该装置能够对脑血肿和脑水肿情况进行持续性监测，对出血性中风还是缺血性中风进行区分，且具有无创伤、检测精度高、对病情加重特别快的患者提前发出预警等特点。

主权项

1.一种用于脑血肿、脑水肿检测的装置，其特征在于：该装置包括微波扫频信号源、传感器、检波器、参数分析系统；所述微波扫频信号源用于产生微波扫频信号；所述传感器由两根同轴线和两端开口的圆柱型波导组成，扫频信号能够通过同轴线耦合进入波导，然后在波导内发生共振，由另一根同轴线接收信号；所述检波器用于将接收到的微波扫频信号转换成电信号并进行放大；所述参数分析系统用于对检测得到的幅值对应频率的结果进行处理，获取共振频率f，和共振波峰的有载品质因数QL，然后计算出大脑的介电常数值和导电率，并根据检测得到的大脑介电常数值和导电率，以及参数的变化速率，对脑血肿和脑水肿的病情进行评估；所述参数分析系统通过以下公式对大脑的相对介电常数εr进行计算式中，c为真空光的速度，fnml为共振频率，p′nm为n阶贝塞尔函数求数后J′n(pnm)＝0的第m个根，a为圆柱型波导的内径，d为圆柱型波导的长度，Vo为圆柱型波导的总的体积，Vm为圆柱型波导中匹配介质的体积，εrm为圆柱型波导中匹配介质的相对介电常数；参数分析系统通过以下公式对大脑的导电率σ进行计算式中，Γ1为微波从参照样品射入空气时的反射系数；ε0真空的介电常数，其数值为8.854×10‑12F/m；ω为角频率；Γ2为微波从被检测对象射入空气时的反射系数；σ1和εr1分别为已知参照样品的导电率和相对介电常数；QL1和QL2分别为检测参照样品和被测对象时的有载品质因数，其计算公式为QL＝f0/BW，f0为共振频率，BW为半功率频率带宽。