[发明专利]基于连续波频谱扫描的便携非接触闭合性脑损伤评估系统

说明书

本发明公开了基于连续波频谱扫描的便携非接触闭合性脑损伤评估系统，主要包括信号发生与处理系统、电磁波发射传感器和电磁波接收传感器。信号发生与处理系统主要包括电源、激励信号源、信号分离模块、幅相接收机、定向耦合器、数据采集、信号处理模块和显示模块。激励信号源产生正弦波激励信号。电磁波发射传感器产生电磁波发射信号。电磁波接收传感器将电磁波传输信号发送给幅相接收机。信号分离模块将电磁波反射信号发送给幅相接收机。幅相接收机计算电磁波反射特性参数S₁₁和电磁波传输特性参数S₂₁。信号处理模块分析得到被检测对象颅内损伤结果。本发明成本低，体积小，便于携带，应用场景广泛，可以缩短发病至病人紧急治疗期间时间消耗。

技术领域

本发明涉及生物医学医疗设备领域，具体是基于连续波频谱扫描的便携非接触闭合性脑损伤评估系统。

背景技术

创伤性颅脑损伤(Traumatic brain injury，TBI)被定义为脑功能改变或是由外力引起的脑部病理学变化。在2006年1月至2013年12月期间，对全国161个省农村TBI进行流行病学研究，共监测调查了7600万至8300万人，结果显示，TBI死亡率为12.99/10万人·年至17.06/10万人·年。在欧洲(2012年)和美国(2013年)，TBI死亡率分别为11.7/10万人·年和17/10万人·年，我国TBI死亡率逐年呈上升趋势并处在较高水平。全球死亡人数统计显示创伤是45岁以下中青年致死的首要原因，其中TBI占该人群50％以上，致死率37％，多数生存者遗留有不同程度的残疾。因此TBI的高致残率、高死亡率和高治疗费用，对人类的生命安全和健康造成严重威胁，并对社会和家庭造成严重经济负担。

战创伤、交通伤和跌落伤是导致TBI发生的最主要的原因，继而由TBI引起的颅内器质性损伤及颅内出血是造成患者死亡率居高不下的主要因素，当中因交通事故、爆炸、跌落而导致的损伤通常是在颅骨或硬脑膜完整的情况下出现的，所以这类脑损伤又可以称为闭合性颅脑损伤。由于是闭合性的，仅通过临床观察是难以诊断和评估伤情的。

对于闭合性颅脑损伤，通常会经过一段功能代偿期和潜伏期，临床症状才迅速恶化。待观察到显著恶化的临床症状时，因后期变化迅速往往来不及抢救，因此早期检测诊断并进行针对性抢救治疗是降低TBI患者致死率和致残率的关键。目前临床上诊断评估TBI的技术有计算机断层成像(Computed tomography，CT)、近红外光谱技术(Near infraredspectroscopy，NIRS)和颅内压(intracranial pressure,ICP)监测。CT作为检测TBI的金标准，虽然能清楚地显示出血位置、出血形态和出血量，但是由于设备过于庞大笨重且费用较高，难以用于在事故现场进行早期诊断。NIRS通过检测左右两个脑半球组织对近红外光值吸收不对称来判断是否出血，但NIRS仅对出血量大于3.5ml，出血位置距头皮小于2.5cm的血肿才有较高的敏感性和特异性。ICP监测通过将传感器探头植入颅内可以准确、长时间动态监测ICP的变化情况，但是存在损伤、感染等风险。因此便携非接触的脑损伤伤情评估方法对脑损伤的救治有重要意义。

发明内容

本发明的目的是解决现有技术中存在的问题。

为实现本发明目的而采用的技术方案是这样的，基于连续波频谱扫描的便携非接触闭合性脑损伤评估系统，主要包括信号发生与处理系统、电磁波发射传感器和电磁波接收传感器。

信号发生与处理系统具有两个外接端口，分别记为端口I和端口II。信号发生与处理系统的端口I通过同轴电缆连接电磁波发射传感器。信号发生与处理系统的端口II通过同轴电缆连接电磁波接收传感器。

所述信号发生与处理系统主要包括电源、激励信号源、信号分离模块、幅相接收机、定向耦合器、数据采集模块、信号处理模块和显示模块。

电源为激励信号源、信号分离模块、幅相接收机、定向耦合器、数据采集、信号处理模块和显示模块供电。