[发明专利]一种无创颅内压监测方法及装置有效
申请号: | 201911304035.3 | 申请日: | 2019-12-17 |
公开(公告)号: | CN111084616B | 公开(公告)日: | 2022-03-08 |
发明(设计)人: | 潘帆;冯军峰;郑定昌;何培宇 | 申请(专利权)人: | 四川大学 |
主分类号: | A61B5/03 | 分类号: | A61B5/03 |
代理公司: | 四川力久律师事务所 51221 | 代理人: | 冯精恒 |
地址: | 610065 四*** | 国省代码: | 四川;51 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 一种 无创颅内压 监测 方法 装置 | ||
1.一种无创颅内压监测方法,其特征在于,包括以下步骤:
S1、采集被测人的第一头部脉搏波数据、头部表皮温度数据和心电数据;所述第一头部脉搏波数据采集时,利用近红外光谱技术,对被测人的头部发射两种波长的近红外光,接收经颅内折射的近红外光,并转化为电信号,得到所述第一头部脉搏波数据;
S2、利用所述温度数据对所述头部脉搏波数据进行校正处理,得到第二头部脉搏波数据;
S3、根据所述第二头部脉搏波数据,计算局部脑氧饱和度;根据所述第二头部脉搏波数据和所述心电数据,计算脉搏波传播时间;
S4、根据所述脉搏波传播时间和所述局部脑氧饱和度,计算颅内压数值,所述颅内压的计算公式为:
nICP=β×ln(hPTT)+γ×rSO2
其中,nICP为颅内压,hPTT为脉搏波传播时间,rSO2为局部脑氧饱和度,β、γ为权重系数;
重复步骤S1-S4,得到被测人颅内压的动态变化。
2.根据权利要求1所述的监测方法,其特征在于,所述步骤S2,所述校正处理按照以下公式:
α=K(T/37)
P=αq
其中α为温度修正系数,T为探头检测到的温度数据,K=1.49,P为第二头部脉搏波数据,q为采集到的第一头部脉搏波数据。
3.根据权利要求1所述的监测方法,其特征在于,所述步骤S3,所述计算脉搏波传播时间包括:
S31、利用所述第二头部脉搏波数据分别计算两种波长的脉搏波幅度比,得到第三头部脉搏波数据;
其中,所述第三头部脉搏波数据为所述脉搏波幅度比较大的波长对应的所述第二头部脉搏波数据;
S32、对所述第三头部脉搏波数据进行带通滤波,得到第四头部脉搏波数据;
S33、提取所述第四头部脉搏波数据的特征点和所述心电数据的特征点,计算所述脉搏波传播时间。
4.根据权利要求3所述的监测方法,其特征在于,所述步骤S32,所述滤波采用巴特沃斯带通滤波器进行带通滤波,滤波器通带范围为0.05Hz-8Hz。
5.根据权利要求3所述的监测方法,其特征在于,所述步骤S33,所述计算脉搏波传播时间hPTT:
hPTT=TH-TR
其中,TH为第四头部脉搏波数据的起始点时刻,TR为心电数据的R波峰值点时刻。
6.一种无创颅内压监测装置,其特征在于,包括依次连接的驱动模块、探头、放大模块、AD转换器、主控模块和显示模块,还包括心电模块,所述心电模块连接所述主控模块;
所述心电模块用于采集心电数据,并将信号发送到所述主控模块;
所述驱动模块用于驱动所述探头发射近红外光;
所述探头用于采集第一头部脉搏波数据和温度数据,并转化为电信号;
所述放大模块用于放大所述探头采集的电信号,并传送到所述AD转换器;
所述AD转换器用于将所述放大模块放大后的电信号转换为数字信号,并传送到所述主控模块;
所述主控模块用于处理数据,包括:
利用所述温度数据对所述头部脉搏波数据进行修正,得到第二头部脉搏波数据;
利用所述第二头部脉搏波数据计算局部脑氧饱和度;
利用所述第二头部脉搏波数据和所述心电数据,计算脉搏波的传播时间;
利用所述传播时间和所述局部脑氧饱和度计算得到颅内压数值;
所述显示模块用于显示所述颅内压数值。
7.根据权利要求6所述的监测装置,其特征在于,所述探头包括近红外光发射器、近红外光接收器和温度传感器;所述近红外光发射器用于发射近红外光;所述近红外光接收器用于接收经颅内折射的近红外光;所述温度传感器用于测量头皮表面温度。
8.根据权利要求7所述的监测装置,其特征在于,所述近红外光发射器包括第一近红外光发射器和第二近红外光发射器,在所述第一近红外光发射器和所述第二近红外光发射器对称设置在探头中心线0-0.3cm处,所述近红外光接收器包括第一近红外光接收器、第二近红外光接收器、第三近红外光接收器和第四近红外光接收器,所述第一近红外光接收器和第三近红外光接收器对称设置在所述探头中心线1.2-1.8cm处,所述第三近红外光接收器和第四近红外光接收器对称设置在所述探头中心线2.2-2.8cm处,所述温度传感器包括第一温度传感器和第二温度传感器,所述第一温度传感器位于所述第一近红外光接收器上方,所述第二温度传感器位于所述第三近红外光接收器上方。
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