[发明专利]超声血液检测方法及装置

说明书

本发明公开了一种超声血液检测方法及装置，该方法为：采用具有波束偏转发射和波束合成发射功能的高频微型线阵换能器进行超声波的发射和超声回波信号的接收；通过接收的超声回波信号计算测试体血液中红细胞作为散射元的散射元平均间距，通过与正常血流进行比较，从而对测试体血液中的红细胞浓度进行评估。本发明利用线阵换能器偏转发射的特性实现血流流速的准确有效测量(宏观特征)，利用线阵换能器波束合成的特性提高回波信号信噪比，利用高频超声空间分辨率高的特性实现血液的血红细胞平均间距的表征(微观特征)，从而推导出血液浓度的变化；能够同时得到流动血液的两种特性：流速和浓度，为血液评估提供了更多的信息。

技术领域

本发明涉及医用病变检测及辅助诊断技术领域，特别涉及一种超声血液检测方法及装置。

背景技术

彩色多普勒超声技术已经在临床上适用于诊断心血管疾病、体表器官炎性病变和妇科疾病等[1]。多普勒超声能够反映血流的不同流速和不同状态，包括层流，涡流，湍流，而且具有无创、无放射、快捷、廉价等优点。[2]

然而一部分疾病，会造成红细胞在血液中的平衡失调，结果使得红细胞数量减少或增多，从而引起贫血或红细胞增多症，比如白血病，溶血性贫血，早期血栓等。[3、4]这些疾病的诊断通过检测血流流速和流向的变化往往难以诊断，此时通过检测红细胞数量或浓度变化状况对鉴别和诊断这些疾病具有重要的临床意义[5]。

目前的体外血液检测装置主要有以下几点不足之处：第一：多采用有损检测的方法，需要抽取患者血液才能进行检测，增加了患者的痛苦，而且需要专业人员操作。第二，现有检测仪器多为专业检测设备，不方便患者的日常使用。

而作为无损检测血流状况的最常用技术，超声多普勒技术，其基本原理是超声探头发出一定强度的超声波，当超声波遇见运动的血液时，由于超声波的波长大于血液中的红细胞的直径(血液成分中红细胞的直径最大)，超声波遇到红细胞时将发生散射。同时由于红细胞在运动，所以散射的回波信号发生了多普勒频移，速度越大，频移也就越大。通过分析回波信号中的频移量，结合多普勒技术相关的数学公式，即可推算出红细胞的移动速度[6]。但是，超声多普勒技术难以推算出血液中红细胞的数量或者浓度，因而无法对白血病或者溶血性贫血等疾病的诊断提供依据。

另外有一种定量超声评估方法可以检测培养皿中细胞的分布状况[7]。其基本原理是根据细胞的散射信号，利用倒谱分析的方法得到一个区域内细胞与细胞之间的平均间距，从而定量的评估培养皿当中的细胞分布情况。但目前尚没有研究人员利用该方法评估血液状况，有以下几方面原因：第一，回波信号的信噪比太低，导致计算不够准确。第二，流动的血液中血红细胞随机分布且处于运动状态，导致计算结果不稳定。所以，目前尚没有研究人员利用散射元平均间距的方法评估血液中红细胞的数量或者浓度。

因此，开发一种结构简单、测量结果准确、操作方便、无创的用于检测体表血管内血红细胞浓度变化的超声血液检测方法和装置就显得具有重要意义。

参考文献

[1]林礼务,林新霖,薛恩生.浅表器官与血管疾病彩色多普勒超声诊断图谱[M].2006.

[2]纪承寅.多普勒超声诊断与检测数据[M].2007.

[3]黄梓伦.红细胞增多症[J].临床血液学杂志,1989.

[4]陆道培.白血病治疗学[M].2012.

[5]刘新月.新编白血病细胞形态诊断学[M].2008.

[6]汪源源,陈曦,张羽,王威琪.利用超声多普勒技术检测血栓[J].声学技术(1):29-33.