本发明涉及一种脑脊液分流流量检测的计算方法。
背景技术：
脑脊液分流术是治疗脑积水[1]效果明显的一种脑神经外科手术，如图1中植入人体内的管线部分所示。在脑室插入硅胶导管，把流通梗阻于蛛网膜的多余脑脊液用置入一组单向阀排入腹腔，并在腹腔被再吸收[2,3]。手术能迅速改善脑积水引起的神经功能损害，但要发挥远期效果及作用，就要随时准确控制及调整脑脊液分流量。调整正确和及时，则病情好转；调整错误或延误，则脑延髓受损严重直至危及生命。
控制和调整脑脊液分流量的前提是分流量检测。目前的流量检测技术有：
(1)层析扫描及计算机成像技术.先注射美兰等示踪剂到脑脊液循环系统，再核素脑池造影和ct术断层扫描，患者既痛苦又伤身[4]。
(2)采用增强型核磁共振脑部检查，每次费用高达千元以上且检测结果不准确[5，6]。
(3)来自美国的基于热传导原理的脑脊液分流量定量检测的专利技术[7-9]。
参考文献：
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[2]kevintsang,williamsingleton,ianpople(october2014).‘chapter-complicationsofcsfshuntinginhydrocephalus’[m].2015–springe.pp109-118
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技术实现要素：
本发明的目的在于提供一种脑脊液分流流量检测的计算方法，该方法可以模拟患者在任何条件下的脑脊液分流流量检测，与现有ct和mri检测相比，能提高效率，节省金钱，避免辐射。
为实现上述目的，本发明的技术方案是：一种脑脊液分流流量检测的计算方法，根据携带有同一激励源信号的脑脊液流进任意两个采样点时，其采样信号的时间序列信号函数与时间形成的波形是相似的，并由此建立任意两个采样点间关于时间相关的数学模型，通过计算该数学模型的时间函数的最大值，获得任意两个采样点之间的时间差，进而即可获得脑脊液的流速与流量。
在本发明一实施例中，该方法具体实现如下，
在同一激励源信号激发的情况下，携带有同一激励源信号的脑脊液流进任意两个采样点，其采样信号的时间序列信号函数与时间形成的波形是相似的，其时间序列信号函数存在以下关系：
关系式(1)中，ti(t)、tj(t)为所述两个采样点的时间序列信号函数，且tj(t)＝p·ti(t-τ0)，tj(t+τ)＝p·ti(t-τ0+τ)，0≤i≤n,0≤j≤n，且i≠j，i、j均为自然数，表示采样点编号，n为采样点个数，p为比例系数；
对于关系式(1)，代入ti(t)、tj(t)，则可得
显然，当且仅当τ＝τ0时，
由于两个采样点间的脑脊液流动时间、距离、管径已知，因此可求得脑脊液流速与流量。
在本发明一实施例中，所述激励源信号作用于所述任意两个采样点之前的采样点，即激励源信号作用于分流管上方的该采样点的人体表皮上，或者作用于分流管里的脑脊液上。
在本发明一实施例中，所述分流管埋设于人体皮肤下。
所述激励源信号可为多个，该多个激励源信号不需保证作用于所述任意两个采样点之前的任意一个或多个采样点。
相较于现有技术，本发明具有以下有益效果：本发明可以模拟患者在任何条件下的脑脊液分流流量检测，与现有ct和mri检测相比，能提高效率，节省金钱，且避免辐射。
附图说明
图1为脑脊液分流流量检测实例图。
具体实施方式
下面结合附图，对本发明的技术方案进行具体说明。
本发明的一种脑脊液分流流量检测的计算方法，根据携带有同一激励源信号的脑脊液流进任意两个采样点时，其采样信号的时间序列信号函数与时间形成的波形是相似的，并由此建立任意两个采样点间关于时间相关的数学模型，通过计算该数学模型的时间函数的最大值，获得任意两个采样点之间的时间差，进而即可获得脑脊液的流速与流量；该方法具体实现如下，
在同一激励源信号激发的情况下，携带有同一激励源信号的脑脊液流进任意两个采样点，其采样信号的时间序列信号函数与时间形成的波形是相似的，其时间序列信号函数存在以下关系：
关系式(1)中，ti(t)、tj(t)为所述两个采样点的时间序列信号函数，且tj(t)＝p·ti(t-τ0)，tj(t+τ)＝p·ti(t-τ0+τ)，0≤i≤n,0≤j≤n，且i≠j，i、j均为自然数，表示采样点编号，n为采样点个数，p为比例系数；
对于关系式(1)，代入ti(t)、tj(t)，则可得
显然，当且仅当τ＝τ0时，
由于两个采样点间的脑脊液流动时间、距离、管径已知，因此可求得脑脊液流速与流量。
所述激励源信号作用于所述任意两个采样点之前的采样点，即激励源信号作用于分流管上方的该采样点的人体表皮上，或者作用于分流管里的脑脊液上。所述分流管1埋设于人体皮肤(人体皮肤从上到下依次分为上皮层8、真皮层9、皮下层10，分流管1的导管壁11即位于皮下层10下)下。激励源信号可等同于一个采样点信号，该信号在这里尽管没有参与公式(1)的计算，本发明仍然包含把激励源信号作为一个采样点的时间序列信号函数的计算方法。同理，比例系数p可以是一个随着位置和时间不同而不同的函数值。
所述激励源信号可为多个，该多个激励源信号不需保证作用于所述任意两个采样点之前的任意一个或多个采样点。
以下为本发明的具体实现原理。
图1为脑脊液分流流量检测实例图，其中，1为分流管，2为采样点t1,3为采样点t2，4为热激励点，5为脑室，6为脑脊液(csf)流向，7为腹腔，8为上皮层、9为真皮层、10为皮下层，11为导管壁。
对基于信号激发(如图1中分流管1)而局部改变流动中的脑脊液某种特征(例如温度、颜色等)，当这种特征在一定的时间与空间表征出来时，应用n个信号采集点(如图1中热激励点、采样点t1、t2可以看作3个信号点t0、t1、t2)采集信号，如果设采集的数据为时间序列函数值t0(t)、t1(t)、t2(t)、…..tn(t)，使用以下计算方法即可得出脑脊液的流量或者流速的；
本发明认为，至少有2个采样点，其数据与时间形成的波形是相似的。因此，其时间序列函数值存在以下关系
其中，ti(t)、tj(t)为任意两个采样点的时间序列信号函数，1≤i≤n,1≤j≤n，且i≠j，i、j均为自然数，n为采样点个数；ti(t)、tj(t)携带有激励源信号，携带有激励源信号的脑脊液流经采样点t1和t2，其携带有激励源信号波形相似。但是，其函数波形ti(t)、tj(t)存在时间差τ0，即有
tj(t)＝p·ti(t-τ0)
tj(t+τ)＝p·ti(t-τ0+τ)
p为比例系数。显然，当且仅当τ＝τ0时，
由于两采样点间距离已知，脑脊液的流速与流量就不难得到了。
本领域内的技术人员应明白，本申请的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此，本申请可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本申请可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、cd-rom、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。
本申请是参照根据本申请实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。
这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。
这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其
他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。