基于心脏点波动传导特性的血管状态检测方法与装置的制造方法_3

文档序号:9526934阅读:来源:国知局
传递,可采用有线/无线通信模式。
[0022] 基于心脏点波动传导特性的血管状态检测装置实施例中的控制模块包括宽频信 号发生单元、主控制器、存储单元、特征比对单元、人机交互单元、通信单元和数据缓存单 元。所述宽频信号发生单元负责宽频检测信号的产生成与驱动,该信号通过通信单元送至 不同的检测终端;所述主控制器负责不同单元之间的调度,以保证整个系统正常运行;所 述存储单元用于存储分类特征库、检测位置、血管传导特征、脉搏波信号和患者病症、年龄 等;所述特征比对单元负责把血管传导特征与特征数据库的数据进行比对;所述人机交互 单元负责人机交互,用于参数设置、控制命令的输入及错误信息的输出;所述通信单元负责 控制模块与检测终端之间数据和控制信息的传递,控制模块与计算模块之间数据和控制信 息的传递,可采用有线/无线通信模式;所述数据缓存单元负责缓存超声回波信号数据、控 制参数。
[0023] 基于心脏点波动传导特性的血管状态检测装置实施例中的计算模块包括反演单 元、传导特性辨识单元、特征提取单元和通信单元。所述反演单元利用柔性检测终端上阵列 接收探头获得的超声回波信号,采取频率估计算法和几何学原理对检测点处心肌或血管壁 位置及其变化进行时间和空间的时域/频域反演,得到该点点波动或脉搏波的多维时域/ 频域特性;所述传导特性辨识单元以心脏的多个点波动和血管检测点的多个脉搏波作为信 号源和输出信号,采用数字信号处理方法对输入信号和输出信号之间的血管传导特性进行 辨识,然后利用血管的级联特性对血管传导特性进行分解,获得某段血管的传导特性;所述 特征提取单元负责对血管传导特性进行特征提取;通信单元负责计算模块和控制模块之间 数据和控制信息的传递,可采用有线/无线通信模式。
[0024] 基于心脏点波动传导特性的血管状态检测装置实施例中,本发明实施例示意图如 图4所示,检测者把柔性检测终端分别固定在紧邻401心室心肌和402腕部动脉、403上臂 内侧动脉、404颈动脉、405耳前动脉血管壁的皮肤外侧并利用耦合剂紧贴皮肤,这些位置 上的心肌搏动和血管壁搏动比较明显。检测者按一定规则选定每个检测位置的多个检测 点。控制模块产生的宽频检测信号通过通信单元送至每个检测终端,该信号在发射处理单 元中经过放大和D/A转换,转换后的电信号通过发射探头转变成超声信号并发射出去,在 心肌或者血管壁选定的检测点处产生反射,部分反射波由邻近的超声波接收探头接收。接 收的超声回波信号在接收处理单元中进行放大、A/D转换和数据缓存,缓存的数据经过通信 单元传至控制模块。控制模块接收的数据经过缓存后送至计算模块,在反演单元中采用频 率估计算法和几何学原理对心肌或血管壁多个检测点的位置及其收缩与扩张形成的波动 进行时间和空间的多维反演,得到多个点波动或者多个点脉搏波。在每个柔性检测终端反 演得到的点波动或者点脉搏波送至传导特性辨识单元,并以心室的多个点波动作为多输入 信号,以某个血管壁检测区域的多个点脉搏波为输出信号,应用数字信号处理方法对心室 到腕部动脉之间的血管传导特性、心室到上臂内侧动脉之间的血管传导特性、心室到颈动 脉之间的血管传导特性和心室到耳前动脉之间的血管传导特性进行辨识。然后,利用血管 的级联特性对上述血管传导特性进行分解,进而得到手腕到上臂内侧之间动脉血管的传导 特性和颈部到耳前之间动脉血管的传导特性。在特征提取单元对血管传导特性的时频特征 进行提取,提取的特征信息通过通信单元送至控制模块并保存在存储单元。主控制器把收 到特征信息和特征数据库进行比对,根据比对结果对血管状态及其病症进行诊断,如血管 钙化、血栓、血管瘤等,也可以对治疗结果进行疗效追踪。
[0025] 如图5所示,是本发明血管传导特性分解示意图。
[0026] 已知心室的某个检测位置0处设定了多个确定检测点Xl,...,Χηι,检测到的多个 检测点信号作为该处的多输入信号,即多个点波动信号,记为乂0^...,\^#),在血管 的位置1设置的多个检测点分别为yi,...,yn,检测的多个检测点信号作为该处的多输 出信号,即多个点脉搏波,记为Yjy。...,yn,θ]ω);在血管的位置2设置的多个检测点分 别为Zl,...,zt,检测的多个检测点信号作为该处的多输出信号,即多个点脉搏波,记为 Z2(Zl,· · ·,zt,θ]ω)。如果检测位置0和检测位置1之间血管的传导特性记为Η01 (,),检测 位置0和检测位置2之间血管的传导特性记为& (σ]ω),检测位置1和2之间血管的传导特 性记为Η12(,),那么
因此,通过对心肌点波动和血管点脉搏波的检测,利用血管级联特性可以得到某段血 管的传导特性,有助于血管疾病的定位。
[0027] 图6为所述基于心脏点波动传导特性的血管状态检测方法的工作流程图,具体实 现步骤包括: 步骤1 :装置参数设置,设置的参数包括:检测点位置、宽频检测信号参数、反演单元参 数、传导特性辨识单元参数、特征提取单元参数、通信单元参数和检测结果显示参数等; 步骤2 :设备状态的自动检测,该步骤所检测的状态包括:柔性检测终端探头阵列的连 接状态,检测终端与控制模块的连接状态,控制模块与计算模块的连接状态,通信单元的连 接与在线状态,检测终端电源容量状态; 步骤3 :宽频检测信号的产生,控制模块的宽频信号发生单元根据步骤1所设置的宽频 检测信号参数产生宽频检测信号; 步骤4 :超声波发射,柔性检测终端的通信模块负责接收控制模块产生的宽频检测信 号,这个接收信号在发射处理单元中进行放大和D/A转换,通过发射探头转换成超声波并 发射出去; 步骤5 :超声回波接收,发射的超声波遇到心肌或血管壁后产生反射形成超声回波,部 分超声回波由邻近的超声波探头接收,接收的回波信号在接收处理单元进行放大、A/D转换 后保存在数据缓存单元,并通过通信模块发送到控制模块; 步骤6 :点波动/点脉搏波的反演,采取频率估计算法和几何学原理对检测区域心肌/ 血管壁的多个检测点位置及其变化进行时间和空间的时域/频域反演,得到点波动/点脉 搏波的多维时域/频域特性; 步骤7 :传导特性辨识和分解,利用心肌的多个点波动和血管壁的多个脉搏波作为输 入信号和输出信号,采用数字信号处理方法对输入信号和输出信号之间的血管传导特性进 行辨识;利用血管的级联特性对血管传导特性进行分解,获得某段血管的传导特性; 步骤8 :特征提取,通过对血管传导特性的时域/频域分析,得到某段血管的时域/频 域传导特征; 步骤9 :根据血管传导特征,对待检测血管的状态进行判断,并在人机交互平台中显 示,把分类特征库、检测位置、血管传导特征、心肌点波动、点脉搏波和患者病症、年龄等保 存在存储单元,其中预测结果分为以下三类进行分别处理: (1) 有病症。此类检测结果说明某段血管具有相关病理学特征,符合分类特征库的特征 信息,血管传导特性的特征信息将保留在存储单元中对应病症的特征库中; (2) 无病症。此类检测结果说明某段血管不具备相关病理学特征,直接丢弃存储单元中 的数据; (3) 可疑病症。此类检测结果无法确诊血管状态,该类特征数据先存储于存储单元,等 待检测装置空闲或检测完成之后由检测人员选择是否进行重复检测以及是否进行进一步 精确的数据处理。
[0028] 上述实施例为本发明较佳的实施方式,但本发明的
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