一种躯体神经病变自动检测装备和方法与流程

文档序号：11087561阅读：781来源：国知局

本发明涉及医疗检测设备领域，更具体的说，是涉及一种躯体神经病变自动检测装备和方法。

背景技术：

自主神经病变是由于支配心脏和血管的自主神经纤维受损导致心率控制和血管动力异常，它是糖尿病并发症最早期的病变。流行病学调查显示，具有糖尿病自主神经病变的患者5年致死率是无糖尿病自主神经病变的5倍。然而糖尿病性自主神经病变多是隐性起病，患者开始往往无自觉症状，待其临床症状出现，自主神经已出现不可逆的病理改变。

如果能够通过糖尿病自主神经病变的早期诊断，发现与糖尿病自主神经病变有关的无痛性心肌缺血，心梗和心源性猝死的可能性，使糖尿病自主神经病变得到早期、有效的综合治疗，就可减少糖尿病自主神经病变这些相关疾病的发生。但是目前缺少方便、敏感的检测自主神经病变的手段。

现今用于诊断周围神经病变的最常用的方法是Semmes-Weinstein方法。如同本领域内所已知的，Semmes-Weinstein单丝包括嵌入在塑料手柄中的尼龙细丝，通过利用弯曲柱状物(buckling column)的物理属性以理论上生成独立于施加至该手柄的力的力，该尼龙细丝被用来半定量地评定轻触摸的阈值灵敏度。实际上传递至皮肤表面的实际压力随着细丝和皮肤之间的角度而变化。此外，在测量中不考虑细丝和皮肤之间的摩擦，但是该摩擦在个体当中可能变化大大，从而将固有误差引入了这些测量中。更重要地，Semmes-Weinstein单丝测试能够估计灵敏度的大致范围，而不是该个体的特定灵敏度。另选的方法对皮肤表面施加两点静态触摸。这个测试测量两个分开的触摸点要离开有多远来使这两个触摸点被察觉为两个截然不同的点。该测试设备的尖端由两个平行的、其间距可调整的针刺孔组成。类似Semmes-Weinstein测试，两点测试受到刺孔相对皮肤的方位的影响并且受到设备和皮肤之间摩擦的影响。同样地，感觉阈值取决于由检查人在受检查的组织区之上所施加的压力的强度。

另一个方法使用已校准的音叉或振动知觉阈值计(生物震感阈测量器，biothesiometer)。增加附接至皮肤的振动尖端的振动的量直到患者感觉到振动。振动知觉阈值以伏特进行测量。生物震感阈测量器设备的主要问题是他们产生了波而不是局部刺激。振动波在皮肤和皮下组织的相对大的区域之上传播，从而使其极难识别最严重的神经病变的位置(需要对该位置处的组织进行保护)。

技术实现要素：

有鉴于此，有必要针对上述问题，提供一种躯体神经病变自动检测装备和方法，具有响应快、灵敏度高、成本低、易于小型化和便携性好等特点。

为了实现上述目的，本发明的技术方案如下：

一种躯体神经病变自动检测装备，包括检测电极、电源、刺激电极和检测电路，所述刺激电极包括两个，所述电源通过用于产生高压恒流激励的高压变换模块连接刺激电极，所述微控制器连接电源；所述检测电路包括微控制器、滤波电路和模数转换电路；所述检测电极连接滤波电路，所述滤波电路、模数转换电路、微控制器依次连接；所述刺激电极用于产生脉冲刺激电压，所述检测电极用于测量电压信号并输入到滤波电路中，所述数模转换模块用于将电压信号转换为模拟信号数据，并传递给微控制器，所述微控制器用于对接收的数据进行分析处理，计算神经传导速度和振幅，并与健康指标进行对比，分析健康状态。

作为优选的，还包括温度测量模块，所述温度测量模块连接微控制器，用于对测量到的数据进行温度补偿。

作为优选的，所述检测电极为插入式，每个检测电极包括若干电机阵列和一参考电极，每个电极阵列包括一个电极对，每个电极对为一个检测通道。

作为优选的，所述检测电路还包括存储器、控制按钮、外接端口和无线模块，所述存储器、控制按钮、外接端口和无线模块分别连接微控制器；所述存储器用于存储测量的数据和分析结果；所述控制按钮用于设定检测电极的组数；所述外接端口用于；所述和无线模块用于连接外部设备。

作为优选的，所述微控制器还连接有LED显示屏和LED指示灯，所述LED显示屏用于显示测量到的数据、错误代码及健康状态，所述LED指示灯用于根据不同的颜色表示不同的健康状态。

作为优选的，所述检测电极通过运放电路连接滤波电路，所述微控制器通过一通道选择模块连接运放电路，所述运放电路用于将测量到的电压信号进行放大并输入到滤波电路，所述通道选择模块用于选择测试通道。

一种根据上述方法进行神经病变自动检测的方法，包括以下步骤：

S1、选择检测通道，刺激电极间产生脉冲刺激电压，在人体上的刺激点进行刺激放电，记录时间t0；

S2、该刺激通过被测神经传输到检测点的检测电极，产生感应电压，通过预先设定的电极阵列进行测量，记录波形；

S3、记录多组检测波形，去掉异常波形，并将剩余波形进行平均，若不能够满足计算需求，则返回错误信心提示；

S4、在平均波形上寻找发生峰值感应电压的启动时间t1,测量记录感应电压最高值V1和最低值V2；计算得出测量数据结果：

感应电压幅度V＝V1-V2；

神经传导速度CV计算＝(刺激点-检测点间距)/(t1-t0)；

S5、计算CV计算对照皮肤感应温度T，并计算温度补偿后输出，所述温度补偿公式为：

CV_补偿＝〖K^(ΔT/10)CV〗_计算

式中，K为温度系数，△T＝30-T。

作为优选的，还包括：

S5、将测量数据与健康指标进行对比，并通过LED显示屏进行显示输出；

S6、将测量数据存储于存储器，或通过外部接口、无线模块输出值外部设备或控制中心。

作为优选的，所述步骤S1中，刺激电压为400-450V、50-100微秒脉冲宽度的高压方形脉冲恒流激励电压。

与现有技术相比，本发明的有益效果在于：本发明集成度高，可集成于一手持式检测设备中，且具有响应快、灵敏度高、成本低、易于小型化和便携性好等特点。

附图说明

图1为本发明实施例的电路结构框图；

图2为本发明实施例中检测电极结构示意图；

图3为本发明实施例的方法流程款框图；

图4为本发明实施例的具体流程示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明所述的一种躯体神经病变自动检测装备和方法作进一步说明。

以下是本发明所述的一种躯体神经病变自动检测装备和方法的最佳实例，并不因此限定本发明的保护范围。

本实施例中提供了一种躯体神经病变自动检测装备，图1示出了该自动检测装备的电路结构框图，包括检测电极、电源、刺激电极和检测电路，所述刺激电极和检测电极设于一手持式壳体的外部，且刺激电极与检测电极间有一定间距，用于实现刺激电压的激发和测量，所述电源为单个电池可用3V锂电的CR123A或同型号的可充电电池，所述刺激电极包括两个，所述电源通过用于产生高压恒流激励的高压变换模块连接刺激电极，可生成400-450V、50-100微秒脉冲宽度的高压方形脉冲恒流激励，产生高达100毫安的恒流激励。所述微控制器连接电源；所述检测电路包括微控制器、滤波电路和模数转换电路；所述检测电极连接滤波电路，所述滤波电路、模数转换电路、微控制器依次连接；所述刺激电极用于产生脉冲刺激电压，所述检测电极用于测量电压信号并输入到滤波电路中，滤波电路具有2赫兹到2000赫兹的通频带，输出通过模数转换电路数字化后进入微控制器，所述数模转换模块用于将电压信号转换为模拟信号数据，并传递给微控制器，所述微控制器用于对接收的数据进行分析处理，计算神经传导速度和振幅，并与健康指标进行对比，分析健康状态，可采用TI的MSP430低功耗低电压单片机等。

作为优选的，还包括温度测量模块，所述温度测量模块连接微控制器，用于对测量到的数据进行温度补偿。

在本实施例中，如图2所示，检测电极为插入式，供每位被测试人单次一次性使用。其采用柔性材料以便使电极贴合人体，结构是由聚酯薄膜、银迹线、银-氯化银垫以及水凝胶组成的多层结构，所述检测电极包括若干电极阵列和一参考电极，每个电极阵列包括一个电极对，每个电极对为一个检测通道，如图2所示的一种实施例，所述检测电极包括两对，电极1和电极2为1对，电极3和电极4为一对，可进行两组测量，在检测前可以选择使用的电极对，即检测通道，电极5为参考电极，电极5接地。

在本实施例中，所述检测电路还包括存储器、控制按钮、外接端口和无线模块，所述存储器、控制按钮、外接端口和无线模块分别连接微控制器；所述存储器用于存储测量的数据和分析结果；所述控制按钮用于设定检测电极的组数；所述外接端口用于；所述和无线模块用于连接外部设备。

作为优选的，所述检测电极通过运放电路连接滤波电路，所述微控制器通过一通道选择模块连接运放电路，所述运放电路用于将测量到的电压信号进行放大并输入到滤波电路，运放电路通过差分仪器放大(差模输入阻抗≥5兆欧，共模抑制比≥100dB)将检测到的电压信号输出到硬件滤波电路中，所述通道选择模块用于选择测试通道，微控制器可以通过通道选择模块选择哪一组电极阵列的信号将被采集。

图3示出了一种根据上述方法进行神经病变自动检测的方法，包括以下步骤：

S1、选择检测通道，设备通电后处于初始等待状态，确认是否有正确的检测电极插入，等待控制按钮的输入，满足条件后进入检测实施过程，刺激电极间产生脉冲刺激电压，在人体上的刺激点进行刺激放电，为400V,脉冲宽度典型为50微秒，记录时间t0(将t0设为零点)；

S2、该刺激通过被测神经传输到检测点的检测电极，产生感应电压，通过预先设定的电极阵列进行测量，记录波形(电压与时间)，测量周期为1秒，然后进入下一轮测量；