本發(fā)明涉及顱內(nèi)壓監(jiān)測(cè)，具體是一種無創(chuàng)顱內(nèi)壓監(jiān)測(cè)實(shí)驗(yàn)裝置及方法。

背景技術(shù)：

1、顱內(nèi)壓(intracranial?pressure,?icp)是指顱腔內(nèi)圍繞神經(jīng)組織和腦血管的腦脊液的靜水壓，正常成人仰臥位的腦脊液壓力平均為5~15?mmhg?(0.7~2?kpa)。icp升高是神經(jīng)重癥嚴(yán)重并發(fā)癥之一，可以發(fā)生在創(chuàng)傷性腦損傷（tbi）、中風(fēng)、顱內(nèi)出血、顱內(nèi)感染、腦積水、腦腫瘤以及其他神經(jīng)系統(tǒng)疾病中。icp升高會(huì)導(dǎo)致機(jī)體自我調(diào)節(jié)功能失調(diào),隨之帶來如腦灌注壓降低、靜脈竇回流受阻、繼發(fā)腦疝、腦干損傷等腦部不可逆性損傷,甚至可導(dǎo)致患者死亡。

2、目前，有創(chuàng)顱內(nèi)壓監(jiān)測(cè)手段是公認(rèn)的金標(biāo)準(zhǔn)。主要包括腰椎穿刺測(cè)壓和開顱測(cè)壓法。但這不僅費(fèi)用較高，還會(huì)對(duì)腦組織造成損傷，容易引起眾多并發(fā)癥，增加病人的痛苦。因此，尋找無創(chuàng)、準(zhǔn)確的監(jiān)測(cè)方法已為臨床醫(yī)療所急需。

3、在過去幾十年中，已經(jīng)出現(xiàn)了眾多無創(chuàng)顱內(nèi)壓監(jiān)測(cè)方法，如經(jīng)顱多普勒、鼓膜移位、視網(wǎng)膜靜脈壓、視覺誘發(fā)電位等。這些方法雖然都實(shí)現(xiàn)了無創(chuàng)，但因或是不能實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，或是受個(gè)體差異影響明顯，或是儀器造價(jià)昂貴而并未得到實(shí)質(zhì)性的推廣。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明為了解決現(xiàn)有技術(shù)的問題，提供了一種無創(chuàng)顱內(nèi)壓監(jiān)測(cè)實(shí)驗(yàn)裝置及方法，不僅可以實(shí)現(xiàn)無創(chuàng)顱內(nèi)壓監(jiān)測(cè)的功能，而且受益于電子測(cè)量技術(shù)的精度，數(shù)據(jù)準(zhǔn)確，性能可靠，排除了二次校準(zhǔn)的必要。

2、本發(fā)明提供了一種無創(chuàng)顱內(nèi)壓監(jiān)測(cè)實(shí)驗(yàn)裝置，包括依次連接的超聲波信號(hào)發(fā)生器、超聲波發(fā)送器、變壓力囊體、顱內(nèi)壓仿生實(shí)驗(yàn)?zāi)K、信號(hào)接收器、信號(hào)電路模塊和信號(hào)處理器；其中，超聲波信號(hào)發(fā)生器發(fā)射的超聲波通過超聲波發(fā)送器轉(zhuǎn)化為機(jī)械振動(dòng)，向變壓力囊體和顱內(nèi)壓仿生實(shí)驗(yàn)?zāi)K發(fā)射機(jī)械波，變壓力囊體產(chǎn)生周期性的壓力，顱內(nèi)壓仿生實(shí)驗(yàn)?zāi)K內(nèi)部的壓力以與心臟搏動(dòng)同樣的頻率周期性變化，信號(hào)接收器接收穿過顱內(nèi)壓仿生實(shí)驗(yàn)?zāi)K的機(jī)械波轉(zhuǎn)化為高頻電信號(hào)，并將高頻信號(hào)輸出到信號(hào)處理器以計(jì)算顱內(nèi)壓的值。

3、進(jìn)一步改進(jìn)，所述顱內(nèi)壓仿生實(shí)驗(yàn)?zāi)K為密閉水箱，密閉水箱能夠提供不同壓力的靜水壓環(huán)境，模擬顱腦環(huán)境。

4、進(jìn)一步改進(jìn)，所述變壓力囊體為周期性加壓或減壓的氣囊。

5、進(jìn)一步改進(jìn)，所述變壓力囊體為周期性加壓或減壓的水囊。

6、本發(fā)明還提供了一種無創(chuàng)顱內(nèi)壓監(jiān)測(cè)實(shí)驗(yàn)裝置的實(shí)驗(yàn)方法，包括以下步驟：

7、1）顱內(nèi)壓仿生實(shí)驗(yàn)?zāi)K中改變水箱的靜水壓，獲得顱內(nèi)壓與超聲波參數(shù)的變化關(guān)系，用于測(cè)量在監(jiān)測(cè)過程中顱內(nèi)壓的改變值；

8、2）顱內(nèi)壓監(jiān)測(cè)裝置本體中，超聲波信號(hào)發(fā)生器發(fā)射高頻信號(hào)的超聲波，超聲波發(fā)送器將超聲波轉(zhuǎn)化為機(jī)械振動(dòng)；

9、3）機(jī)械波首先會(huì)經(jīng)過一個(gè)以特定頻率和已知幅值作周期性的變壓囊體，而后穿過顱腔，顱腔內(nèi)部的壓力以與心臟搏動(dòng)同樣的頻率周期性變化；

10、4）超聲波接收器將接收到的機(jī)械波轉(zhuǎn)化為高頻電信號(hào)，并由接收信號(hào)電路模塊進(jìn)行濾波，最后由計(jì)算機(jī)對(duì)不同頻率電信號(hào)進(jìn)行解耦。

11、5）為使變壓囊體對(duì)顱內(nèi)壓的改變更敏感，變壓囊體的壓力應(yīng)與顱內(nèi)壓相當(dāng)，范圍在0-5kpa；為使對(duì)不同電信號(hào)順利且準(zhǔn)確地解耦，囊體變壓的頻率與心臟搏動(dòng)頻率的差距理論上越大越好，推薦使用超聲波的頻率。在此基礎(chǔ)上，結(jié)合顱內(nèi)壓與超聲波參數(shù)的變化關(guān)系和超聲波在變壓囊體搏動(dòng)頻率變化的壓力影響下的參數(shù)變化得到顱內(nèi)壓的基準(zhǔn)值，從而實(shí)現(xiàn)顱內(nèi)壓的無創(chuàng)監(jiān)測(cè)。

12、本發(fā)明有益效果在于：本發(fā)明不僅可以實(shí)現(xiàn)無創(chuàng)顱內(nèi)壓監(jiān)測(cè)的功能，而且受益于電子測(cè)量技術(shù)的精度，數(shù)據(jù)準(zhǔn)確，性能可靠，最重要的是排除了二次校準(zhǔn)的必要。

技術(shù)特征：

1.一種無創(chuàng)顱內(nèi)壓監(jiān)測(cè)實(shí)驗(yàn)裝置，其特征在于：包括依次連接的超聲波信號(hào)發(fā)生器、超聲波發(fā)送器、變壓力囊體、顱內(nèi)壓仿生實(shí)驗(yàn)?zāi)K、信號(hào)接收器、信號(hào)電路模塊和信號(hào)處理器；其中，超聲波信號(hào)發(fā)生器發(fā)射的超聲波通過超聲波發(fā)送器轉(zhuǎn)化為機(jī)械振動(dòng)，向變壓力囊體和顱內(nèi)壓仿生實(shí)驗(yàn)?zāi)K發(fā)射機(jī)械波，變壓力囊體產(chǎn)生周期性的壓力，顱內(nèi)壓仿生實(shí)驗(yàn)?zāi)K內(nèi)部的壓力以與心臟搏動(dòng)同樣的頻率周期性變化，信號(hào)接收器接收穿過顱內(nèi)壓仿生實(shí)驗(yàn)?zāi)K的機(jī)械波轉(zhuǎn)化為高頻電信號(hào)，并將高頻信號(hào)輸出到信號(hào)處理器以計(jì)算顱內(nèi)壓的值。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的無創(chuàng)顱內(nèi)壓監(jiān)測(cè)實(shí)驗(yàn)裝置，其特征在于：所述顱內(nèi)壓仿生實(shí)驗(yàn)?zāi)K為密閉水箱，密閉水箱提供不同壓力的靜水壓環(huán)境，用于獲得顱內(nèi)壓與超聲波參數(shù)的變化關(guān)系。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的無創(chuàng)顱內(nèi)壓監(jiān)測(cè)實(shí)驗(yàn)裝置，其特征在于：所述變壓力囊體為周期性加壓或減壓的氣囊。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的無創(chuàng)顱內(nèi)壓監(jiān)測(cè)實(shí)驗(yàn)裝置，其特征在于：所述變壓力囊體為周期性加壓或減壓的水囊。

5.一種權(quán)利要求1-4中任意一項(xiàng)所述無創(chuàng)顱內(nèi)壓監(jiān)測(cè)實(shí)驗(yàn)裝置的實(shí)驗(yàn)方法，其特征在于包括以下步驟：

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明提供了一種無創(chuàng)顱內(nèi)壓監(jiān)測(cè)實(shí)驗(yàn)裝置及方法，該裝置包括依次連接的超聲波信號(hào)發(fā)生器、超聲波發(fā)送器、變壓力囊體、顱內(nèi)壓仿生實(shí)驗(yàn)?zāi)K、信號(hào)接收器、信號(hào)電路模塊和信號(hào)處理器；其中，超聲波信號(hào)發(fā)生器發(fā)射的超聲波通過超聲波發(fā)送器轉(zhuǎn)化為機(jī)械振動(dòng)，向變壓力囊體和顱內(nèi)壓仿生實(shí)驗(yàn)?zāi)K發(fā)射機(jī)械波，變壓力囊體產(chǎn)生周期性的壓力，顱內(nèi)壓仿生實(shí)驗(yàn)?zāi)K內(nèi)部的壓力以與心臟搏動(dòng)同樣的頻率周期性變化，信號(hào)接收器接收穿過顱內(nèi)壓仿生實(shí)驗(yàn)?zāi)K的機(jī)械波轉(zhuǎn)化為高頻電信號(hào)，并將高頻信號(hào)輸出到信號(hào)處理器以計(jì)算顱內(nèi)壓的值。本發(fā)明不僅可以實(shí)現(xiàn)無創(chuàng)顱內(nèi)壓監(jiān)測(cè)的功能，而且受益于電子測(cè)量技術(shù)的精度，數(shù)據(jù)準(zhǔn)確，性能可靠，排除了二次校準(zhǔn)的必要。

技術(shù)研發(fā)人員：萬秀偉,劉少寶
受保護(hù)的技術(shù)使用者：南京航空航天大學(xué)
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/1/6