一种头颈部动脉脉搏波传感器检测系统技术方案

技术编号:20137881 阅读:32 留言:0更新日期:2019-01-18 23:57
本发明专利技术提供了一种头颈部动脉脉搏波传感器检测系统,所述系统包括:光电传感器,用于附着于人体表面,并通过近红外光对颈部动脉的搏动进行检测;测量单元,用于接收所述光电传感器采集的用于表征所述颈部动脉搏动的信号,并基于接收的所述信号确定两侧颈部动脉的最强搏动点之间的体表距离;数据处理单元,用于从表征所述颈部动脉搏动的信号中,确定两个最强搏动点之间的时间差,并基于所述时间差和所述体表距离,确定表征头颈部动脉僵硬度的参数;数据显示单元,用于接收并展示所述数据处理单元发来的所述表征头颈部动脉僵硬度的参数。本申请提供的技术方案,能够精确地评估头颈部颅内、外不同节段动脉的功能状态。

【技术实现步骤摘要】
一种头颈部动脉脉搏波传感器检测系统
本专利技术涉及心脑血管检测设备的
,特别涉及一种头颈部动脉脉搏波传感器检测系统。
技术介绍
心脑血管疾病是危害人类健康的重大疾病,以动脉粥样硬化为典型特征的动脉血管结构与功能病变是心肌梗死、脑卒中等心脑血管疾病的共同病理学基础。因此早期检测发现头颈部动脉血管的功能和结构的改变,可为缺血性脑血管病如脑卒中的预警、早期筛查和诊断提供可靠的参考依据,从而可以及早采取干预治疗措施,有效地降低心脑血管疾病的发病率、致残率和死亡率。脉搏波速度检测已经广泛应用在人体大动脉节段动脉僵硬度的检测,但目前在头颈部动脉的检测方面尚未见到报道。由于头颈部动脉特殊的解剖学特点,目前尚没有通过检测动脉脉搏波速度评价脑动脉僵硬度的方法。由于血管病变是一个全身性、多器官的病变,动脉硬化程度在全身各部位血管往往并不一致。目前无创检测动脉僵硬度的方法有压力法、超声波血流测量法、光电容积脉搏描记法等。上述测量方法各有利弊:压力波测量法系统一般受压力、位置及操作手法等影响可能造成测试结果重复性较差,且先后采集两路脉搏波的传导时间需要比照心电时间;超声波血流测量法所需设备大多体积庞大,结构复杂,对操作者技能要求高。光电容积脉搏波法是基于动脉血液对光的吸收量随动脉搏动变化的原理,利用光电手段在活体组织中检测血液容积变化的一种无创检测方法。随着光电器件的发展,单色性好的光源和高灵敏度的光敏接收器件使光电法检测头颈部动脉信号具备了技术上的可行性,其检测成本低,操作简单,因此具有巨大的应用潜力。
技术实现思路
本申请的目的在于提供一种头颈部动脉脉搏波传感器检测系统,能够精确地评估头颈部颅内、外不同节段动脉的功能状态,对缺血性脑血管病如脑卒中的预警、早期筛查和诊断提供可靠的参考依据。为实现上述目的,本申请提供一种头颈部动脉脉搏波传感器检测系统,所述系统包括光电传感器、测量单元、数据处理单元以及数据显示单元,其中:所述光电传感器,用于附着于人体表面,并通过近红外光对颈部动脉的搏动进行检测;所述测量单元,用于接收所述光电传感器采集的用于表征所述颈部动脉搏动的信号,并基于接收的所述信号确定两侧颈部动脉的最强搏动点之间的体表距离;所述数据处理单元,用于从表征所述颈部动脉搏动的信号中,确定两个最强搏动点之间的时间差,并基于所述时间差和所述体表距离,确定表征头颈部动脉僵硬度的参数;所述数据显示单元,用于接收并展示所述数据处理单元发来的所述表征头颈部动脉僵硬度的参数。进一步地,所述光电传感器包括发射光源、光敏接收器件、电源电路、电源和壳体,其中:所述发射光源发出近红外光,所述近红外光被人体组织吸收和衰减之后,由所述光敏接收器件接收;所述电源通过所述电源电路分别向所述发射光源和所述光敏接收器件提供电能,并且所述发射光源和和所述光敏接收器件安装在所述壳体内。进一步地,所述数据处理单元包括集成仪器放大器、低通滤波器、模数转换器和单片机,其中:所述集成仪器放大器,用于接收表征所述颈部动脉搏动的信号,并将所述信号放大之后,输入所述低通滤波器;所述低通滤波器,用于对放大后的信号进行低通滤波,以去除放大后的信号中的高频噪音信号;所述模数转换器,用于将低通滤波后的模拟信号转换为数字信号;所述单片机,用于从所述数字信号中确定两个最强搏动点之间的时间差,并基于所述时间差和所述体表距离,计算表征头颈部动脉僵硬度的参数。进一步地,所述单片机按照以下公式计算所述表征头颈部动脉僵硬度的参数:PWV=ΔL/Δt其中,PWV表示所述表征头颈部动脉僵硬度的参数,ΔL表示所述体表距离,Δt表示所述时间差。进一步地,所述数据显示单元包括电脑或移动终端的显示屏,并且所述测量单元和所述光电传感器均与所述数据处理单元连接,所述数据处理单元将处理后的信号发送到所述数据显示单元中。进一步地,所述测量单元中包括摄像模块或者测量尺。进一步地,所述光电传感器中包含的发射光源为波长范围在850~1064nm的光电二极管。进一步地,所述光电传感器中包含的光敏接收器件为响应波长范围在850~1064nm的光敏二极管。进一步地,所述光电传感器的壳体的形状包括圆柱体、椭圆、三面柱、正方体和棱柱中的至少一种。进一步地,所述光电传感器中包含的发射光源和光敏接收器件之间的距离为0.1cm~5cm。由上可见,本申请提供的技术方案,首次提出利用光电脉搏波传感器采集位于头颈部包括颅内、颅外动脉处的光电脉搏波信号,利用光电容积描记图在沿颈动脉上行入颅的多个不同的位置(例如颈部、颞窗、额部、鼻翼)检测,可以同步记录同一心动周期的不同节段动脉的脉搏波波形图,从而准确地评估颅内外动脉的功能状态,为缺血性脑血管病如脑卒中的的预警、早期筛查和诊断提供可靠的参考依据。本专利技术的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述,并且,部分地从说明书中变得显而易见,或者通过实施本专利技术而了解。本专利技术的目的和其他优点可通过在所写的说明书、权利要求书、以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。下面通过附图和实施例,对本专利技术的技术方案做进一步的详细描述。附图说明附图用来提供对本专利技术的进一步理解,并且构成说明书的一部分,与本专利技术的实施例一起用于解释本专利技术,并不构成对本专利技术的限制。在附图中:图1为本专利技术提供的头颈部动脉脉搏波传感器检测系统的示意图。图2为本专利技术中光电传感器的结构示意图。图3为本专利技术中数据处理单元的结构示意图。图4为本专利技术中第一种佩戴方式示意图。图5为本专利技术中第二种佩戴方式示意图。图6为本专利技术中第三种佩戴方式示意图。图7为本专利技术中第四种佩戴方式示意图。图8为本专利技术中第五种佩戴方式示意图。图9为本专利技术中第六种佩戴方式示意图。图10为本专利技术中头颈部动脉脉搏波传感器检测系统的实际应用场景示意图。图11为本专利技术提供的头颈部动脉脉搏波传感器检测系统的一种结构示意图。具体实施方式以下结合附图对本专利技术的优选实施例进行说明,应当理解,此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本专利技术,并不用于限定本专利技术。请参阅图1,本申请提供一种头颈部动脉脉搏波传感器检测系统,所述系统包括光电传感器100、测量单元200、数据处理单元300以及数据显示单元400,其中:所述光电传感器100,用于附着于人体表面,并通过近红外光对颈部动脉的搏动进行检测;所述测量单元200,用于接收所述光电传感器采集的用于表征所述颈部动脉搏动的信号,并基于接收的所述信号确定两侧颈部动脉的最强搏动点之间的体表距离;所述数据处理单元300,用于从表征所述颈部动脉搏动的信号中,确定两个最强搏动点之间的时间差,并基于所述时间差和所述体表距离,确定表征头颈部动脉僵硬度的参数;所述数据显示单元400,用于接收并展示所述数据处理单元发来的所述表征头颈部动脉僵硬度的参数。请参阅图2,在一个实施方式中,所述光电传感器100包括发射光源111、光敏接收器件112、电源电路113、电源114和壳体115,其中:所述发射光源111发出近红外光,所述近红外光被人体组织吸收和衰减之后,由所述光敏接收器件112接收;所述电源114通过所述电源电路113分别向所述发射光源111和所述光敏接收器件112提供电能,并且所述发射光源111和和所述光敏接收器件112安装在所述壳体115内。请参阅图3,在一个实施方式中,所述本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种头颈部动脉脉搏波传感器检测系统,其特征在于,所述系统包括光电传感器、测量单元、数据处理单元以及数据显示单元,其中:所述光电传感器,用于附着于人体表面,并通过近红外光对颈部动脉的搏动进行检测;所述测量单元,用于接收所述光电传感器采集的用于表征所述颈部动脉搏动的信号,并基于接收的所述信号确定两侧颈部动脉的最强搏动点之间的体表距离;所述数据处理单元,用于从表征所述颈部动脉搏动的信号中,确定两个最强搏动点之间的时间差,并基于所述时间差和所述体表距离,确定表征头颈部动脉僵硬度的参数;所述数据显示单元,用于接收并展示所述数据处理单元发来的所述表征头颈部动脉僵硬度的参数。

【技术特征摘要】
2018.09.28 CN 20181114113691.一种头颈部动脉脉搏波传感器检测系统,其特征在于,所述系统包括光电传感器、测量单元、数据处理单元以及数据显示单元,其中:所述光电传感器,用于附着于人体表面,并通过近红外光对颈部动脉的搏动进行检测;所述测量单元,用于接收所述光电传感器采集的用于表征所述颈部动脉搏动的信号,并基于接收的所述信号确定两侧颈部动脉的最强搏动点之间的体表距离;所述数据处理单元,用于从表征所述颈部动脉搏动的信号中,确定两个最强搏动点之间的时间差,并基于所述时间差和所述体表距离,确定表征头颈部动脉僵硬度的参数;所述数据显示单元,用于接收并展示所述数据处理单元发来的所述表征头颈部动脉僵硬度的参数。2.根据权利要求1所述的系统,其特征在于,所述光电传感器包括发射光源、光敏接收器件、电源电路、电源和壳体,其中:所述发射光源发出近红外光,所述近红外光被人体组织吸收和衰减之后,由所述光敏接收器件接收;所述电源通过所述电源电路分别向所述发射光源和所述光敏接收器件提供电能,并且所述发射光源和和所述光敏接收器件安装在所述壳体内。3.根据权利要求1所述的系统,其特征在于,所述数据处理单元包括集成仪器放大器、低通滤波器、模数转换器和单片机,其中:所述集成仪器放大器,用于接收表征所述颈部动脉搏动的信号,并将所述信号放大之后,输入所述低通滤波器;所述低通滤波...

【专利技术属性】
技术研发人员:李艳蕾徐赤东张战盈陈海燕纪玉峰方蔚恺余东升杨喆蔡熠张伟丽
申请(专利权)人:中国科学院合肥物质科学研究院
类型:发明
国别省市:安徽,34

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