一种头颈部动脉僵硬度检测系统技术方案

本发明专利技术公开了一种头颈部动脉僵硬度检测系统，包括测量系统、光电传感器、信号处理装置和信号显示装置，本发明专利技术，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，为一种操作简单、受试者舒适的头颈部动脉僵硬度检测系统提供新的思路，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预警、早期筛查和诊断提供可靠的参考依据。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于心脑血管检测设备的
，具体是一种头颈部动脉僵硬度检测系统。
技术介绍
心脑血管疾病是危害人类健康的重大疾病,世界卫生组织已经将其列为21世纪危害人类健康的头号杀手。中国心血管病报告2015指出，中国现有心血管疾病(包括冠心病、脑卒中、心衰、高血压)患者约2.9亿，并呈快速增长趋势。目前我国的脑卒中发病率处于世界较高水平，城市发病率为219/10万；农村发病率为116/10万死亡率。而脑卒中死亡率较高，是冠心病的3.4倍。幸存者700万例中约75％致残，重度致残约3-40％，每年消耗治疗费用400亿元。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。因此，一种适用于检测头颈部动脉的光电脉搏波传感器和方法将为实现头颈部动脉僵硬度的无创检测提供新的思路。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
本专利技术的目的在于提供一种头颈部动脉僵硬度检测系统，该系统可适用于记录包括颅内、颅外动脉在内的头颈部动脉的脉搏波传导时间和速度，从而准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。为了解决上述技术问题，本专利技术采用的技术方案是：一种头颈部动脉僵硬度检测系统，包括测量系统、光电传感器、信号处理装置和信号显示装置，测量系统用来测量两动脉搏的最强博动点之间的体表距离，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，电源通过电源电路分别与发射光源和光敏接收器件连接，发射光源和光敏接收器件安装在壳体内，信号处理装置由集成仪器放大器、低通滤波器、A/D转换器和单片机组成，信号显示装置由电脑或移动终端显示屏构成，测量系统和光电传感器均与信号处理装置连接，信号处理装置将处理后的信息发送到信号显示装置中。进一步的，测量系统为摄像系统或者测量尺。进一步的，发射光源为波长范围在850～1064nm的光电二极管。进一步的，光敏接收器件为响应波长范围在850～1064nm的光敏二极管。进一步的，壳体的形状设有多种，分别为圆柱体、椭圆、三面柱、正方体和棱柱。进一步的，发射光源和光敏接收器件的距离为0.1cm～5cm。本专利技术的有益效果是：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，为一种操作简单、受试者舒适的头颈部动脉僵硬度检测系统提供新的思路，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。附图说明下面结合附图和具体实施方式对本专利技术作进一步详细的说明。图1为本专利技术示意图。图2为本专利技术检测示意图。图3为本专利技术中光电传感器示意图。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。具体实施方式以下结合附图对本专利技术的实施例进行详细说明，但是本专利技术可以由权利要求限定和覆盖的多种不同方式实施。如附图1和附图2所示，一种头颈部动脉僵硬度检测系统，包括测量系统6、光电传感器7、信号处理装置8和信号显示装置9，测量系统6用来测量两动脉搏的最强博动点之间的体表距离，光电传感器7包括发射光源1、光敏接收器件2、电源电路3、电源4和壳体5，电源4通过电源电路3分别与发射光源2和光敏接收器件1连接，发射光源1和光敏接收器件2安装在壳体5内，信号处理装置8由集成仪器放大器、低通滤波器、A/D转换器和单片机组成，信号显示装置9由电脑或移动终端显示屏构成，测量系统6和光电传感器7均与信号处理8装置连接，信号处理装置8将处理后的信息发送到信号显示装置9中，测量系统6为摄像系统或者测量尺，发射光源1为波长范围在850～1064nm的光电二极管，光敏接收器件2为响应波长范围在850～1064nm的光敏二极管，壳体5的形状设有多种，分别为圆柱体、椭圆、三面柱、正方体和棱柱，发射光源1和光敏接收器件2的距离为0.1cm～5cm。设计的光电传感器，结构简单，设计巧妙，在选择合适的波长的光的情况下，检测检测头颈部动脉僵硬度准确、快捷。如附图3～附图9所示，头颈部光电脉搏波传感器的连接佩戴方式设有6种。发射光源1发出的的近红外光照射到头颈部动脉如颈部、颞窗、前额、鼻翼等动脉所在皮肤表面，被组织吸收和衰减后由光敏接收器接收，由于皮肤、肌肉、组织等对光的吸收在整个血液循环中是保持恒定不变的，而动脉搏动在血液循环过程中呈脉动性变化，因此，它对光的吸收和衰减呈现脉动周期变化，于是光敏接收器件2输出信号的变化也是周期性的，将此光强度变化信号转换成电信号，电信号经放大、增益、滤波、A/D转换，再经过软件计算(PWV＝ΔL/Δt)后可转换成脉搏波传导时间、速度等反映动脉僵硬度的参数。以上所述的本专利技术实施方式，并不构成对本专利技术保护范围的限定,任何在本专利技术的精神和原则之内所作的修改、等同替换和改进等，均应包含在本专利技术的权利要求保护范围之内。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种头颈部动脉僵硬度检测系统，其特征在于，包括测量系统、光电传感器、信号处理装置和信号显示装置，测量系统用来测量两动脉搏的最强博动点之间的体表距离，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，电源通过电源电路分别与发射光源和光敏接收器件连接，发射光源和光敏接收器件安装在壳体内，信号处理装置由集成仪器放大器、低通滤波器、A/D转换器和单片机组成，信号显示装置由电脑或移动终端显示屏构成，测量系统和光电传感器均与信号处理装置连接，信号处理装置将处理后的信息发送到信号显示装置中。

【技术特征摘要】
1.一种头颈部动脉僵硬度检测系统，其特征在于，包括测量系统、光电传感器、信号处理装置和信号显示装置，测量系统用来测量两动脉搏的最强博动点之间的体表距离，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，电源通过电源电路分别与发射光源和光敏接收器件连接，发射光源和光敏接收器件安装在壳体内，信号处理装置由集成仪器放大器、低通滤波器、A/D转换器和单片机组成，信号显示装置由电脑或移动终端显示屏构成，测量系统和光电传感器均与信号处理装置连接，信号处理装置将处理后的信息发送到信号显示装置中。2.根据权利要求1所述一种头颈部动脉僵硬...

【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，陆泽橼，余东升，王燕飞，杨喆，
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