血液流动力学参数的无创测量系统和数据处理系统技术方案

本发明专利技术公开血液流动力学参数的数据处理系统，其用于收集血液流动力学参数测量装置测量的数据，并进行标准格式的数据处理，形成医务人员可用的数据信息格式。所述血液流动力学参数的数据处理系统包括数据收集转换接口模块、数据标准化模块、和数据提炼模块；所述数据收集转换接口模块能够收集各种不同的所述血液流动力学参数测量装置测量得到的原始测量数据；所述数据标准化模块能够将所述标准测量数据经过计算处理转化为医学的血液流动力学参数数据；所述数据提炼模块能够根据数据提炼规则，将所述血液流动力学参数数据归并为血流状态等级数据。本发明专利技术的有益效果在于：提高医生的诊断效率，减轻医生的脑力负担。

Noninvasive Measurement System and Data Processing System for Hemodynamic Parameters

The invention discloses a data processing system for hemodynamic parameters, which is used to collect data measured by a hemodynamic parameter measuring device, and to process data in a standard format to form data information formats available to medical personnel. The data processing system of the hemodynamic parameters includes a data collection and conversion interface module, a data standardization module and a data extraction module; the data collection and conversion interface module can collect the original measurement data measured by various measuring devices of the hemodynamic parameters; and the data standardization module can calculate the standard measurement data. The calculation and processing are transformed into medical hemodynamic parameter data, and the data extraction module can merge the hemodynamic parameter data into blood flow status grade data according to data extraction rules. The invention has the advantages of improving the diagnostic efficiency of doctors and reducing the mental burden of doctors.

【技术实现步骤摘要】
血液流动力学参数的无创测量系统和数据处理系统
本专利技术涉及用于诊断目的测量血流的
(A61B5/026)，本专利技术尤其涉及血液流动力学参数的无创测量系统；本专利技术还涉及专门适用于特定应用的数字计算或数据处理的设备或方法(G06F19/00)，本专利技术尤其涉及血液流动力学参数的数据处理系统。
技术介绍
无创血流动力学参数测量设备的研究在国内外是领域内研究热点，其中以超声多普勒测量及生物阻抗测量两大类为主。无创血流动力学参数测量设备超声多普勒测量：采用的比较多的是经食管超声多普勒仪。该仪器采用单独的超声探头，送入受测者食管后，声束通过食管壁直达左、有心房及其它心脏结构，可以显示左冠状动脉主于和左前降支，左回旋支近端以及右冠状动脉切面图像。同时可用彩色多普勒技术观察其中血流动力学状态，并用脉冲多普勒频谱测定流速、血流时相及问期等。该方法的弊端是超声波探头进入食管后的测量位置对结果影响很大，因此对操作者要求过高，一般专业医生需要具备5年以上操作经验才能熟练使用，所获数据结果不稳定，且仪器造价成本过高。CT血管造影：作为一种无创性检查技术，CT血管造影三维重建图像可以弥补横段位扫描的局限性、多轴向多角度观察病变；此外，低廉的费用和简便的操作使其易被患者接受。但是，其局限性在于:CT血管造影仅能提供解剖学信息，判断肝门静脉的形态、通畅程度以及侧支循环等情况，并不能直接量化评价血流动力学参数。磁共振血管造影：该方法在检测门静脉系统血流动力学信息的优势逐渐显现。磁共振血管造影不仅可以显示门静脉系统的侧支循环及空间关系，还可对流速、流量进行量化分析。然而，目前应用的各项分析技术仍无法量化得出门静脉的压力指标，其昂贵的诊断费用也在一定程度上限制了其临床应用。生物阻抗测量：采用的比较多的是胸腔阻抗测量仪。该测量方法也同样源自航空航天医疗技术，由美国国家航空航天局NASA最先提出。其工作原理是:因主动脉充满血液、电传导性最好，是胸腔内电信号传导的最短路径，故电流透过汗腺沿着脊柱方向在主动脉内传导。根据测得的主动脉的阻抗变化量，应用公式估算出心脏的"每搏输出量"(SV)，进而推导出其它血流动力学参数。该方法的弊端是测量精度较低，仪器灵敏度较差，技术原理认可度不高。面对心血管疾病早期诊断、以及治疗领域内的需求，迫切需要一种相对准确、且可以在无创条件下对心血管功能状况进行检测的医疗设备。专利文献CN1221325A公开一种根据胸部生物阻抗信号和心电图确定心搏率、心搏量和心搏出血量的方法和装置。采用一种独特的生物阻抗电极排列,通过测量或检测电极识别畸变,利用正弦测试信号对生物阻抗信号作增益—相位—频率畸变校正,在实际测量期间作同样的校正。采用生物阻抗信号的时间导数,计算功率谱,采用自动卷积方法突出心搏率谐波。去除呼吸波和其它不表示病人心脏循环的信号。根据生物阻抗信号导出左心室射血时间。采用改进的Kubicek方程式导出心搏量,因而导出心搏出血量。专利文献CN103517670B公开本文公开了用于测量生物阻抗信号的装置和方法。一方面可包括头戴式听筒装置，所述头戴式听筒装置包括保持器和电极。所述保持器可被配置来将所述电极安置在受试者的头部上，以便获得指示与MCA区相关的血流动力学状况的生物阻抗信号。处理器可被包括来测量并分析所获得的生物阻抗信号，并且输出用于预测与MCA区相关的血流动力学状况的信息。专利文献CN102579017A公开本专利技术涉及一种医疗器械，具体公开了一种无创血流动力学参数分析仪。它主要由计算机模块和测量模块两部分组成，所述测量模块包括：袖带、微型压缩机、蓄压器、气动阀门、压力传感器、前置放大器、低通滤波器、增益放大器、以及模数转换器、以及单片机。本专利技术采用压力传感器采集信号，单片机与计算机实时通讯交换数据，利用计算机预设的算法进行分析，即可在短时间内(30～40秒)获取多项人体血流动力学参数。本专利技术无创检测所得到的参数与传统有创法的相关性非常好，其数据准确而稳定。专利文献CN104107039A公开本专利技术提供一种门静脉血流动力学评价方法和压力参数检测技术，包括以下步骤：1.利用薄层CT图像，构建肝门静脉的三维几何模型；2.用流体力学计算软件ANSYS的有限元分析方法，将上述几何模型网格划分后建立出三维数学模型；3.模拟计算门静脉的血流动力学参数，获得速度和压力分布效果图。本专利技术的方法安全无创、操作简便、直观量化且准确度高，建立了为科研和临床服务的有效模型。心阻抗血流图——ICG用电生物阻抗技术测定心输出量，评判心脏功能的无创性方法。中文名为心阻抗血流图，外文名为impedancecardiogram，英文简名为ICG。心阻抗血流图又称心阻抗图。是用电生物阻抗技术测定心输出量，评判心脏功能的无创性方法。与心电图，心音图、颈动脉搏动图同步记录，还可测定心脏收缩和舒张时间间期，血管顺应性及总外周阻力等。与创伤性方法比较，ICG具有无创伤、安全、简便、可连续动态观察等优点，对某些心血管疾病的诊断、疗效观察、预后判断等有一定意义，仍不失其应用价值。心阻抗血流图对某些心血管疾病的诊断、疗效观察、预后判断等有一定意义测定仪器例如采用日本光电生产的RM-6000型多导生理记录仪，与该机匹配的PI-600G和EQ-600G阻抗及微分放大器插件。如果使用国产仪器，例如深圳千帆医疗仪器有限公司的无创血流动力检测系统CSM3100，应符合国家医药管理局标准，以免测量误差。心阻抗血流图的基本原理是基于生物体变化时引起电阻抗的变化。胸腔组织是导电体，在其两端安放电极，经过电极联线向胸部输入高频低幅恒量电流，由于心脏收缩与舒张周期性活动。引起胸腔血液流动发生周期性变化，造成胸腔电阻呈周期性改变，用多导生理记录仪描记出来，就是心阻抗血流图或称阻抗血流图(△z)。血液是良好的导电体，心脏收缩时，血液射入主动脉内，使主动脉腔扩张，截面积增大，血容量增大，故电阻减小；反之，心脏舒张时，血液回到心脏，主动脉腔回缩，截面积减小，血液容积减小，使电阻增高。从上述可以看出，心阻抗的大小与主动脉腔容积的大小成反比。Kubicek等证实，左室射血时阻抗变化速率的最大C(dz/dtmax)与主动脉血流量之间成反比。因此，假设胸腔为圆柱体，根据血液电阻率(ρ)胸腔长度(E2至E3两电极间距L)，基础阻抗ZO，阻抗微分波C(dz/dtmax)的波幅及时间(T)五个基本因素来计算心搏出量(SV)，称Kubicek公式，所计算出来的心输出量结果与创伤性方法比较相关性良好。ICG测量操作方法如下：(1)测量身高、体重和血压；(2)取平卧位，休息10min，全身肌肉放松，消除顾虑；(3)联接阻抗电极：一般采用环状四电极法，用乙醇擦拭皮肤，将一对电极(E1-E2)围于颈根部，另一对电极(E3-E4)围于胸骨剑突下缘水平，松紧适度。两外侧电极(E1、4)为供电流电极，与阻抗仪联接，以供给100kHz高频低幅恒流电流；两内侧电极(E2、3)为探查电极，与阻抗仪的放大器相联接，描记心阻抗波形，测量L(E2-E3间距)长度。(4)调节阻抗仪：调节定标ZO为30Ω，记录胸腔基础阻抗ZO值(ZO值应在20～35Ω之间)及校准方波(定标)和基线等。(5)记录图形：用多导生理记录仪，本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.血液流动力学参数的数据处理系统，其用于收集血液流动力学参数测量装置测量的数据，并进行标准格式的数据处理，形成医务人员可用的数据信息格式，其特征在于：所述血液流动力学参数的数据处理系统包括数据收集转换接口模块、数据标准化模块、和数据提炼模块；所述数据收集转换接口模块能够收集各种不同的所述血液流动力学参数测量装置测量得到的原始测量数据，并转换成所述数据标准化模块能够识别的数据形式——称为标准测量数据；所述原始测量数据在两种体位下测量得到：第一体位：端坐位或平躺位，总体特征是人体心脏相当于下肢处于第一高位置；第二体位：相较于第一体位，总体特征是人体心脏相当于下肢处于第二低位置；所述数据标准化模块能够将所述标准测量数据经过计算处理转化为医学的血液流动力学参数数据；所述数据提炼模块能够根据数据提炼规则，将所述血液流动力学参数数据归并为血流状态等级数据。

【技术特征摘要】
1.血液流动力学参数的数据处理系统，其用于收集血液流动力学参数测量装置测量的数据，并进行标准格式的数据处理，形成医务人员可用的数据信息格式，其特征在于：所述血液流动力学参数的数据处理系统包括数据收集转换接口模块、数据标准化模块、和数据提炼模块；所述数据收集转换接口模块能够收集各种不同的所述血液流动力学参数测量装置测量得到的原始测量数据，并转换成所述数据标准化模块能够识别的数据形式——称为标准测量数据；所述原始测量数据在两种体位下测量得到：第一体位：端坐位或平躺位，总体特征是人体心脏相当于下肢处于第一高位置；第二体位：相较于第一体位，总体特征是人体心脏相当于下肢处于第二低位置；所述数据标准化模块能够将所述标准测量数据经过计算处理转化为医学的血液流动力学参数数据；所述数据提炼模块能够根据数据提炼规则，将所述血液流动力学参数数据归并为血流状态等级数据。2.根据权利要求1所述的血液流动力学参数的数据处理系统，其特征在于：所述原始测量数据是阻抗值、和阻抗值的时间微分。3.根据权利要求1所述的血液流动力学参数的数据处理系统，其特征在于：所述血液流动力学参数包括心排量参数、心脏动力参数、心脏前负荷参数、心脏后负荷参数、心脏常规参数。4.根据权利要求3所述的血液流动力学参数的数据处理系统，其特征在于：所述心排量参数包括心输出量CO、心脏指数CI、心搏量SV、心搏指数SI、和心率变律性；所述心脏前负荷参数包括胸液传导性TFC、每搏变异率SVV、和血管容积；所述心脏后负荷参数包括每搏外周阻力SSVR、每搏外周阻力指数SSVRI、系统阻力SVR、和血管弹性；所述心脏动力参数包括左心室每搏作功LSW、左心室每搏作功指数LSWI、射血前期PEP、左室射血时间VET、收缩时间比STR、射血收缩指数EPCI、变力状态指数ISI、和收缩变力性；所述心脏常规参数包括心率HR、收缩压SBP、舒张压DBP、和平均压MAP。所述心排量参数包括心输出量CO、心脏指数CI、心搏量SV、心搏指数SI、和心率变律性；所述心脏前负荷参数包括胸液传导性TFC、每搏变异率SVV、和血管容积；所述心脏后负荷参数包括每搏外周阻力SSVR、每搏外周阻力指数SSVRI、系统阻力SVR、和血管弹性；所述心脏动力参数包括左心室每搏作功LSW、左心室每搏作功指数LSWI、射血前期PEP、左室射血时间VET、收缩时间比STR、射血收缩指数EPCI、变力状态指数ISI、和收缩变力性；所述心脏常规参数包括心率HR、收缩压SBP、舒张压DBP、和平均压MAP。5.根据权利要求1所述的血液流动力学参数的数据处理系统，其特征在于：所述血流状态等级数据包括血流动力学基本状态等级数据和血流动力学内因状态等级数据；所述血流动力学基本状态等级数据包括灌注等级数据、血压等级数据、心率等级数据和肺水等级数据；所述血流动力学内因状态等级数据包括前负荷等级数据、心肌收缩等级数据、心肌舒张等级数据、心脏瓣膜返流等级数据、和后负荷等级数据。6.根据权利要求5所述的血液流动力学参数的数据处理系统，其特征在于：所述灌注等级数据包括灌注低、灌注偏低、灌注正常、灌注偏高、灌注高；所述血压等级数据包括平均血压高、平均血压正常、平均血压低；收缩压高、收缩压正常、收缩压低；舒张压高、舒张压正常、舒张压低；所述心率等级数据包括心率慢、心率偏慢、心率正常、心率偏快、心率快；所述肺水等级数据包括肺水过多、肺水正常。7.根据权利要求6所述的血液流动力学参数的数据处理系统，其特征在于：所述前负荷等级数据包括前负荷过饱和、前负荷趋于饱和、负荷正常、前负荷偏低；所述后负荷等级数据包括后负荷正常、后负荷高、后负荷偏小；后负荷调节正常、后负荷调节失衡；所述心肌收缩等级数据包括心肌收缩力正常、心肌收缩力有储备、心肌亢奋、心肌做功偏低、心肌收缩力低；所述心肌舒张等级数据包括心肌舒张功能下降、心肌舒张功能正常、心肌舒张功能上升；所述心脏瓣膜返流等级数据包括心脏瓣膜出现返流、心脏瓣膜正常。8.根据权利要求7所述的血液流动力学参数的数据处理系统，其特征在于：所述数据提炼模块包括灌注分级子模块、平均血压分级子模块、收缩压分级子模块、舒张压分级子模块、心率分级子模块、肺水分级子模块、前负荷分级子模块、后负荷分级子模块、心肌收缩分级子模块、心肌舒张分级子模块、心脏瓣膜返流分级子模块。9.根据权利要求8所述的血液流动力学参数的数据处理系统，其特征在于：基于所述血液流动力学参数数据，所述灌注分级子模块按以下分级方式对所述灌注等级数据进行分级：灌注低：2.0>心脏指数CI灌注偏低：3.0>心脏指数CI>2.0灌注正常：4.5>心脏指数CI≧3.0灌注偏高：5.0≧心脏指数CI≧4.5灌注高：心脏指数CI>5.0。10.根据权利要求8所述的血液流动力学参数的数据处理系统，其特征在于：基于所述血液流动力学参数数据，所述平均血压分级子模块按以下分级方式对所述血压等级数据进行分级：平均血压高：平均压MAP>105；平均血压正常：105≧平均压MAP≧70；平均血压低：70>平均压MAP。11.根据权利要求8所述的血液流动力学参数的数据处理系统，其特征在于：基于所述血液流动力学参数数据，所述收缩压分级子模块按以下分级方式对所述血压等级数据进行分级：收缩压高：收缩压≧140；收缩压正常：140>收缩压≧90；收缩压低：90>收缩压。12.根据权利要求8所述的血液流动力学参数的数据处理系统，其特征在于：基于所述血液流动力学参数数据，所述舒张压分级子模块按以下分级方式对所述血压等级数据进行分级：舒张压高：舒张压≧90；舒张压正常：90>舒张压≧60；舒张压低：60>舒张压。13.根据权利要求8所述的血液流动力学参数的数据处理系统，其特征在于：基于所述血液流动力学参数数据，所述心率分级子模块按以下分级方式对所述心率等级数据进行分级：心率偏慢：60>心率HR；心率正常：100≧心率HR≧60；心率偏快：50&g...

【专利技术属性】
技术研发人员：曹乃钊，彭丽群，潘伟杰，王楠楠，罗辉飞，
申请(专利权)人：曹乃钊，彭丽群，潘伟杰，王楠楠，罗辉飞，
类型：发明
国别省市：广东,44