一种脑血流自动调节能力评估方法和系统技术方案

本发明专利技术公开了一种脑血流自动调节能力评估方法和系统，涉及医疗领域，包括如下步骤：使用超声体外反搏装置对个体实施两次体外反搏操作，两次所述体外反搏操作施加的力度不同，在体外反搏操作实施期间对所述个体进行连续性血压监测和脑血流速度监测；利用血压影响分离法，获得脑血流速度变化值和血压数据变化值；利用传递函数法分析获得所述脑血流速度变化值和所述血压数据变化值的关系；根据所述脑血流速度变化值和所述血压数据变化值的关系，评估所述个体的脑血流自动调节能力。通过本发明专利技术的实施，可以排除血压之外其他影响脑血流速度变化的因素的干扰，提高脑血流自动调节能力评估的准确性。

【技术实现步骤摘要】
一种脑血流自动调节能力评估方法和系统
本专利技术涉及医疗领域，尤其涉及一种脑血流自动调节能力评估方法和系统。
技术介绍
脑血流自动调节(Cerebralautoregulation,CA)概念由Lassen在1959年首次提出，指当人体的血压在一定范围内波动时，脑血管中脑血流保持稳定的能力。脑血流自动调节是一种重要的脑保护机制，避免人体在血压变化时脑供血过多或不足。脑血流自动调节能力的评估方法可以分为两种类型：静态的脑血流自动调节(staticCA,sCA)评估法和动态的脑血流自动调节(dynamicCA,dCA)评估法。静态的脑血流自动调节评估法通过药物的干预引起血压缓慢发生变化，而动态的脑血流自动调节评估法往往是通过一定的外部激励引起血压快速变化，动态自动调节法与静态自动调节法相比具有较大的优势，是目前评估脑血流自动调节能力的主要方法。动态的脑血流自动调节评估法采用的外部激励方法有下肢袖带释放法、颈总动脉压迫法等，但这些外部激励措施可能会使患者感到不适，因而在严重疾病患者、老年人或认知障碍患者中不适用，利用体外反搏进行脑血流自动调节能力的评估能够弥补上述问题。但是现有传统的体外反搏装置多是采用气囊式的结构，其存在以下不足之处：1)气囊式体外反搏装置达到目标均衡压力的时间较长；2)在舒张期内加压稳定性不能达到预期，反搏压力难以精确控制；3)气泵和电磁阀在工作的时候噪声较大，会对神经系统产生影响。此外，脑血流自动调节能力影响因素较多，除了血压变化外，还受血管反应性和神经血管耦联机制等因素的影响。虽然体外反搏可以避免患者的不适，但单独气动体外反搏加压，没有消除血管反应性和神经血管耦联机制的影响，没有解决脑血流自动调节能力评估结果一致性差的问题。因此，为了克服上述缺陷，本领域的技术人员致力于开发一种脑血流自动调节能力评估方法和系统，可以排除血压之外其他影响脑血流速度变化的因素的干扰，具有较高的评估准确性。
技术实现思路
有鉴于现有技术的上述缺陷，本专利技术所要解决的技术问题是现有的评估技术没有消除血管反应性和神经血管耦联机制等的影响，评估结果一致性差的缺点。为实现上述目的，本专利技术提供了一种脑血流自动调节能力评估方法，包括如下步骤：在稳定可控环境下，使用超声体外反搏装置对个体实施两次体外反搏操作，两次所述体外反搏操作施加的力度不同，在两次所述体外反搏操作实施期间对所述个体进行连续性血压监测和脑血流速度监测；利用血压影响分离法，获得预处理数据，所述预处理数据包括脑血流速度变化值、血压数据变化值；利用传递函数法分析所述预处理数据，获得所述脑血流速度变化值和所述血压数据变化值的关系；根据所述脑血流速度变化值和所述血压数据变化值的关系，评估所述个体的脑血流自动调节能力。本技术方案中，稳定可控环境是指对个体进行超声体外反搏装置及检测过程的环境是稳定且可控的；所述超声体外反搏装置具有施加力控制精度高的特点。在第一次体外反搏操作施加的力的基础上加上合适的力度变化即为第二次体外反搏操作施加的力，利用两次所述体外反搏操作实施期间血管反应性和神经耦联机制不变的特点，通过两次体外反搏操作施加血压之差和对应脑血流变化速度监测之差，分离出血压变化对脑血流速度变化的影响。本专利技术的其中一个技术方案中，两次所述体外反搏操作施加的力度差值被配置为在能满足血压变化要求的前提下，所述力度差值取最小值；所述力度差值被配置为由评估装置计算生成。本专利技术的其中一个技术方案中，所述评估装置计算生成所述力度差值的方法如下：在计算过程中，力度需要根据脑血流自动调节能力的测量要求调节，例如力度太小导致无法精确测量时应加大电机推力，直到血压变化符合测量要求，同时需保证该推力对人体产生的压强小于59kPa。本技术方案中，所述满足血压变化要求包括血压变化测量要求、所述个体承受最高血压要求。本专利技术的其中一个技术方案中，两次所述体外反搏操作的使用环境和使用流程一致；所述第二次体外反搏操作在所述第一次体外反搏操作结束后连续进行。进一步地，所述血压影响分离法包括如下步骤：将所述第二次体外反搏操作期间检测的脑血流速度值与所述第一次体外反搏操作期间检测的脑血流速度值对应相减，获得所述脑血流速度变化值；将所述第二次体外反搏操作期间检测的血压数据与所述第一次体外反搏操作期间检测的血压数据对应相减，获得所述血压数据变化值。本技术方案中，两次所述体外反搏操作是连续进行且两次力度变化较小、使用环境、使用时段以及使用流程高度一致，可认为前后两次使用过程中除血压之外的其他影响脑血流速度变化的因素保持不变，保持不变的因素包括所述个体的心理变化、呼吸变化。经过采用所述血压影响分离法后获得的所述预处理数据中的所述脑血流速度变化仅由所述血压数据变化引起的，所述血压影响分离法能够排除血压之外其他影响脑血流速度变化的因素的干扰，提高评估准确性。进一步地，通过所述传递函数法分析获得的参数包括：增益、相位差；所述增益的值被设置为与所述脑血流自动调节能力成反比；所述相位差消失被设置为所述脑血流自动调节能力下降。本专利技术的其中一个技术方案中，所述传递函数法可以被替换为自动调节指数法或皮尔森相关系数法。本专利技术的其中一个技术方案中，所述体外反搏操作包括如下步骤：在所述个体心脏舒张初期，所述超声体外反搏装置通过直线超声电机向上推向所述个体的肢体，对所述个体的所述肢体进行加压；当所加压力到达第一压力值时，所述直线超声电机断电保持压力，并且在心脏收缩期到来之前解除加压，所述第一压力值的范围为40kPa至59kPa，加压模式被设置为按照小腿、大腿、臀部的顺序连续依次加压。所述第一压力值需要达到一定压力值，以满足所述满足血压变化要求。本专利技术的其中一个技术方案中，所述肢体为下肢。进一步地，所述的超声体外反搏装置依照检测到心电信号R波后，延时第一段时间后在人体心脏舒张期动作；延时第二段时间后在人体心脏收缩期到来前解除加压；所述第一段时间和所述第二段时间依照所述人体心脏舒张期、收缩期与心跳周期的关系确定。进一步地，所述体外反搏操作对所述个体的进行加压的模式为按照小腿、大腿、臀部的顺序连续依次加压。进一步地，所述血压监测的检测装置被配置为无创血压连续监测仪，所述脑血流速度监测的检测装置被配置为经颅多普勒超声仪，所述心电信号R波的检测装置被配置为心电信号监测模块。本专利技术的其中一个技术方案中，所述个体为脑部疾病患者。本专利技术还提供了一种脑血流自动调节能力评估系统，包括：超声体外反搏装置，所述超声体外反搏装置被配置为能够向所述个体实施体外反搏操作，以引起所述个体的脑血流和血压发生变化；监测装置，所述监测装置被配置为能够监测所述个体的脑血流和血压；评估装置，所述评估装置被配置为能够分析所述监测装置监测获得的所述个体的脑血流值和血压值，以及评估所述个体的脑血流自动调节能力；所述评估装本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种脑血流自动调节能力评估方法，其特征在于，包括如下步骤：/n在稳定可控环境下，使用超声体外反搏装置对个体实施两次体外反搏操作，两次所述体外反搏操作施加的力度不同，在两次所述体外反搏操作实施期间对所述个体进行连续性血压监测和脑血流速度监测；/n利用血压影响分离法，获得预处理数据，所述预处理数据包括脑血流速度变化值、血压数据变化值；/n利用传递函数法分析所述预处理数据，获得所述脑血流速度变化值和所述血压数据变化值的关系；/n根据所述脑血流速度变化值和所述血压数据变化值的关系，评估所述个体的脑血流自动调节能力。/n

【技术特征摘要】
1.一种脑血流自动调节能力评估方法，其特征在于，包括如下步骤：
在稳定可控环境下，使用超声体外反搏装置对个体实施两次体外反搏操作，两次所述体外反搏操作施加的力度不同，在两次所述体外反搏操作实施期间对所述个体进行连续性血压监测和脑血流速度监测；
利用血压影响分离法，获得预处理数据，所述预处理数据包括脑血流速度变化值、血压数据变化值；
利用传递函数法分析所述预处理数据，获得所述脑血流速度变化值和所述血压数据变化值的关系；
根据所述脑血流速度变化值和所述血压数据变化值的关系，评估所述个体的脑血流自动调节能力。


2.如权利要求1所述的评估方法，其特征在于，所述血压影响分离法包括如下步骤：
将所述第二次体外反搏操作期间检测的脑血流速度值与所述第一次体外反搏操作期间检测的脑血流速度值对应相减，获得所述脑血流速度变化值；
将所述第二次体外反搏操作期间检测的血压数据与所述第一次体外反搏操作期间检测的血压数据对应相减，获得所述血压数据变化值。


3.如权利要求2所述的评估方法，其特征在于，所述体外反搏操作包括如下步骤：
在所述个体心脏舒张初期，所述超声体外反搏装置通过直线超声电机向上推向所述个体的肢体，对所述个体的所述肢体进行加压；当所加压力到达第一压力值时，所述直线超声电机断电保持压力，并且在心脏收缩期到来之前解除加压，所述第一压力值的范围为40kPa至59kPa，加压模式被设置为按照小腿、大腿、臀部的顺序连续依次加压。


4.如权利要求3所述的评估方法，其特征在于，所述的超声体外反搏装置依照检测到心电信号R波后，延时第一段时间后在人体心脏舒张期动作；延时第二段时间后在人体心脏收缩期到来前解除加压；所述第一段时间和所述第二段时间依照所述人体心脏舒张期、收缩期与心跳周期的关系确定。


5.如权利要求4所述的评估方法，其特征在于，所述血压监测的检测装置被配置为无创血压连续监测仪，所述脑血流速度监测的检测装置被配置为经颅多普勒超声仪，所述心电信号R波的检测装置被配置为心电信号监测模块。

【专利技术属性】
技术研发人员：杨明，严宇钊，叶四维，吴瑞良，余波，
申请(专利权)人：上海交通大学，上海市第一人民医院，
类型：发明
国别省市：上海;31