基于局部压力诱导的皮肤微血管反应性测试系统及方法技术方案

本发明专利技术公开了一种基于局部压力诱导的皮肤微血管反应性测试系统及方法，提供了一种基于局部压力诱导的皮肤微血管反应性测试系统，该系统的数据采集模块包括压力刺激装置和皮肤血流检测仪，通过使压力刺激部位与血流检测部位保持一致，自然屏蔽其它干扰因素参与调节的影响，准确反映皮肤微血管的血流调节能力，并通过压力刺激装置实现对目标位置的局部压力刺激，能够避免对测试者造成大的刺激和产生不适感，也不会存在诸如高血压、不稳定血管斑块患者等不适用人群。本发明专利技术可以在避免测试者产生不适感的条件下，通过局部压力诱导反应性充血的方式，测试得到血流特征信号，进而可以评估皮肤微血管的血流调节能力，可广泛应用于生物医学工程技术领域。生物医学工程技术领域。生物医学工程技术领域。

【技术实现步骤摘要】
基于局部压力诱导的皮肤微血管反应性测试系统及方法


[0001]本专利技术涉及生物医学工程
，尤其是基于局部压力诱导的皮肤微血管反应性测试系统及方法。

技术介绍

[0002]人体血管具有主动调整管腔大小，从而调节血流量、壁面剪切力、血压等血流动力学特征的功能。研究表明，在动脉粥样硬化等心血管疾病的发展中，血管调节功能障碍的发生早于血管结构病变和斑块形成，是能检测到的最早阶段的心血管疾病。在传统危险因素基础上加入血管调节功能的评价可以对患者的心血管疾病风险进行更精准的评估。皮肤微循环丰富、且处于浅表层，是最容易开展血管调节功能测试的部位。
[0003]反应性充血测试是常用的一类血管功能测试方法，该类方法通过引入外界刺激因素诱导血管发生充血反应变化。束臂缺血诱导反应性充血(PORH)测试通过在上臂放置一个可充气袖套，然后记录在静息、袖套充气以及袖套放气后前臂或手指的血流量变化(或其替代指标)，是目前在临床上应用最广泛的反应性充血测试方案。PORH测试过程中，袖套充气造成肱动脉闭塞和下游组织缺血，一旦袖套放气，代偿性增加的血流量往往会超出正常血流量水平，一般情况下血管越健康充血反应越强。目前一些临床、实验室使用的仪器均基于PORH方案，如以色列Itamar Medical公司推出的EndoPAT、美国Endothelix公司推出的VENDYS等。
[0004]PORH测试通过袖套充气造成肱动脉闭塞，闭塞时间一般需持续5分钟左右，而加压值一般高于测试者收缩压几十个mmHg，该测试条件对测试者的缺血耐受性要求较高，会使测试者产生不适感，如胀、麻、痛等；而且，某些人群使用可能有潜在健康风险，如高血压或血管内有不稳定斑块的患者。
[0005]此外，PORH方案使用袖套对上臂肱动脉加压，而在前臂或指尖进行血流变化的检测，其压力刺激部位与血流检测部位不一致，检测结果既包含肱动脉调节影响、也包含末梢微循环的调节影响，因此测试结果的可解释性较差。

技术实现思路

[0006]有鉴于此，本专利技术实施例提供一种基于局部压力诱导的皮肤微血管反应性测试系统及方法，通过局部压力诱导的方式，避免给测试者造成较大刺激和产生不适感，同时能够精准定位检测位置，提高了测试结果的准确性。
[0007]本专利技术实施例的第一方面提供了一种基于局部压力诱导的皮肤微血管反应性测试系统，包括数据采集模块、图像预处理模块和信号分析模块，所述数据采集装置用于采集血流图像数据，所述图像预处理模块用于根据所述血流图像数据处理得到血流信号，所述信号分析模块用于对所述血流信号进行特征提取，所述数据采集模块包括压力刺激装置和皮肤血流检测仪，所述压力刺激装置包括支架环、支架头和压力控制装置，所述支架头连接于所述支架环顶部，所述压力控制装置连接于所述支架环底部，所述压力刺激装置通过压
力控制装置控制所述支架头对目标位置实施局部压力刺激，所述血流检测仪用于采集所述目标位置的血流图像数据。
[0008]可选地，所述支架头活动连接于所述支架环。
[0009]可选地，所述支架头为中空结构，所述支架头的底部截面的规格包括0.5平方厘米至5平方厘米。
[0010]可选地，所述支架头的底部接触面为透明材质。
[0011]可选地，所述支架环底部设有连接环，所述连接环用于所述支架环连接所述压力控制装置。
[0012]可选地，所述压力控制装置为砝码或拉力器。
[0013]可选地，所述血流检测仪为激光散斑对比成像仪、激光多普勒成像设备或成像光容积描记仪。
[0014]本专利技术实施例第二方面提供了一种应用本专利技术实施例第一方面所述的基于局部压力诱导的皮肤微血管反应性测试系统的测试方法，包括：
[0015]将数据采集模块中的压力刺激装置中连接于支架环顶部的支架头固定于目标位置；
[0016]根据连接于所述支架环底部的压力控制装置控制所述支架头对所述目标位置实施局部压力刺激；
[0017]根据所述数据采集模块中的血流检测仪，采集所述目标位置的血流图像数据；
[0018]根据图像预处理模块，将所述血流图像数据处理得到血流信号；
[0019]根据信号分析模块，对所述血流信号进行特征提取，得到测试信息。
[0020]可选地，所述根据图像预处理模块，将所述血流图像数据处理得到血流信号，包括：
[0021]根据图像预处理模块，确定所述血流图像数据中的感兴趣区域；
[0022]对所述感兴趣区域内的图像值作空间平均化处理，得到第一血流信号；
[0023]根据所述第一血流信号进行消噪处理，得到第二血流信号。
[0024]可选地，所述根据信号分析模块，对所述血流信号进行特征提取，得到测试信息，包括：
[0025]根据所述血流信号的时历变化，提取得到血流基线均值和血流反弹峰值；
[0026]根据所述血流基线均值和所述血流反弹峰值，计算得到衡量指标；
[0027]根据所述血流基线均值、所述血流反弹峰值和所述衡量指标，结合先验知识数据，得到测试信息。
[0028]本专利技术实施例提出了基于局部压力诱导的皮肤微血管反应性测试系统，包括数据采集模块、图像预处理模块和信号分析模块，所述数据采集装置用于采集血流图像数据，所述图像预处理模块用于根据所述血流图像数据处理得到血流信号，所述信号分析模块用于对所述血流信号进行特征提取，所述数据采集模块包括压力刺激装置和皮肤血流检测仪，通过将测试过程中的压力刺激部位与血流检测部位保持一致，能准确反映皮肤微血管的血流调节能力，自然屏蔽大血管或其它因素参与调节的影响，所述压力刺激装置包括支架环、支架头和压力控制装置，所述支架头连接于所述支架环顶部，所述压力控制装置连接于所述支架环底部，所述压力刺激装置通过压力控制装置控制所述支架头对目标位置实施局部
压力刺激，通过压力刺激装置实现对目标位置的局部压力刺激，能够避免对测试者造成大的刺激和产生不适感，如胀、麻、痛等，也不会存在诸如高血压、不稳定血管斑块患者等不适用人群，所述血流检测仪用于采集所述目标位置的血流图像数据。本专利技术实施例可以在确保测试者不产生测试不适感的条件下，通过局部压力诱导反应性充血的方式，测试得到血流特征信号，进而对皮肤微血管的血流调节能力进行评价。
附图说明
[0029]为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0030]图1为本专利技术实施例提供的一种基于局部压力诱导的皮肤微血管反应性测试系统的整体及局部放大的结构示意图；
[0031]图2为本专利技术实施例提供的一种基于局部压力诱导的皮肤微血管反应性测试系统的功能流程示意图；
[0032]图3为本专利技术实施例提供的一种基于局部压力诱导的皮肤微血管反应性测试系统采集的血流时历及其特征值的曲线本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于局部压力诱导的皮肤微血管反应性测试系统，包括数据采集模块、图像预处理模块和信号分析模块，所述数据采集装置用于采集血流图像数据，所述图像预处理模块用于根据所述血流图像数据处理得到血流信号，所述信号分析模块用于对所述血流信号进行特征提取，其特征在于，所述数据采集模块包括压力刺激装置和皮肤血流检测仪，所述压力刺激装置包括支架环、支架头和压力控制装置，所述支架头连接于所述支架环顶部，所述压力控制装置连接于所述支架环底部，所述压力刺激装置通过压力控制装置控制所述支架头对目标位置实施局部压力刺激，所述血流检测仪用于采集所述目标位置的血流图像数据。2.根据权利要求1所述的一种基于局部压力诱导的皮肤微血管反应性测试系统，其特征在于，所述支架头活动连接于所述支架环。3.根据权利要求2所述的一种基于局部压力诱导的皮肤微血管反应性测试系统，其特征在于，所述支架头为中空结构，所述支架头的底部截面的规格包括0.5平方厘米至5平方厘米。4.根据权利要求3所述的一种基于局部压力诱导的皮肤微血管反应性测试系统，其特征在于，所述支架头的底部接触面为透明材质。5.根据权利要求1所述的一种基于局部压力诱导的皮肤微血管反应性测试系统，其特征在于，所述支架环底部设有连接环，所述连接环用于所述支架环连接所述压力控制装置。6.根据权利要求1所述的一种基于局部压力诱导的皮肤微血管反应性测试系统，其特征在于，所述压力控制装置为砝码或拉力器。7.根...

【专利技术属性】
技术研发人员：唐元梁，姚立平，徐飞，李桂香，雷鹏，谭仲威，
申请(专利权)人：广东省科学院健康医学研究所，
类型：发明
国别省市：