【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及生物医学传感技术，尤其涉及一种植入人体内测量血液液体流速的测量装置及测量方法。
技术介绍
1、在许多心血管疾病尤其是冠心病中，由于固醇、血管斑块等血管沉积物引起的血管的狭窄往往会影响血液的正常供给。当血管被进一步狭窄化甚至造成堵塞时，则有可能发生严重病变例如心肌梗死，造成严重的后果。目前，经皮冠状动脉介入治疗(pci)是比较有效的治疗方式。传统的判断是否实施介入治疗的方法是医生通过影像学方法例如冠脉血管造影术(ica)，血管内超声或光学相干断层扫描来目测冠脉血管的狭窄程度，然而，这种传统的方法并不能准确识别造成患者心肌缺血的病变，医生有可能会高估或低估病变的严重程度，导致过度治疗或者欠治疗。
2、1993年pijls提出了通过压力测定推算冠脉血流的新指标-血流储备分数(fractional flow reserve，ffr)，经过长期的研究，在临床上成为冠脉供血功能评估的“金标准”。ffr定义为在冠状动脉存在狭窄病变的情况下，该血管所供心肌区域能获得的最大血流与同一区域理论上正常情况下所能获得的最大血流之比，也即心肌最大充血状态下的狭窄远端冠状动脉内平均压与冠状动脉口部主动脉平均压的比值，理论正常值为“1”，所有ffr<0.75的病变均可诱发心肌缺血，而90％以上的ffr>0.80病变不会诱发心肌缺血，即其数值降低的程度反映病变本身对于心肌血供的影响程度，经治疗后数值升高反映了病变解除后心肌缺血的改善程度。
3、与ct、磁共振成像等无创检查相比，ffr虽然有更好的检验能力和可靠性
4、近年来，随着计算机仿真计算技术的快速发展，基于传统ct-冠脉造影(cta)技术的ffr计算技术(ffrct)逐步产业化。ffrct是将流体力学用于cta检查的一种影像后处理技术，它使用常规标准化的cta影像数据评估冠状动脉狭窄的血流动力学差异。通过心肌体积和血流间的关系模型得出冠状动脉血流量，再经血管大小和阻力间的关系模型得到静息状态下的冠状动脉循环阻力，从而推算模拟最大充血状态下冠状动脉的微循环阻力。ffrct技术在功能性心肌缺血的诊断性能方面优于冠脉cta，可以避免不必要的ica和pci，降低患者的医疗风险和经济负担，节省医疗资源；同时ffrct与压力导丝测量的ffr具有较好的一致性，且ffrct技术是无创技术，可以缓解患者手术痛苦，降低患者医疗费用，并可用于早期诊断。
5、但是，ffrct技术的实现需要有精确的血液流速边界条件，现有技术中披露有一种血液流速检测装置，其主要采用热敏电阻传感器感知血液流速变化导致的温度变化，进而计算得到血液流速。但是在实际诊疗过程中，因血液流速变化而引起的温度变化往往较为微弱，这对传感器的灵敏度有较高要求，而传统的热敏电阻传感器的灵敏度难以达到要求从而实现温度传感，同时，传统的热敏电阻传感器还存在易受电磁干扰的问题，进而导致现有的测量血液流速的手段精度不高，无法满足ffrct技术实现的要求。
技术实现思路
1、为了解决现有技术中血液流速测量精度不高的缺陷，本专利技术提出液体流速测量装置及测量方法。
2、本专利技术采用的技术方案是，液体流速测量装置，包括导管、固定于所述导管上的流速测量组件，所述导管至少具有一个液体入口和一个液体出口；所述流速测量组件包括位于所述液体入口和液体出口之间的流速探头和传输光纤，所述传输光纤一端与所述流速探头连接、另一端伸出所述导管至外部；
3、且所述传输光纤向所述流速探头传输有加热光源和检测光源，所述流速探头吸收所述加热光源并发生温度变化，所述检测光源射入所述流速探头后经所述传输光纤向外部输出反射光，且所述检测光源的检测光与所述反射光的光谱波长不同。
4、优选的，所述流速探头为直接带隙型半导体材料制备，且所述流速探头涂覆有反射膜，所述反射膜至少涂覆于所述流速探头与所述传输光纤正对的一侧，且所述加热光源发出的加热光的波长小于所述流速探头的直接带隙型半导体材料的过渡区波长，所述检测光源发出的检测光为宽谱光源。
5、优选的，所述导管上固定有定位结构，所述流速探头固定于上述定位结构上。
6、优选的，所述定位结构为环状，且所述定位结构采用可被外部成像设备显影的材料制成。
7、优选的，所述流速探头与所述液体出口分别位于所述导管沿周向的相对两侧上。
8、优选的，所述液体出口开设于上述导管的中部。
9、优选的，所述导管沿其长度方向开设有收纳槽，所述传输光纤位于所述收纳槽中。
10、优选的，所述导管开有所述液体入口的端部的直径小于所述导管中部的直径，且所述端部沿远离所述液体出口的方向直径逐渐变小。
11、优选的，所述导管外壁和/或内壁涂覆有亲水涂层。
12、本专利技术还提出了一种液体流速测量方法，其包括：将流速探头置于液体流速的待测量处，所述流速探头吸收能量并产生温度变化；向所述流速探头中射入检测光源，并将所述检测光源反射出形成反射光；测量所述检测光源发出的检测光与所述反射光的光谱波长变化，并计算得出所述液体流速的待测量处的环境温度与所述流速探头的内部温度的温度差值；根据所述温度差值计算得出液体的流速。
13、与现有技术相比，本专利技术具有以下有益效果：
14、1、通过在导管上安装流速测量的探头和传输光纤，可以精准的感知到待测量位置的血液流速，进而帮助ffrct技术的实现建立精确的血液流速边界条件；
15、2、可以实时将数据传输至解调系统，而且整个过程不易受电磁干扰、灵敏度高；
16、3、整体结构简单，具有足够的强度和鲁棒性，且测量过程方便，可以根据手术需要便捷的调整测量位置。
本文档来自技高网...【技术保护点】
1.液体流速测量装置，包括导管、固定于所述导管上的流速测量组件，其特征在于，
2.根据权利要求1所述的液体流速测量装置，其特征在于，所述流速探头为直接带隙型半导体材料制备，且所述流速探头涂覆有反射膜，所述反射膜至少涂覆于所述流速探头与所述传输光纤正对的一侧，且所述加热光源发出的加热光的波长小于所述流速探头的直接带隙型半导体材料的过渡区波长，所述检测光源发出的检测光为宽谱光源。
3.根据权利要求1所述的液体流速测量装置，其特征在于，所述导管上固定有定位结构，所述流速探头固定于上述定位结构上。
4.根据权利要求3所述的液体流速测量装置，其特征在于，所述定位结构为环状，且所述定位结构采用可被外部成像设备显影的材料制成。
5.根据权利要求4所述的液体流速测量装置，其特征在于，所述流速探头与所述液体出口分别位于所述导管沿周向的相对两侧上。
6.根据权利要求5所述的液体流速测量装置，其特征在于，所述液体出口开设于所述导管的中部。
7.根据权利要求1-6任意一项所述的液体流速测量装置，其特征在于，所述导管沿其长度方向开设有
8.根据权利要求1-6任意一项所述的液体流速测量装置，其特征在于，所述导管开有所述液体入口的端部的直径小于所述导管中部的直径，且所述端部沿远离所述液体出口的方向直径逐渐变小。
9.根据权利要求1-6任意一项所述的液体流速测量装置，其特征在于，所述导管外壁和/或内壁涂覆有亲水涂层。
10.液体流速测量方法，其特征在于，所述方法包括：将流速探头置于液体流速的待测量处，所述流速探头吸收能量并产生温度变化；向所述流速探头中射入检测光源，并将所述检测光源反射出形成反射光；测量所述检测光源发出的检测光与所述反射光的光谱波长变化，并计算得出所述液体流速的待测量处的环境温度与所述流速探头的内部温度的温度差值；根据所述温度差值计算得出液体的流速。
...【技术特征摘要】
1.液体流速测量装置，包括导管、固定于所述导管上的流速测量组件，其特征在于，
2.根据权利要求1所述的液体流速测量装置，其特征在于，所述流速探头为直接带隙型半导体材料制备，且所述流速探头涂覆有反射膜，所述反射膜至少涂覆于所述流速探头与所述传输光纤正对的一侧，且所述加热光源发出的加热光的波长小于所述流速探头的直接带隙型半导体材料的过渡区波长，所述检测光源发出的检测光为宽谱光源。
3.根据权利要求1所述的液体流速测量装置，其特征在于，所述导管上固定有定位结构，所述流速探头固定于上述定位结构上。
4.根据权利要求3所述的液体流速测量装置，其特征在于，所述定位结构为环状，且所述定位结构采用可被外部成像设备显影的材料制成。
5.根据权利要求4所述的液体流速测量装置，其特征在于，所述流速探头与所述液体出口分别位于所述导管沿周向的相对两侧上。
6.根据权利要求5所述的液体流速测量装置，其特征在于，...
【专利技术属性】
技术研发人员：杨天宇，杨子冬，刘泽源，董玉明，
申请(专利权)人：中国科学院深圳先进技术研究院，
类型：发明
国别省市：
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