本发明专利技术涉及一种非接触磁感应颅内压监测装置，包括用于生成激励信号和参考信号的激励源；以及一个环绕在被测头颅周围的磁感应检测装置，该磁感应检测装置连接于所述激励源输出端，根据激励源提供的激励信号产生交变的激励磁场信号，激励磁场信号穿过整个被测头颅，激励磁场信号和二次磁场信号叠加在一起形成一个相对于参考信号发生相位改变的叠加磁场信号；以及鉴相器，鉴相器对所述参考信号和叠加磁场信号的相位差进行检测，该相位差用于反映颅内容物对颅腔壁产生的压力变化。本发明专利技术可克服脑早期病变引起ICP升高时，有脑脊液和脑血流动力学的调节作用，使ICP升高不大，导致直接ICP监测无法敏感地反映早期病变的改变的缺陷。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于生物医学医疗设备
，具体涉及神经内外科非接触磁感应颅内压监测装置。
技术介绍
各类颅脑外伤、脑肿瘤、脑卒中、脑梗死、脑缺血、脑炎症、癫痫、脑血肿以及高原脑水肿等神经内外科常见疾病，多数病例发病时来势凶猛、病情危重，死亡率高。这些疾病大多伴随卢页内压(intracranial pressure, ICP)的增高,它是导致病人病情恶化、预后不良、二次脑损伤和死亡的最常见原因之一。准确、迅速、客观和便捷的ICP监护是观察患者病情变化、进行早期诊断、确定治疗方案、指导临床药物治疗、判断和改善预后的重要手段。ICP是指卢页内容物对卢页腔壁产生的压力，以脑脊液(cerebrospinal fluid, CSF)压力为代表。现有各种ICP监测方法是以被测生理参数与ICP变化的相关性为基础，存在各种不同的局限性。有创ICP监测方法，例如脑室内、脑实质内、硬膜外或硬脑膜下、蛛网膜下腔、腰椎穿刺法、神经内镜、有创脑电阻抗监护等，存在对人体有损伤、病人痛苦大、容易引起感染等问题；CT和MRI影像学方法，存在检查价格较贵、无法实施床旁和急救现场监护等问题。无创ICP监测方法，包括基于超声的视神经鞘直径、视网膜静脉压或动脉压、闪光视觉诱发电位、鼓膜移位、前因测压、无创脑电阻抗、微创应变电测法、近红外光谱监测、经颅多普勒等，由于脑早期病变引起ICP升高时，有脑脊液和脑血流动力学的调节作用，使ICP升高不大，导致直接ICP监测无法敏感地反映早期病变的改变。另外，ICP监测方法存 在下列问题 ①重型颅脑伤、严重烧伤、传染病、皮肤病、皮肤过敏等患者，不便于使用接触式方法进行监护；②接触式方法不能满足个性化和老龄化人群在个性化治疗时对监护的需求；③接触式测量在病人头部安放电极多，临床使用不方便，限制病人的活动，增加不舒适感；④对于特种兵、空军飞行员、宇航员等特殊人群，需要在自然状态下进行监测时，接触式方法更不适合；⑤各种无创ICP监测存在不同程度的检测盲区。针对现有ICP监测方法的不足和临床神经内外科疾病诊疗的需要，提出一种具有早期病变和深部病变灵敏度高、非接触磁感应式、便于床旁监护的ICP监测方法，对提高神经内外科患者的救治水平具有重要意义。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题在于克服脑早期病变引起ICP升高时，有脑脊液和脑血流动力学的调节作用，使ICP升高不大，导致直接ICP监测无法敏感地反映早期病变的改变，而提出一种非接触磁感应颅内压监测装置。解决上述技术问题的技术方案如下一种非接触磁感应颅内压监测装置，包括用于生成激励信号和参考信号的激励源；以及一个环绕在被测头颅周围的磁感应检测装置，该磁感应检测装置连接于所述激励源输出端，磁感应检测装置根据激励源提供的激励信号产生交变的激励磁场信号，激励磁场信号穿过整个被测头颅，在被测头颅内产生涡流，该涡流又产生一个二次磁场信号，激励磁场信号和二次磁场信号叠加在一起形成一个相对于参考信号发生相位改变的叠加磁场信号；以及 鉴相器，该鉴相器的输入端分别与所述激励源的输出端以及所述磁感应检测装置的输出端连接，鉴相器对所述参考信号和叠加磁场信号的相位差进行检测，该相位差用于反映颅内容物对颅腔壁产生的压力变化。采用了上述方案，本专利技术的非接触磁感应颅内压监测装置，通过一个激励源发出的激励信号，使磁感应检测装置产生交变的激励磁场信号，激励磁场信号穿过整个被测头颅，在被测头颅内产生涡流，涡流又产生另外一个磁场信号，称为二次磁场信号，原激励磁场和二次磁场信号叠加在一起一个叠加磁场信号，此叠加磁场信号相对于激励源发出的参考信号(这个参考信号的相位和激励信号的相位是相同的，所以可以代替激励信号)的相 位发生改变，用一个多频鉴相器检测此相位差，这个相位差与被测头颅的整体脑组织电导率呈正比关系，而整体脑组织电导率与病变、脑脊液和血液的容积相关，颅内容积直接影响ICP (颅内容物对颅腔壁产生的压力)。因此，可以通过检测叠加磁场信号和参考信号之间的相位差反映ICP的变化。虽然对于脑早期病变，例如脑水肿、脑出血较小时，脑脊液和脑血流量可以通过代偿作用调节颅内压，使得颅内压升高不大；但由于颅腔是刚性的，当颅腔内容物体积增大到一临界点时，脑脊液和脑血流量无法再进行调节，此时颅内容积微量的增加，就可使颅内压剧增，加重脑移位与脑疝，发生中枢衰竭危象，这是非常危险的，此时往往来不及救治。因此颅内压力-容积关系近似一条指数曲线，成人的临界点范围通常为20 25 mmHg，儿童的临界点范围较低。可以看出，在颅内压未达到临界点时检测病情的变化对病情判断具有较高价值，当前的ICP检测方法检测不到临界点之前颅内病变的变化，而通过本专利技术却能较灵敏地反映早期病变。因此，本专利技术的非接触磁感应颅内压监测装置可以反映由于早期病变、脑脊液和脑血流动力学的调节作用弓I起的整体脑电导率的变化，从而实现早期病变的监测。另外，由于脑深部病变时，脑脊液和脑血流量的调节是按深部病变近似立方的关系变化，并且与病变体积具有叠加效应，当前ICP检测方法对较小的脑深部病变不灵敏。通过本专利技术可以反映由较小深部病变弓丨起的整体脑电导率的变化，提高对脑深部病变的敏感性。进一步地，激励源为多频正弦激励源，该多频正弦激励源包括供用户设定频率和功率的输入设备，以及连接于所述输入设备输出端的单片机，根据输入设备提供的信号发出控制指令；以及连接于单片机输出端的现场可编程门阵列，接收单片机的控制指令后发生控制时序信号；以及产生时钟频率的晶振；以及与晶振连接的锁相环，将晶振输出的时钟频率信号进行倍频得到参考时钟；以及分别与现场可编程门阵列和锁相环输出端连接于直接数字式频率合成器，根据现场可编程门阵列提供的控制时序，以及根据锁相环提供的参考时钟，生成用户设定的频率和功率信号；以及连接于直接数字式频率合成器输出端的开关选频滤波器，将直接数字式频率合成器输出的频率和功率信号转换为参考信号输出；以及连接于开关选频滤波器输出端的功率放大和匹配器，将开关选频滤波器输出的参考信号进行放大和匹配作为激励信号输出。这种多频正弦激励源使用了高精度直接数字式频率合成器(DDS芯片)以及强大的现场可编程门阵列(FPGA芯片)的控制和同步功能，使得此激励源输出信号的频率稳定度可以达到10_8，明显高于国内其他单位使用的信号。 更进一步地，所述多频正弦激励源用于生成200KHz，lMHz，10. 7MHz, 21. 4MHz,30. 85MHz，40. 05MHz，49. 95MHz共7个频率的标准正弦信号，输出信号功率调节范围为IOmW — 2W。该多频正弦激励源具有多频输出和大功率调节的特点，这也是其他单位激励源电路所不具有的特点。通过实验筛选出lMHz、10. 7MHz、21.4MHz3个正弦激励频率，以适应临床神经内外科疾病监测的不同要求，例如，不同类型的脑出血、脑水肿、脑肿瘤区分。进一步地，所述激励源包括产生时钟频率的晶体振荡器；以及连接于晶体振荡器输出端的功率分配器，将晶体振荡器生成的时钟频率分成第一路时钟频率和第二路时钟频率；以及连接于功率分配器输出端的第一振幅调整器，调整功率分配器输出的第一路时钟频率成为参考信号；以及连接于功率分配器输出端的第二振幅调整器，调整功率分配器本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种非接触磁感应颅内压监测装置，其特征在于，包括用于生成激励信号和参考信号的激励源；以及一个环绕在被测头颅周围的磁感应检测装置，该磁感应检测装置连接于所述激励源输出端，磁感应检测装置根据激励源提供的激励信号产生交变的激励磁场信号，激励磁场信号穿过整个被测头颅，在被测头颅内产生涡流，该涡流又产生一个二次磁场信号，激励磁场信号和二次磁场信号叠加在一起形成一个相对于参考信号发生相位改变的叠加磁场信号；以及鉴相器，该鉴相器的输入端分别与所述激励源的输出端以及所述磁感应检测装置的输出端连接，鉴相器对所述参考信号和叠加磁场信号的相位差进行检测，该相位差用于反映颅内容物对颅腔壁产生的压力变化。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：秦明新，金贵，孙建，郭万有，席安安，徐林，宁旭，许佳，
申请(专利权)人：中国人民解放军第三军医大学生物医学工程与医学影像学院，
类型：发明
国别省市：
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