用于自主神经病变的无创检测系统及其方法技术方案

本发明专利技术涉及用于自主神经病变的无创检测系统及其方法。本发明专利技术的自主神经病变的无创检测系统包括：电极阵列、电压基准模块、开关阵列、测量模块、可调电阻、离散电压模块、中央处理器和分析模块等。在预判人体的电阻和电容效应等效电阻之后，用可调精密电阻来实现人体电阻变化、电容效应的等效电阻；接着进行受试通路的判断；在测试并存储电极两极的电压和电路中可调精密电阻的电压之后，进行数据处理，生成I～U曲线图，从而获得一组斜率数据；根据斜率数据对比病理数据库进行自主神经病变特征分析，得出受试者属于何种病理状况，并输出结果。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及医疗器械，主要涉及一种用于自主神经病变的无创检测系统及其检测方法。
技术介绍
自主神经病变是由于支配心脏和血管的自主神经纤维受损导致心率控制和血管动力异常，它是糖尿病并发症最早期的病变。流行病学调查显示，具有糖尿病自主神经病变的患者5年致死率是无糖尿病自主神经病变的5倍。然而糖尿病性自主神经病变多是隐性起病，患者开始往往无自觉症状，待其临床症状出现，自主神经已出现不可逆的病理改变。如果能够通过糖尿病自主神经病变的早期诊断，发现与糖尿病自主神经病变有关的无痛性心肌缺血，心梗和心源性猝死的可能性，使糖尿病自主神经病变得到早期、有效的综合治疗，就可减少糖尿病自主神经病变这些相关疾病的发生。但是目前缺少方便、敏感的检测自主神经病变的手段。现有对于糖尿病自主神经病变的早期检测的设备和方法，虽已有报道，但却甚少得到临床应用。主要原因一是由于这些方法操作较为烦琐，很难得到临床接受；二是在早期检测中除心脏自主神经病变有具体量化指标外，其它方法均无具体标准。而皮肤交感反应、激光多普勒血流仪等传统的检查方法需要患者的积极配合，操作难以标准化。例如，自电生理检查开展以来，神经传导速度(QR)的测定，为糖尿病周围神经病变的早期诊断提供了客观依据。但是神经传导速度的测定是检测有髓大纤维的传导，而糖尿病周围神经系统损害极早期受累的多是无髓及有髓的感觉小纤维和自主神经小纤维，传统的神经传导速度测定这些小纤维受到限制。再如，排汗运动神经轴突反射试验(QSART实验)对无髓及有髓的感觉小纤维和自主神经小纤维测试被认为是较准确和较灵敏，但是比较麻烦，耗费时间。又如，心率变异性(HeartR ateV ariability, H RV)的研究对象是逐次心跳时间间隔的差另O，即窦性心搏间期快慢的差异性。心率变异性分析是早期检测自主神经病变的一个比较敏感、特异性强的非创伤性手段。其时域分析、频域分析以及非线性动力学的各项指标对于评价自主神经病变状态和检测早期自主神经病变均具有重要的价值，能够为临床诊断和治疗糖尿病自主神经病变提供参考依据。然而由于心率的变化受多种因素的调节，其应用受到条件的严格限制。电化学方法被应用在糖尿病的无创检测上，其基于糖尿病患者越严重电化学效应越小这个理论依据，然而，该方法忽略了由于糖尿病自主神经病变引起的皮肤组织电阻、电容效应明显改变的因素，特别的在人体等效电阻的处理方法上没有考虑由于电容效应造成的延迟现象，检测结果往往和临床测试结果相差很大。而且该方法没有在糖尿病导致的自主神经病变的检测上得到应用。然而，事实上，即使在额定的人体安全直流电压下，人体的电阻的变化在测试开始时间内是急剧变 化的，其需要长时间才能达到稳定的值。因为，在直流电压施加到人体的瞬间，人体的每一个细胞都相当于一个微小的电容，每一个细胞的电容效应叠加在一起，其效果对测试的结果影响是不可忽略。想要达到精确的结果，只能靠测试的时间足够长，然而这在实际临床当中又是不现实的，特别是测试需要施加不同的直流电压才能完成的情况下。
技术实现思路
提供本
技术实现思路
以便以简化的形式介绍将在以下的具体实施方式中进一步描述的一些概念。本
技术实现思路
并不旨在专门标识所要求保护的主题的关键特征或必要特征，也不旨在用于帮助确定所要求保护的主题的范围。本专利技术提供的检测系统和方法基于人体电阻变化、电容效应、电化学变化的综合考虑，通过施加在皮肤表面的电化学装置在特定的离散电压下测试汗液的离子和Ph值变化情况，通过电化学参数和自主神经的病变的关系，判断自主神经病变的情况和程度。该系统和方法消除了突变的直流电压下由于电容效应的延迟现象，具备快速、准确、无创的特点。本专利技术的用于 自主神经病变的无创检测系统包括:电极阵列101、开关阵列102、测量模块103、可调电阻104、离散电压模块105、中央处理器106和分析模块107。电极阵列101包括用来测试汗液离子浓度和PH值变化用的传感器电极，放置于四肢或手部、胸部、额头等部位，紧贴皮肤表面。由开关阵列102将一对电极组成传感器接入离散电压模块105上，其他电极都采取断开方式。各传感器电极以并联的方式连接到离散电压模块105上。可调电阻104用来测试人体电阻和人体电容效应的等效电阻。开关阵列102与可调电阻104以串联的方式接入测量模块103，测量模块103能测量出可调电阻104的电压和阻值，测试结果由中央处理器106存储。中央处理器106控制离散电压模块105、开关阵列102和测量模块103，同时对采集到的电化学信号进行处理、计算和存储，并控制采样的频率。分析模块107连接中央处理器106，对中央处理器106的结果进行分析，并输出分析结果。根据本专利技术的检测方法包括以下步骤:通过粗调和细调两步预判人体的电阻和电容效应等效电阻，用可调精密电阻来实现人体电阻变化、电容效应的等效电阻；进行受试通路的判断；测试并存储电极两极的电压和电路中可调精密电阻的电压；进行数据处理，生成I U曲线图，获得一组斜率数据；根据斜率数据对比病理数据库进行自主神经病变特征分析，得出受试者属于何种病理状况，并输出结果。通过阅读下面的具体实施方式并参考相关附图，本专利技术的特点和优点将显而易见。可以理解，前述
技术实现思路
和以下的具体实施方式都是说明性的，并不限制所要求保护的各方面。附图说明图1是本专利技术的自主神经病变检测系统的框图。图2是本专利技术的自主神经病变检测方法的流程图。图3是根据本专利技术一个实施例的电流-电压曲线图。图4是根据本专利技术对正常人、糖耐量受损患者、糖尿病患者进行皮肤生物电有效测试获得的皮肤生物电信号对比曲线图。具体实施方式下面结合附图提供的详细描述旨在作为对本专利技术各示例的描述，而非表示用于解释或利用本专利技术各示例的唯一形式。自主神经病是一种多因素疾病，糖尿病是其主要原因。由于糖尿病引起的自主神经的病变会导致汗腺功能的失常，特别是在远端的肢体部位尤其明显。而汗腺功能的失常，导致汗腺组织的纤维化，汗管闭塞，皮下的汗液减少，角质层增厚。同时汗水的离子浓度和PH值都会变的异常。当测量皮肤的电化学性能时，汗水的离子浓度和酸碱度因数发挥主要作用。因而就可以通过测试汗液的电化学性能来判断糖尿病的自主神经的病变，进而也可以推出糖尿病的病变程度。基于此，本专利技术提供了一种精确度高的自主神经病变检测系统。如图1所示，根据本专利技术的自主神经病变检测系统包括:电极阵列101、开关阵列102、测量模块103、可调电阻104、离散电压模块105、中央处理器106和分析模块107。电极阵列101包括用来测试汗液离子浓度和PH值变化用的传感器电极，比如用锂材料、银材料、镍材料制备的能在给定的电压下与汗液的钠离子、氢离子、氯离子等发生电化学反应的电极。电极的数量，通常2 8个，以5个电极为例:人体左侧手部LI ;人体右侧手部L2 ;人体腹部L3 ;人体左侧脚部L4 ;人体右侧脚部L5。每两个电极之间可以相互组成测试用传感器。对于η (3彡η彡8)个电极，考虑到正负极可以进行交换，可以组成ηΧ(η-1)个传感器进行测试。电极放置于四肢或手部、胸部、额头等部位，紧贴皮肤表面。本领域技术人员可以理解，按照需要，可以增减电极数量。同时，由于人体汗液的离子浓度非常小，为获得强度足够大的皮肤生物电信号，本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于自主神经病变的无创检测系统，包括：电极阵列（101），包含至少两个用来测试汗液离子浓度和PH值变化用的传感器电极；离散电压模块（105），向以并联的方式连接到所述离散电压模块（105）的所述传感器电极施加离散电压；开关阵列（102），将部分电极接入离散电压模块（105）上，同时其他电极都断开；可调电阻（104），用来测试人体电阻和人体电容效应的等效电阻；测量模块（103），与所述开关阵列（102）及所述可调电阻（104）以串联的方式连接，以测量所述可调电阻（104）的电压和阻值；中央处理器（106），控制所述离散电压模块（105）、开关阵列（102）和测量模块（103），对所述测量结果进行处理、计算和存储，并控制采样的频率；以及分析模块（107）连接所述中央处理器（106），对所述中央处理器（106）的结果进行分析，并输出分析结果。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：张捷，贾林壮，
申请(专利权)人：上海中嘉衡泰医疗科技有限公司，
类型：发明
国别省市：