一種皮下淺層動(dòng)脈血管局域彈性分布檢測(cè)探頭的制作方法
【專利摘要】一種皮下淺層動(dòng)脈血管局域彈性分布檢測(cè)探頭，屬生物醫(yī)學(xué)檢測(cè)技術(shù)領(lǐng)域。探頭由外殼(1)，置于外殼(1)頂部的傳感陣列，置于外殼(1)底部的壓力信號(hào)總線(10)和超聲信號(hào)總線(11)組成；其中：傳感陣列為由多個(gè)呈臺(tái)狀凸起的壓力傳感器(2)及凹嵌于多個(gè)壓力傳感器(2)之間的超聲換能器(6)構(gòu)成；壓力傳感器(2)頂面為壓力感應(yīng)面(3)、底面為與阻尼背襯(7)配合的固定面(4)；超聲換能器(6)的表面粘貼有聲阻抗匹配層(5)，超聲換能器(6)的底面置有阻尼背襯(7)、壓力單元信號(hào)線(8)、及超聲單元信號(hào)線(9)。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于：操作方便、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，能夠同時(shí)反映檢測(cè)區(qū)域內(nèi)血管壁不同位置不同時(shí)刻所受的壓力及應(yīng)變，獲得準(zhǔn)確的彈性分布及變化。
【專利說明】
一種皮下淺層動(dòng)脈血管局域彈性分布檢測(cè)探頭
技術(shù)領(lǐng)域
:
[0001]本發(fā)明涉及一種皮下淺層動(dòng)脈血管局域彈性分布檢測(cè)探頭，屬生物醫(yī)學(xué)檢測(cè)技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
:
[0002]血管彈性是反映人體心腦血管正常生理功能的一個(gè)重要指標(biāo)，皮下淺層動(dòng)脈如頸動(dòng)脈血管彈性在臨床上對(duì)心腦血管疾病的觀察、診斷與治療有重要意義。彈性模量是通過計(jì)算在血管壁上施加的壓力與血管圓周應(yīng)變的比值來衡量血管彈性的直接參數(shù)，所以，精確測(cè)量脈動(dòng)的血壓及由此引起的管壁應(yīng)變位移才能更好地估算動(dòng)脈血管彈性模量，提高對(duì)疾病的診斷能力。目前使用超聲陣列探頭，以B模式或M模式掃查是血管應(yīng)變位移檢測(cè)的常用方法，而取得血管應(yīng)力主要依靠使用上臂式血壓計(jì)檢測(cè)動(dòng)脈血壓實(shí)現(xiàn)間接估計(jì)。這種應(yīng)力獲取方法在臨床應(yīng)用中存在的不足之處在于其所得到的檢測(cè)結(jié)果為血管所受的平均應(yīng)壓力值而非所檢測(cè)區(qū)域局部的準(zhǔn)確應(yīng)力值。為同時(shí)獲取檢測(cè)區(qū)域的超聲與壓力信息，目前國內(nèi)外在以下幾方面進(jìn)行改進(jìn):1、在超聲單探頭外周附加壓力監(jiān)測(cè)裝置;2、在現(xiàn)有的超聲探頭內(nèi)附加彈簧及測(cè)壓元件或應(yīng)變儀。然而這些方法采集到的壓力信息為所檢測(cè)區(qū)域的總體值，據(jù)此無法準(zhǔn)確估計(jì)區(qū)域中彈性模量的差異。最新研究表明，同一段血管不同局部的彈性存在明顯差異，通過對(duì)比了解局部血管彈性的改變有助于實(shí)現(xiàn)對(duì)動(dòng)脈粥樣硬化等疾病更準(zhǔn)確，更早期的診斷和預(yù)防。因此，有必要同時(shí)檢測(cè)區(qū)域內(nèi)血管壁不同位置不同時(shí)刻所受的壓力及應(yīng)變，獲得準(zhǔn)確的彈性分布及變化。
[0003]經(jīng)文獻(xiàn)檢索，未發(fā)現(xiàn)與本發(fā)明技術(shù)方案相同的一種皮下淺層動(dòng)脈血管局域彈性分布檢測(cè)探頭的有關(guān)公開報(bào)道。

【發(fā)明內(nèi)容】

:
[0004]本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有檢測(cè)血管彈性分布方法之不足，而提供一種皮下淺層動(dòng)脈血管局域彈性分布檢測(cè)探頭。
[0005]本發(fā)明的一種皮下淺層動(dòng)脈血管局域彈性分布檢測(cè)探頭，由起到支撐保護(hù)作用的外殼(I)，置于外殼(I)頂部的傳感陣列，置于外殼(I)底部由所有壓力單元信號(hào)線(8)和超聲單元信號(hào)線(9)分別封裝構(gòu)成的壓力信號(hào)總線(10)和超聲信號(hào)總線(11)組成;其中:
[0006]a.傳感陣列為由多個(gè)呈臺(tái)狀凸起的壓力傳感器(2)及凹嵌于多個(gè)壓力傳感器(2)之間的超聲換能器(6)構(gòu)成的壓力和超聲凹凸互嵌互間的傳感陣列；
[0007]b.壓力傳感器(2)頂面為壓力感應(yīng)面(3)、底面為與阻尼背襯(7)配合的固定面
(4)，且感應(yīng)面(3)面積小于固定面(4)面積；
[0008]c.超聲換能器(6)的表面粘貼有聲阻抗匹配層(5)，超聲換能器(6)的底面置有阻尼背襯(7)、連接壓力傳感器(2)用于傳輸壓力信號(hào)的壓力單元信號(hào)線(8)、及連接超聲換能器(6)用于傳輸超聲信號(hào)的超聲單元信號(hào)線(9)。
[0009]本發(fā)明所用的壓力和超聲檢測(cè)測(cè)量為公有技術(shù)。超聲和壓力信號(hào)的控制處理如附圖3所示。
[0010]本發(fā)明所使用到的壓力傳感器、超聲換能器、聲阻抗匹配層、阻尼背襯、傳輸信號(hào)線的器件選用市場(chǎng)購買并按常規(guī)方法制成；信號(hào)生成、時(shí)鐘、功率放大、信號(hào)放大、電橋放大、濾波、模數(shù)轉(zhuǎn)換、波束合成/掃描控制、壓力分布/傳播處理、彈性模量分布計(jì)算的相關(guān)檢測(cè)電路均為公開技術(shù)。
[0011]本發(fā)明有益效果在于:操作方便、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，呈臺(tái)狀凸起的壓力傳感器有利于血管壓力信號(hào)的檢測(cè)，凹嵌的超聲換能器易于容留住耦合劑有助于完成超聲檢測(cè)，兩者構(gòu)成壓力和超聲凹凸互嵌互間傳感陣列的結(jié)構(gòu)有利于壓力與超聲的同時(shí)檢測(cè)和耦合劑的附著與清理，能夠更好更具體地同時(shí)反映出檢測(cè)區(qū)域內(nèi)血管壁不同位置不同時(shí)刻所受的壓力及應(yīng)變，獲得準(zhǔn)確的彈性分布及變化。
【附圖說明】
:
[0012]圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0013]圖2為本發(fā)明的傳感陣列結(jié)構(gòu)示意圖。
[0014]圖3為本發(fā)明的信號(hào)處理原理框圖。
【具體實(shí)施方式】
:
[0015]下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的詳述。
[0016]如附圖1、2所示。本發(fā)明的皮下淺層動(dòng)脈血管局域彈性分布檢測(cè)探頭由起到支撐保護(hù)作用的外殼(I)，置于外殼(I)頂部的傳感陣列，置于外殼(I)底部由所有壓力單元信號(hào)線(8)和超聲單元信號(hào)線(9)分別封裝構(gòu)成的壓力信號(hào)總線(10)和超聲信號(hào)總線(11)組成；其中:
[0017]a.傳感陣列為由多個(gè)呈臺(tái)狀凸起的壓力傳感器(2)及凹嵌于多個(gè)壓力傳感器(2)之間的超聲換能器(6)構(gòu)成的壓力和超聲凹凸互嵌互間的傳感陣列；
[0018]b.壓力傳感器(2)頂面為壓力感應(yīng)面(3)、底面為與阻尼背襯(7)配合的固定面
(4)，且感應(yīng)面(3)面積小于固定面(4)面積；
[0019]c.超聲換能器(6)的表面粘貼有聲阻抗匹配層(5)，超聲換能器(6)的底面置有阻尼背襯(7)、連接壓力傳感器(2)用于傳輸壓力信號(hào)的壓力單元信號(hào)線(8)、及連接超聲換能器(6)用于傳輸超聲信號(hào)的超聲單元信號(hào)線(9)。
[0020]本發(fā)明所用的壓力和超聲檢測(cè)測(cè)量為公有技術(shù)。超聲和壓力信號(hào)的控制處理如附圖3所示。
[0021 ]血管局域彈性分布檢測(cè)處理過程如下:首先進(jìn)行超聲血管應(yīng)變檢測(cè)，由時(shí)鐘控制電路產(chǎn)生高頻振蕩信號(hào)，并經(jīng)功率放大器放大后由超聲換能陣列發(fā)射超聲波。超聲波經(jīng)過目標(biāo)檢測(cè)區(qū)域返回，由超聲換能陣列換能器接收并由信號(hào)放大器放大，然后帶通濾波模塊濾去其中摻雜干擾信號(hào)，并通過數(shù)模轉(zhuǎn)換模塊將超聲電信號(hào)轉(zhuǎn)換為超聲數(shù)字信號(hào)，再由波束合成/應(yīng)變分布模塊進(jìn)行圖像合成與應(yīng)變檢測(cè)，由此提取血管脈動(dòng)應(yīng)變，并將結(jié)果推送到彈性模量分布計(jì)算模塊。其次進(jìn)行血管應(yīng)力檢測(cè)，由壓力傳感陣列輸出檢測(cè)部位各位置的壓力信號(hào)，送入電橋放大器進(jìn)行信號(hào)放大，進(jìn)而在數(shù)模轉(zhuǎn)換模塊完成壓力電信號(hào)的模數(shù)轉(zhuǎn)換，計(jì)算壓力分布及傳播處理，并將處理結(jié)果推送到彈性模量分布計(jì)算模塊。最后將送入的血管應(yīng)變與應(yīng)力結(jié)果通過彈性模量分布計(jì)算模塊實(shí)現(xiàn)對(duì)皮下淺層動(dòng)脈血管局域彈性分布檢測(cè)并顯示檢測(cè)結(jié)果。
[0022]以人體頸動(dòng)脈彈性模量分布檢測(cè)為例，具體檢測(cè)過程如下:首先，檢測(cè)對(duì)象需取仰臥位保持暴露頸部，并將醫(yī)用超聲耦合劑涂抹于檢測(cè)對(duì)象頸動(dòng)脈體表處;然后，根據(jù)所檢測(cè)部位調(diào)整超聲換能器4的頻率為5-12MHZ，將調(diào)整好的探頭置于檢測(cè)對(duì)象頸部檢測(cè)部位并微調(diào)檢測(cè)方向，確定檢測(cè)位置與方向后保持3-5秒，獲得該檢測(cè)部位的彈性分布，并顯示結(jié)果。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種皮下淺層動(dòng)脈血管局域彈性分布檢測(cè)探頭，其特征在于該檢測(cè)探頭由外殼(I)，置于外殼(I)頂部的傳感陣列，置于外殼(I)底部由所有壓力單元信號(hào)線(8)和超聲單元信號(hào)線(9)分別封裝構(gòu)成的壓力信號(hào)總線(10)和超聲信號(hào)總線(11)組成;其中: a.傳感陣列為由多個(gè)呈臺(tái)狀凸起的壓力傳感器(2)及凹嵌于多個(gè)壓力傳感器(2)之間的超聲換能器(6)構(gòu)成的壓力和超聲凹凸互嵌互間的傳感陣列； b.壓力傳感器(2)頂面為壓力感應(yīng)面(3)、底面為與阻尼背襯(7)配合的固定面(4)，且感應(yīng)面(3)面積小于固定面(4)面積； c.超聲換能器(6)的表面粘貼有聲阻抗匹配層(5)，超聲換能器(6)的底面置有阻尼背襯(7)、連接壓力傳感器(2)用于傳輸壓力信號(hào)的壓力單元信號(hào)線(8)、及連接超聲換能器(6)用于傳輸超聲信號(hào)的超聲單元信號(hào)線(9)。
【文檔編號(hào)】A61B5/02GK105877717SQ201610190279
【公開日】2016年8月24日
【申請(qǐng)日】2016年3月30日
【發(fā)明人】胡曉, 張榆鋒, 陳建華, 高蓮, 鄧麗, 姚瑞晗, 彭程祥, 熊敏
【申請(qǐng)人】云南大學(xué)