[發(fā)明專利]動(dòng)脈內(nèi)皮功能的電阻抗檢測(cè)裝置及方法

無效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201210039800.5
• 申請(qǐng)日: 2012-02-21
• 公開（公告）號(hào): CN102551714A
• 公開（公告）日: 2012-07-11
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 覃開蓉;陳英
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 大連理工大學(xué);株洲新時(shí)代環(huán)保科技有限公司
• 主分類號(hào): A61B5/053
• 分類號(hào): A61B5/053
• 代理公司: 大連理工大學(xué)專利中心 21200
• 代理人: 梅洪玉

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于一種醫(yī)療檢測(cè)方法和儀器，涉及一種心血管疾病的無創(chuàng)傷早期診斷方法，特別涉及一種血管內(nèi)皮功能的無創(chuàng)傷檢測(cè)方法和儀器。

背景技術(shù)

近年來，因心臟病和腦中風(fēng)發(fā)病、致殘、復(fù)發(fā)和死亡的人數(shù)急劇增多，每年直接治療費(fèi)用也呈急劇增加趨勢(shì)，給患者家庭和社會(huì)造成沉重負(fù)擔(dān)。大量研究表明，動(dòng)脈粥樣硬化是心腦血管疾病發(fā)生和發(fā)展的重要原因之一。動(dòng)脈內(nèi)皮作為血液流動(dòng)和血管壁之間的功能性屏障，不僅維持血管結(jié)構(gòu)的完整，還在調(diào)節(jié)血管細(xì)胞生長、調(diào)節(jié)抗凝及纖溶系統(tǒng)、介導(dǎo)炎癥與免疫、調(diào)節(jié)白細(xì)胞與血小板在血管內(nèi)皮黏附、調(diào)節(jié)脂質(zhì)氧化、調(diào)節(jié)血管通透性等方面扮演十分重要的角色。動(dòng)脈內(nèi)皮功能受損或功能障礙是動(dòng)脈粥樣硬化早期的主要表現(xiàn)。早期逆轉(zhuǎn)內(nèi)皮功能是近年來心血管疾病防治的一個(gè)新方向。因此，正確評(píng)價(jià)動(dòng)脈內(nèi)皮功能，將為早期診斷和防治高血壓、冠心病、糖尿病等常見病及其相應(yīng)的靶器官病變提供有效的檢測(cè)手段。

肱動(dòng)脈不僅是測(cè)量血壓的部位，也是檢測(cè)全身動(dòng)脈功能的一個(gè)重要“窗口”。肱動(dòng)脈血流介導(dǎo)性擴(kuò)張(flow-mediated?dilation，F(xiàn)MD)反映了動(dòng)脈內(nèi)皮在血流突然增加時(shí)的舒張能力。臨床上，一般使用高分辨率的超聲多普勒技術(shù)無創(chuàng)傷檢測(cè)FMD引起的動(dòng)脈管徑擴(kuò)張率，定義為

FMD=Dpeak-DbaselineDbaseline×100%,]]>

這里D_baseline表示靜息狀態(tài)下動(dòng)脈搏動(dòng)管徑的平均值，D_peak表示動(dòng)脈擴(kuò)張后搏動(dòng)管徑平均值的最大峰值，來評(píng)價(jià)動(dòng)脈的內(nèi)皮功能。超聲測(cè)量肱動(dòng)脈內(nèi)皮功能雖然被美國心臟學(xué)會(huì)認(rèn)為是一項(xiàng)“有前途的技術(shù)”，但用該方法檢測(cè)動(dòng)脈管徑的變化需要對(duì)動(dòng)脈管徑進(jìn)行精確定位，不僅操作程序煩瑣、耗時(shí)，而且相關(guān)的儀器設(shè)備價(jià)格昂貴，不便于推廣到社區(qū)或者家庭簡(jiǎn)單使用。

發(fā)明內(nèi)容

用氣袖無創(chuàng)傷阻斷肱動(dòng)脈血流一定時(shí)間后釋放，將引起下游前臂動(dòng)脈的血流動(dòng)力學(xué)環(huán)境特別是作用于動(dòng)脈內(nèi)皮的壁面剪應(yīng)力發(fā)生改變，改變的剪應(yīng)力將誘發(fā)前臂動(dòng)脈內(nèi)皮釋放血管舒張因子NO，進(jìn)一步引起前臂動(dòng)脈的管徑發(fā)生改變，這一過程稱為肱動(dòng)脈血流介導(dǎo)性擴(kuò)張(FMD)。在該過程中動(dòng)脈血流量發(fā)生改變，動(dòng)脈血液的電導(dǎo)特性發(fā)生相應(yīng)變化，引起前臂動(dòng)脈的總電阻抗發(fā)生改變。通過檢測(cè)靜息和FMD實(shí)施過程電阻抗的變化情況可以反映FMD引起的動(dòng)脈管徑變化，從而達(dá)到間接評(píng)估動(dòng)脈內(nèi)皮功能的目的。

前臂可看成一個(gè)電導(dǎo)體，其電阻抗由前臂內(nèi)所有動(dòng)脈、靜脈、皮膚、肌肉、骨骼和其他組織的電導(dǎo)特性共同決定。由于FMD過程中只有動(dòng)脈血流的電導(dǎo)特性才發(fā)生明顯變化，因此所測(cè)量的前臂電阻抗的改變就是前臂內(nèi)動(dòng)脈段電阻抗的改變。將前臂內(nèi)的動(dòng)脈等效于一個(gè)縱向長度L不變的圓筒形腔室，其半徑r則在動(dòng)脈正常搏動(dòng)和FMD過程中發(fā)生改變。當(dāng)在這樣的一個(gè)圓筒形的彈性腔室兩端加上一個(gè)交流電時(shí)，其等效電路可認(rèn)為是一個(gè)電阻R_a與一個(gè)電容C_a的并聯(lián)。這里，R_a是當(dāng)電流沿著這個(gè)圓筒形腔室的軸向通過時(shí)的電阻，表達(dá)為

Ra=ρaLA,---(1)]]>

式中，ρ_a為圓筒形腔室中血液的電阻率，L為圓筒形腔室的長度，A為圓筒形腔室的截面積，滿足A＝πr²，其中r為圓筒形腔室的半徑。此外，C_a為圓筒形腔室兩端電極之間的等效電容，可表示為