[發明專利]檢測動脈血管粘彈性的系統及方法

在審

• 申請號: 201710153465.4
• 申請日: 2017-03-15
• 公開（公告）號: CN106963424A
• 公開（公告）日: 2017-07-21
• 發明（設計）人: 張新宇;呂振;王青敏;陳昕;陳思平
• 申請（專利權）人: 深圳大學
• 主分類號: A61B8/08
• 分類號: A61B8/08;A61B5/0402;A61B5/00
• 代理公司: 深圳市科進知識產權代理事務所(普通合伙)44316
• 代理人: 趙勍毅

1.一種檢測動脈血管粘彈性的系統，其特征在于，該系統包括主控機、與所述主控機電性連接的發射/接收模塊及心電采集模塊，與所述發射/接收模塊分別電性連接的外部振子及超聲探頭，與所述心電采集模塊分別電性連接的心電采集機，所述主控機包括處理模塊、估計模塊及配準模塊，其中：

所述發射/接收模塊用于在心動周期下控制外部振子在靠近血管的皮膚上產生振動；

所述發射/接收模塊還用于在心動周期下驅動超聲探頭向皮膚發射檢測脈沖，記錄超聲探頭每個通道下的皮膚內血管組織的脈沖回波信號；

所述處理模塊用于根據上述記錄的每個通道下的皮膚內血管組織的脈沖回波信號，計算得到每個通道的皮膚內血管組織的位移，并濾除所述位移中的脈搏波速度；

所述心電采集模塊用于在心動周期下觸發心電采集機采集心電信號；

所述估計模塊用于根據上述得到的濾除脈搏波速度后每個通道的皮膚內血管組織的位移，求得應變波的瞬時傳播的相速度，估計血管的瞬時粘彈性系數；

所述配準模塊用于將估計的血管的瞬時粘彈性系數與采集的心電信號在時間上配準，得到心動周期下不同時刻血管的彈性模量、粘性模量。

2.如權利要求1所述的系統，其特征在于，所述超聲探頭為多通道超聲探頭。

3.如權利要求2所述的系統，其特征在于，所述的處理模塊用于計算得到每個通道的皮膚內血管組織的位移，具體為：

從檢測振元接收到的射頻信號經過超聲前端電路的放大和模數轉換的處理，再經過正交解調處理，得到射頻信號的復包絡；

對某一檢測點，對回波信號相鄰幀的復包絡信號進行互相關處理，提取出該點不同深度中組織振動的信號；

計算所述檢測點在某個深度上振動信號的相位，每一幀的相位減去相鄰幀的相位，獲得各幀的相位差，進而得到血管組織隨時間變化的位移曲線，對于相距Z的兩個檢測點，通過兩個檢測點的某一深度的位移曲線求取相速度c_L。

4.如權利要求3所述的系統，其特征在于，所述的估計模塊基于蘭姆波數學模型f(c,ω,μ₁,μ₂)＝0，具體包括：

i.假定<μ₁,μ₂>的一組初值；

ii.基于“最小二乘準則”得到相速度譜的估計即：

$\hat{c}({\mathrm{\&mu;}}_1,{\mathrm{\&mu;}}_2,\mathrm{\&omega;})=\underset{C}{\min }\underset{\mathrm{\&omega;}}{\&Sigma;}|f(\hat{c},{\mathrm{\&mu;}}_1,{\mathrm{\&mu;}}_2,\mathrm{\&omega;}){|}^2;$

iii.計算估計的相速度譜與實測相速度譜c_phase(ω)之間的誤差平方和，表示為：

$\mathrm{\&alpha;}({\mathrm{\&mu;}}_1,{\mathrm{\&mu;}}_2)=\underset{\mathrm{\&omega;}}{\&Sigma;}|c_{phase}\left(\mathrm{\&omega;}\right)-\hat{c}(\mathrm{\&mu;},\mathrm{\&omega;}){|}^2;$

iv.若α(μ₁,μ₂)未達到預設的精度，更新的值，返回第ii步；

否則計算停止，所得是血管的瞬時粘彈性系數的估計值。