[發明專利]一種血液流速分布測量的方法和裝置

有效

• 申請號: 201910657334.9
• 申請日: 2019-07-19
• 公開（公告）號: CN110464329B
• 公開（公告）日: 2020-06-02
• 發明（設計）人: 楊丹;劉晏君;徐彬;多允慧;楊英健
• 申請（專利權）人: 東北大學
• 主分類號: A61B5/0265
• 分類號: A61B5/0265;A61B5/0285
• 代理公司: 北京中強智尚知識產權代理有限公司 11448
• 代理人: 黃耀威

本發明公開了一種血液流速分布測量的方法和裝置，其中，一種血液流速分布測量的方法，包括：在待重構區域的橫截面處設置恒定均勻的磁場；將n個電極排布在所述橫截面的外側；以其中一個電極為參考電極，其余n?1個電極為測量電極，獲取n?1個感應電勢差；按順時針或者逆時針，選取所述參考電極的鄰近電極作為新的參考電極，其余n?1個電極為測量電極，獲取n?1個感應電勢差；直至遍歷所有電極為新的參考電極，最終獲取n*(n?1)個感應電勢差；所述n*(n?1)個感應電勢差作為輸入數據，通過重構方程，計算每個重構區域的血液流速值，進而得到所述待重構區域的血液流速分布。以解決傳統的測量獲取數據量少，影響測量精度的問題。

技術領域

本發明涉及生物醫學工程領域，具體說是一種血液流速分布測量的方法和裝置。

背景技術

根據法拉第電磁感應定律，導體以某一速度穿過恒定磁場時，其兩端會產生垂直于磁場方向的感應電勢差，感應電勢差大小與磁場強度和導體速度的乘積具有線性關系，這就是基于電磁感應測量流體速度的基本原理。

基于電磁感應的血流測量技術可應用于人體動脈狹窄的早期診斷和預防，而現有的基于電磁感應血流測量技術受到感應電勢差數據少和增加測量電極而引發的成本升高的矛盾的限制，目前只能測量局部區域的血流量或流速。雖然能夠判斷動脈的狹窄程度，但無法確定具體的狹窄位置。

申請號為201810927376.5的專利公開了一種人體血液流速測量方法及其裝置，明通過多個電極及多個測量區域的設置，打破了傳統多電極電磁流量計對流型的限制，將傳統流量計所著眼的整個測量橫截面的平均速度轉化為各微元內的平均軸向速度，解決了醫療上的血液流速檢測問題。但是，存在電磁感應測量精度以及重構區域對電極數目的依賴，重構區域劃分方式的人為主觀性較強的問題。如：上述方法及其裝置只能得到15個有效的電勢差數據，最多只能準確重構15個重構區域，并且人為地選擇了15個重構區域，15個重構區域包括存在血管的區域和不存在血管的區域，人為選擇主觀性較強，而實際測量過程中不知道血管的具體位置，難以在實際中進行應用。

發明內容

有鑒于此，本發明提供一種血液流速分布測量的方法和裝置，以解決傳統的測量獲取數據量少，影響測量精度的問題。

第一方面，本發明提供一種血液流速分布測量的方法，包括：

在待重構區域的橫截面處設置恒定均勻的磁場；

將n個電極排布在所述橫截面的外側；

以其中一個電極為參考電極，其余n-1個電極為測量電極，獲取n-1個感應電勢差；

按順時針或者逆時針，選取所述參考電極的鄰近電極作為新的參考電極，其余n-1個電極為測量電極，獲取n-1個感應電勢差；

直至遍歷所有電極為新的參考電極，最終獲取n*(n-1)個感應電勢差；

所述n*(n-1)個感應電勢差作為輸入數據，通過重構方程，計算每個重構區域的血液流速值，進而得到所述待重構區域的血液流速分布；

其中，所述待重構區域即為待測量區域，n＞2。

優選地，在計算每個重構區域的血液流速值之前，對所述待重構區域進行劃分，得到若干區域，所述若干區域為重構區域，以計算每個重構區域內的血液流速對所述n*(n-1)個感應電勢差的貢獻權值。

優選地，所述重構區域的劃分方法為：

選擇所述待重構區域，以及檢測所述待重構區域的形狀；

尋找所述待重構區域的幾何中心處；

以所述幾何中心處為極點建立二維極坐標系；

在所述二維極坐標系中，以所述幾何中心處為極點，對所述形狀按若干尺度進行縮小，得到若干尺度形狀；