[發(fā)明專利]一種無線多腦區(qū)腦血氧穿戴式檢測系統(tǒng)及其方法

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• 申請?zhí)枺?/td>: 202010260333.3
• 申請日: 2020-04-03
• 公開（公告）號: CN111568440A
• 公開（公告）日: 2020-08-25
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張鑫
• 申請（專利權(quán)）人: 中科搏銳（北京）科技有限公司;中科搏康（北京）醫(yī)療器械有限公司
• 主分類號: A61B5/1455
• 分類號: A61B5/1455;A61B5/00
• 代理公司: 北京東方芊悅知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 11591
• 代理人: 彭秀麗

本發(fā)明公開了一種無線多腦區(qū)腦血氧穿戴式檢測系統(tǒng)及其方法，系統(tǒng)包括采集器和多個(gè)探頭，多個(gè)探頭與采集器之間通過線纜進(jìn)行通信，探頭包括覆蓋腦部左右側(cè)的前額葉腦區(qū)探頭及覆蓋腦部左右側(cè)的枕葉腦區(qū)探頭、頂葉腦區(qū)探頭、顳葉腦區(qū)探頭中的任一腦區(qū)探頭或幾個(gè)腦區(qū)探頭的組合；通過將多個(gè)探頭對應(yīng)貼附在所劃分的各功能腦區(qū)位置；驅(qū)動并控制各個(gè)探頭向?qū)?yīng)腦區(qū)發(fā)射的探測光；各探頭同時(shí)接收各功能腦區(qū)位置的出射檢測光，采集各腦區(qū)腦血氧信號；對采集到的各腦區(qū)腦血氧信號進(jìn)行處理后，得到各腦區(qū)的腦血氧采集信息。本發(fā)明通過多腦區(qū)同時(shí)檢測，能夠覆蓋局部前循環(huán)腦梗死和后循環(huán)腦梗死的腦區(qū)，解決了只能夠反映大腦前循環(huán)腦梗死的局限性。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及腦血氧檢測技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種無線多腦區(qū)腦血氧穿 戴式檢測系統(tǒng)及其方法。

背景技術(shù)

面對被稱為“人類健康的頭號殺手”的腦卒中，臨床專家深入研究了 救治方案。根據(jù)國際Institute for Clinical Systems Improvement在2016 年12月發(fā)布的《AcuteIschemic Stroke Algorithm》，針對急性缺血性 腦卒中，在初期檢查重點(diǎn)除了生命指征外還應(yīng)該包括氧。如果能夠檢測到 腦組織氧飽和度下降就可以很好的評價(jià)缺血性腦卒中的發(fā)生。

缺血性腦卒在腦卒中發(fā)病中占據(jù)較大比例，而且有嚴(yán)重的致死率和致 殘率。通過腦組織的血氧下降可以準(zhǔn)確反映腦組織的缺血缺氧的發(fā)生，因 此腦血氧可以作為評價(jià)缺血性腦卒中發(fā)生的重要標(biāo)記。目前，國內(nèi)外臨床 上檢測腦血氧飽和度的“金標(biāo)準(zhǔn)”即通過在頸靜脈埋置導(dǎo)管(即頸靜脈置 管術(shù))，不定期采集顱內(nèi)頸靜脈球(Jugular bulb)血樣，然后將血樣放 置于血?dú)夥治鰞x內(nèi)進(jìn)行檢測,得到用以評價(jià)顱內(nèi)組織血氧水平的血氧飽和 度。這種侵入式的檢測方式一方面有較大的出血風(fēng)險(xiǎn)，由于是深靜脈插管， 尤其是對于中老年人，較難找到深部血管，如果止血不到位則可能造成體 內(nèi)出血；另一方面，通過有創(chuàng)采血進(jìn)行檢測，只能在某些時(shí)間點(diǎn)進(jìn)行數(shù)據(jù) 采集，不能作為監(jiān)護(hù)手段進(jìn)行腦氧實(shí)時(shí)監(jiān)測，容易錯過了腦卒中發(fā)病關(guān)鍵 救治期。

隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，光以及光電技術(shù)由于生物效度優(yōu)勢在各領(lǐng)域已 經(jīng)有效地得到廣泛應(yīng)用。利用近紅外光譜法(Near Infrared Spectroscopy，NIRS)，根據(jù)血紅蛋白在特定波段下的吸收特性可以無創(chuàng)檢測腦功能活動， 進(jìn)而探索將來實(shí)現(xiàn)“光CT”的可能性。該技術(shù)在日本、美國、英國已經(jīng)開 展起來并取得了不少成績。這是將先進(jìn)光電技術(shù)運(yùn)用于醫(yī)學(xué)研究的一個(gè)極 有意義的嘗試。同時(shí)醫(yī)療器械公司也利用該技術(shù)推出相應(yīng)高科技的醫(yī)療儀 器應(yīng)用于手術(shù)室、神經(jīng)內(nèi)外科、婦產(chǎn)科、藥物療效檢測、腦功能研究、中 老年醫(yī)學(xué)科等多方面。

在采用近紅外光進(jìn)行血氧飽和度檢測技術(shù)中，由于前額沒有毛發(fā)所以 不影響紅外光收發(fā)，因此，目前主要是以兩通道前額腦血氧檢測技術(shù)為主。 美國CASMED公司研發(fā)了Fore-Sight設(shè)備，日本濱松公司的NIR500和美國 Medtronic公司生產(chǎn)的INVOS7100都是通過在前額排布兩個(gè)光極探頭實(shí)現(xiàn)前 額腦組織血氧飽和度監(jiān)測。國內(nèi)有代表性的是清華大學(xué)研制的近紅外組織 血氧參數(shù)監(jiān)護(hù)儀，主要應(yīng)用于腦氧研究、組織血氧監(jiān)測以及運(yùn)動醫(yī)學(xué)檢測 等。來自于中國科學(xué)院的中科搏銳團(tuán)隊(duì)研制了腦血氧監(jiān)護(hù)儀和腦血氧頭帶 等，可以實(shí)現(xiàn)腦血氧、組織血氧以及指脈血氧等的實(shí)時(shí)監(jiān)測。針對腦血氧 檢測，上述系統(tǒng)都是通過前額左右側(cè)各排布一個(gè)探頭的方式進(jìn)行檢測。

隨著這些產(chǎn)品的推廣，相關(guān)技術(shù)也逐漸應(yīng)用于臨床一線，為腦卒中檢 測與床旁監(jiān)護(hù)帶來了光明，實(shí)現(xiàn)了如大腦前動脈等血管梗塞時(shí)的腦前循環(huán) 血氧檢測。值得注意的是，現(xiàn)有技術(shù)都是通過前額檢測腦組織血氧飽和度， 并且以前額葉腦組織血氧飽和度作為評價(jià)腦組織血氧供應(yīng)的代表性指標(biāo)。 這一方面由于額頭部位沒有毛發(fā)影響紅外光收發(fā)帶來了器械研發(fā)的方便 性，促成了上述技術(shù)與醫(yī)療設(shè)備進(jìn)入臨床。但是另外一方面卻帶來了檢測 的局限性，也就是現(xiàn)有設(shè)備只能檢測前額部位腦組織缺血缺氧時(shí)的腦卒中 發(fā)病，這必然有一定不足，不能反映如頂葉、枕葉等與人體運(yùn)動、視覺功 能密切相關(guān)腦區(qū)的缺血缺氧狀態(tài)。