[发明专利]一种脑血管循环动力学分析方法及仪器

说明书

[技术领域]

本发明属医疗技术领域，是一种脑血管循环动力学分析方法以及根据该方法而设计的临床分析仪器。

[背景技术]

大量的临床和动物实验表明，许多脑血管疾病在发病前期，脑血管循环动力学参数往往已经有显著改变，而且这些动力学改变常常要明显早于形态学的改变。对于早期动力学参数异常者，如果经过积极的预防和治疗，其动力学参数可能恢复正常。因此准确而无创伤地检测脑血管血液动力学参数无论是对于脑血管疾病的早期诊断和脑血管疾病治疗措施的疗效评价，还是对于脑循环的生理、病理学研究都有十分重要的意义。

脑循环动脉系统，主要由颈动脉，椎-基底动脉和颅底Willis环等构成一个脑内供血网。血液分别从左右颈内动脉和左右椎动脉流入这个网络。由于脑血管深深包围在颅骨以内，因此对这样一个多源网络内的血液运动规律及各个分支动脉区的力学特性的分析，只能通过对脑血管系统建模的方法间接获得。

国外七十年代末，国内八十年代末，相继发明了从颈总动脉测量颈动脉系统血管特性的方法及仪器。由于模型方法过于简单，这类仪器只能对颈动脉血管作定量描述与分析，但无法对整个脑循环特别是椎-基底动脉系统及Willis环等进行检测与分析。而且由于未考虑Willis环的代偿情况，这些仪器计算分析的颈动脉脑血管动力学参数也不太准确，应用到临床往往存在着一定比例的假阳性与假阴性。

现有技术中相关的中国专利ZL96116339.9和ZL95111513.8，分别公开了一种脑Willis环循环动力学分析方法及仪器和一种脑循环血液动力学分析方法及仪器，采用的是同一32单元全脑分析模型，不同的分析方法。采用这两种方法所研制的脑循环分析仪，可以较准确的获得颅内主要血管的阻力、弹性、血流量、脑血管调节和脑血流代偿功能等指标，在脑血管病早期检测和脑血管功能检测等方面得到了很好的临床应用。

但是这种基于32单元的脑循环集中参数动力学模型，控制方程复杂，其反问题的求解繁琐，并且解的唯一性和稳定性都不能得到保证，因此临床应用遇到困难，急需要从理论上提出完整系统简便的脑循环功能的分析方法。

其次，对于反映脑循环功能的一些动力学参数如外周阻力Rp、特性阻抗Zc、动态阻力Dr和临界压力Pc等的计算，以往的方法对误差的敏感性较高，也没有考虑到一些特殊情况，因此临床上的使用存在着一定的局限。

【发明内容】

本发明所要解决的问题在于设计一种可以对整个脑循环功能进行全面检测分析的新方法及仪器，要求计算动力学参数的公式简明，临床意义明确并具有较高的可靠性，以克服已有的脑循环功能分析方法求解繁琐、参数稳定性较差等缺点。

本发明提出如下脑血管循环动力学分析方法：

(1)根据脑循环血管床的解剖模型，建立一个由十二个管道单元模拟脑循环血液动力学的等效网络模型：采用两个管道模拟左右侧颈动脉系统c1、c2，用一个管道模拟前交通动脉ac并将左右侧颈动脉系统c1、c2联成一体；采用一个管道来模拟两侧椎动脉和基底动脉v，采用两管道分别模拟其后的大脑左、右后动脉p1、p2；采用两管道分别模拟大脑左中动脉m1和大脑右中动脉m2；采用两管道分别模拟大脑左前动脉a1和大脑左中动脉a2；在颈动脉系统c1、c2和椎-基底系统v之间，采用两管道分别模拟大脑左后交通动脉Lpc和大脑右后交通动脉Rpc；

(2)应用下列公式获得的血管床零频输入阻抗也称外周阻力Rp描述该血管床的血流通畅程度，