[发明专利]一种检测和分析脑动脉功能和状态的仪器

说明书

本发明为一种检测和分析脑动脉功能和状态的仪器。该仪器包含数据采集系统、血液动力学参数分析计算系统和智能辅助诊断系统。数据采集系统通过微型计算机控制带有USB接口的动态压力检测系统和彩色超声多普勒系统，采集颈动脉压力波形、血流速度波形和血管直径数据。血液动力学参数分析计算系统将采集到的数据作为已知条件输入脑动脉的动力学分析模型中，计算相关的血液动力学参数值。智能辅助诊断系统将动力学参数输入脑动脉功能和状态分析系统，输出各段脑动脉与脑血管疾病相关性的风险评分。本发明利用互联网云平台技术降低仪器对微型计算机性能的要求，利用人工智能技术提高定量评估脑动脉功能和状态的准确性，有助于脑血管疾病的早期诊断。

技术领域

本发明属于医疗检测器件技术领域，是一种检测和分析脑动脉功能和状态的仪器。

背景技术

脑血管疾病是严重威胁人类健康的一种疾病，在我国疾病致死率中长期位居第二位，且发病率呈逐年上升趋势。大量的研究表明，脑血管疾病的发生、发展与转归与脑动脉局部的血液动力学状态密切相关。在对脑血管疾病中研究中发现血管的动力学参数在脑血管疾病发病初期就会发生显著地变化，而这些变化很难在脑组织的形态学上显示出来。目前，传统的脑血管疾病诊断方法和仪器多运用形态学的原理设计，只有在脑血管疾病发展到使脑组织受损严重且发生形态学变化时才能发现病兆，但这时疾病已经较为严重，从而导致患者错过了最佳治疗时期，同时治疗费用相比于疾病早期也是成倍增加的。

实在早期诊断是脑血管疾病的诊断方法和仪器的研发方向，而脑动脉的功能和状态的变化是脑血管疾病早期诊断的重要标志。在本发明之前，已有通过运用血液动力学原理分析计算脑动脉系统的血液动力学参数，用于诊断脑血管疾病的方法和仪器，但是这些产品存在两个明显的缺点：一是检测仪器结构复杂，硬件成本高。由于动力学模型涉及复杂的计算和分析，检测仪器需要配备性能较好的微型计算机，从而增加了设备成本。二是动力学模型的输出参数众多，临床诊断的实用性低。各种动力学参数间复杂的关联性导致临床医生很难从众多动力学参数中准确快速分析出有效的信息，从而限制了产品的使用效果。

发明内容

本发明要解决的技术问题在于设计一款将互联网云平台技术和人工智能技术与血液动力学原理相结合的检测分析脑动脉功能和状态的仪器，仪器的结构简化、生产成本低、输出的结果清晰明确。利用互联网云平台技术完成分析和计算，实现仪器结构简化、降低硬件成本；利用人工智能技术分析动力学参数与脑动脉功能和状态的关联性，提高分析结果的准确性，并实现输出结果清晰明确、降低该仪器的使用门槛。

本发明所提供的脑动脉功能和状态的检测和分析仪器包括三部分，分别是：基于USB接口的数据采集系统，基于互联网云平台的血液动力学参数计算分析系统，基于人工智能的脑动脉功能和状态的辅助诊断系统。

(1)数据采集系统

包括颈动脉动态压力检测系统和颈动脉彩色超声多普勒系统。其中颈动脉动态压力检测系统由压力传感器探头和压力传感器模块组成，该系统通过USB接口接入微型计算机中。数据采集和传输受微型计算机控制。

颈动脉血流速度和管径检测装置包括连续波的超声多普勒模块和B型超声模块以及超声多普勒探头和B型超声探头组成，该系统通过USB接口传入微型计算机。数据采集和传输受微型计算机控制。

(2)血液动力学参数分析计算系统

微型计算机通过互联网接入云平台。数据采集系统采集到的颈动脉压力、血流速度和直径等数据作为输入条件，调用云平台计算分析出脑动脉各段的血液动力学参数。数据传输和云平台计算和分析的调用受微型计算机控制。

(3)智能辅助诊断系统