專利名稱：無創顱內壓分析儀和無創顱內壓檢測系統的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種顱內壓的無創測量設備和系統，主要用于神經內科、神經外科、重癥監護室(ICU)中的顱內壓的無創分析、測量。
背景技術：
顱內壓(ICP)的無創測量及動態監測在臨床中有著極其重要的作用，目前的無創測量設備主要是基于閃光視覺誘發電位法和經顱多普勒法(TCD)等。由于閃光視覺誘發信號非常弱(0.3 20 μ V)，極易淹沒在腦電信號和其他外界信號之中(腦電信號為30 100 μ V)，需要多次測量求取平均值，多次閃光刺激給病人帶來疲勞和不適，也易于引入爆發性偽跡，尤其是對于重癥病人該方法的適應范圍受到一定限制。且基于閃光視覺誘發電位法通常假設顱內壓信號與該閃光視覺誘發電位之間存在固定的函數關系，但顱內壓信號與該閃光視覺誘發電位之間的函數關系非常復雜，尤其是涉及不同的生理病理特征時更是如此，因此其測量的準確性很難保證。另外，該方法測得的是顱內壓的平均值，無法反應顱內壓的波動信息，無法滿足動態連續監測的要求，而顱內壓的動態波型中含有很多有價值的重要信息。目前較為常用的經顱多普勒法主要是基于“黑匣子”理論對樣本病人的樣本數據進行分析并建立顱內壓與動脈血壓(ΑΒΡ)、血流之間的函數關系(相當于本實用新型所述的樣本模型)，實際測量時將被測病人的ABP值輸入后得出其ICP曲線。但是，由于該方法是根據樣本病人的數據來建立固定的函數關系，而并未考慮具體被測病人的個體差異情況，不能根據實際情況進行調整以選擇最佳的函數關系，實際上目前沒有哪一種函數可以準確的反應三者之間的函數關系，因此，其對于不同病人、不同病癥的適用性較差，不能滿足實際應用中的要求，另外，其函數關系建立之后只能通過測量固定的幾組數據來估算無創顱內壓，而無法根據實際需要增加或減少測量數據的項數，基于該方法的設備升級、改造比較困難。
實用新型內容為了克服現有技術的上述缺陷，本實用新型的目的在于提供一種無創顱內壓分析儀和無創顱內壓檢測系統，能夠根據被測病人的個體差異來選擇最優的樣本模型，能夠有效提高無創顱內壓預測的準確性，并且，由于樣本模型都是事先算好，不會增加系統計算量，本實用新型測量速度快，適用性強，適用范圍廣，還能具有良好的后向兼容性，并能夠較容易地根據實際需要完成對設備的軟件升級、改造。本實用新型的技術方案是:—種無創顱內壓分析儀，包括數據輸入模塊、建模模塊、運算處理模塊和輸出模塊。所述建模模塊可以包括初始樣本數據庫子模塊、數據訓練子模塊和樣本模型存儲子模塊，所述初始樣本數據庫子模塊包括多個樣本數據單元，每個所述樣本數據單元中存儲有相應樣本病人的全部或部分所述樣本數據。所述數據訓練子模塊包括數據挖掘單元、樣本數據時間序列模型單元、樣本數據不相似度矩陣單元、樣本數據血流動力學參數提取單元和樣本數據映射關系單元。上述任意一項技術方案中，優選地，所述運算處理模塊包括測量數據分析處理子模塊和無創顱內壓計算子模塊，其中，所述測量數據分析處理子模塊包括被測病人時間序列模型單元、被測病人血流動力學參數提取單元、映射關系分析單元和樣本模型選擇單元。上述任意一項技術方案中，所述無創顱內壓分析儀還包括系統主機控制模塊、信號采集控制模塊以及用于為所述數據輸入模塊采集數據的信號采集模塊。所述信號采集模塊包括血壓信息采集單元和血流信息采集單元，所述血壓信息采集單元包括通過無創測量法根據橈動脈脈搏信息測量包括逐跳連續血壓信號的平均外周動脈血壓采集子單元，所述血流信息采集單元包括腦血流速度采集子單元、腦血流方向采集子單元、腦血流量采集子單元和/或腦血管阻力采集子單元。所述腦血流速度采集子單元包括能夠通過經顱多普勒(T⑶)法測量搏動指數、阻力指數、收縮期峰值血流速度和/或舒張期末血流速度的腦血流速度采集子子單元，所述基礎數據采集子模塊還包括能夠采集下列信息中的一種、幾種或全部的信息采集單元:腦灌注壓、二氧化碳分壓、氧分壓以及其他被認為會對測量結果帶來影響的數據。本實用新型還提供了一種無創顱內壓檢測系統，包括用于顱內壓樣本建模和無創顱內壓運算的系統主機和用于采集無創顱內壓基礎檢測數據的基礎數據信號采集裝置，并設有或不設有用于采集輔助數據的輔助數據檢測裝置，所述基礎數據信號采集裝置與所述系統主機通信連接，所述輔助數據檢測裝置與所述基礎數據信號采集裝置通信連接或者與所述系統主機通信連接，所述基礎數據信號采集裝置設有血流超聲探頭，并且設有或不設有血壓傳感器，所述系統主機包括用于依據樣本數據生成多個樣本模型的建模模塊和用于根據所述基礎數據信號采集裝置采集的被測病人基礎數據或者根據所述基礎數據信號采集裝置采集的被測病人基礎數據和所述輔助數據檢測裝置采集的被測病人輔助數據選擇樣本模型并計算出被測病人的無創顱內壓的運算處理模塊。所述系統主機和所述基礎數據信號采集裝置可以為一體式或分體式的，所述無創顱內壓檢測系統相應的可以為臺式機、筆記本式或嵌入式小型化便攜機。本實用新型的有益效果是:由于以多組樣本病人的樣本數據為基礎通過數據挖掘技術和數據訓練建立樣本模型，通過數據挖掘能夠有效消除多組樣本數據中的無效數據的負面影響，減少了計算量，降低了設備負載，提高了測量精度和測量速度，而數據訓練將大量的系統計算集中于樣本模型建立的過程中，使得在實際測量過程中所需要的計算量有了極大的降低，進一步提高了測量速度，實用性強；由于建立了多個樣本模型，并且在實際測量過程中選擇了最優的樣本模型進行無創顱內壓的預測，避免了所有被測病人均采用同樣的函數關系進行無創顱內壓預測的局限性，尤其是對于不同地理區域的病人而言，可以選擇與被測病人的特征最相近的樣本病人提取樣本數據來建立樣本模型，有效提高了樣本模型與被測病人的相似度，提高了測量的準確性；由于通過數據訓練來建立多個樣本模型，因此還具有良好的后向兼容性，可以根據實際需要選擇數據訓練過程中所使用的樣本數據的項數多少，例如可以考慮病人在測量過程中的二氧化碳分壓等的影響，其測量的準確性會隨項數的增加更加準確，并且充分考慮了不同病人的個體性差異和群體性差異，有效提高了樣本數據庫與被測病人的匹配度，提高了測量的準確性，并且，本實用新型適用于不同病種、不同生理特點的病人，還可以通過增加適當的數據(如樣本病人的國別、人種等信息)來擴大樣本模型的適用群體，其適用的范圍更廣。
圖1是本實用新型的無創顱內壓分析儀的系統結構示意圖；圖2是本實用新型的無創顱內壓檢測系統的一種實施例的整體結構示意圖；圖3是本實用新型的無創顱內壓檢測系統的信號采集電路示意圖；圖4是本實用新型的無創顱內壓檢測系統的一種實施例的系統架構示意圖；圖5是本實用新型的無創顱內壓檢測系統的一種實施例的系統架構示意圖；圖6是本實用新型的無創顱內壓檢測系統的一種實施例的系統架構示意圖。
具體實施方式
為了更好地解釋本實用新型，以便更好理解，
以下結合附圖通過具體實施方式
對本實用新型進行更詳細地描述。參見圖1，本實用新型提供了一種無創顱內壓分析儀，包括下列各個模塊:用于輸入樣本病人的樣本數據和被測病人的測量數據的數據輸入模塊、用于對所述數據輸入模塊所輸入的樣本數據進行數據訓練并生成樣本模型的建模模塊、用于根據所述建模模塊所生成的樣本模型和所述數據輸入模塊所輸入的被測病人的測量數據計算被測病人的無創顱內壓的運算處理模塊，以及用于將包括所述運算處理模塊預測得出的無創顱內壓在內的各種數據輸出的輸出模塊。所述數據輸入模塊可以采用現有各種適宜的數據采集裝置或數據采集電路，所述建模模塊可以采用現有設有存儲器的各種適宜的微處理器或其他運算電路，通過存入各種適宜的預存數據以及預存建模軟件實現其建模功能，所述運算處理模塊可以采用現有各種適宜的微處理器或其他運算電路，所述輸出模塊可以采用現有各種適宜的顯示器、打印機及存儲設備或裝置，還可以采用各種適宜的用于向外部輸出數據的輸出電路，上述電路和裝置的選擇可以根據本說明書的指導依據現有技術進行，以保證所選擇的電路或裝置具備相應的運算和處理能力，但鑒于目前電子信息技術的發展水平，許多常見的微處理裝置均可以達到本實用新型的要求。優選地，所述樣本數據包括作為基礎數據的測量數據和顱內壓ICP，所述基礎數據包括動脈血壓ABP和腦血流信息，所述腦血流信息包括腦血流速度CBFV，所述基礎數據包括有創測量數據和/或無創測量數據，測得方式包括無創和有創測量法，優選為所述樣本數據中的基礎數據與所述被測病人的基礎數據采用相同的測量方式，以提高測量準確度，優選為無創測量方式，而作為樣本數據的所述樣本病人的顱內壓優選采用有創測量法，以提高被測病人的無創顱內壓的測量準確度。所述建模模塊可以包括:用于根據所述數據輸入模塊所輸入的樣本數據建立初始樣本數據庫的初始樣本數據庫子模塊、用于對所述初始樣本數據庫子模塊進行數據訓練并生成所述樣本模型的數據訓練子模塊以及用于存儲所述數據訓練子模塊所生成的樣本模型的樣本模型存儲子模塊。所述初始樣本數據庫子模塊包括多個樣本數據單元，每個所述樣本數據單元中存儲有相應樣本病人的全部或部分所述樣本數據，所述數據訓練子模塊包括:用于從所述初始樣本數據庫子模塊中所存儲的樣本數據進行數據挖掘并生成含有所述樣本數據中的顱內壓信息的樣本數據輸出時間序列(OTS)和含有所述樣本數據中對應的血壓和血流信息(優選為ABP和CBFV信息)的樣本數據輸入時間序列(ITS)的數據挖掘單元、用于根據所述樣本數據輸出時間序列與所述樣本數據輸入時間序列的對應關系為每個所述樣本數據建立{ITS，0TS}對的樣本數據時間序列模型單元、用于根據樣本數據的各所述{ITS，0TS}對計算得到樣本數據的各所述{ITS，0TS}對之間的樣本數據的不相似度矩陣的樣本數據不相似度矩陣單元、用于提取樣本數據的血流動力學參數的樣本數據血流動力學參數提取單元以及用于建立所述樣本數據不相似度矩陣與所述樣本數據血流動力學參數間的映射關系的樣本數據映射關系單元。所述{ITS，0TS}對優選為位于同一時間點的基礎數據與顱內壓的對應關系，所述血流動力學參數優選為取自所述樣本數據的基礎數據即輸入時間序列ITS，所述OTS指顱內壓即輸出時間序列。所述血流動力學參數可以采用慢波動態法、波形分析法或其他方法進行提取，優選為采用慢波動態法進行提取。上述任意一項技術方案中，優選地，所述運算處理模塊包括用于對所述數據輸入模塊所輸入的被測病人的無創測量數據進行分析處理的測量數據分析處理子模塊和用于通過所述數據訓練子模塊所生成的相應的樣本模型根據所述數據輸入模塊所輸入的被測病人的無創測量數據和/或經所述測量數據分析處理子模塊分析處理后的分析數據計算得出所述無創顱內壓的無創顱內壓計算子模塊，其中，所述無創測量數據分析處理子模塊包括:用于建立被測病人的無創測量數據的輸入時間序列的被測病人時間序列模型單元、用于提取被測病人的無創測量數據的血流動力學參數的被測病人血流動力學參數提取單元、用于根據所述被測病人血流動力學參數提取單元所提取的被測病人的血流動力學參數和所述樣本數據映射關系單元中的所述樣本數據不相似度矩陣與所述樣本數據血流動力學參數間的映射關系計算出與所述被測病人的血流動力學參數的不相似度最小的所述樣本數據不相似度矩陣的映射關系分析單元以及用于根據所述映射關系分析單元所計算出的與所述被測病人的血流動力學參數不相似度最小的所述樣本數據不相似度矩陣來為所述無創顱內壓計算子模塊選擇作為計算依據的樣本模型的樣本模型選擇單元。上述任意一項技術方案中，所述無創顱內壓分析儀還包括系統主機控制模塊、信號采集控制模塊以及用于為所述數據輸入模塊采集數據的信號采集模塊，所述信號采集模塊包括血壓信息采集單元和血流信息采集單元，所述血壓信息采集單元包括通過無創測量法根據橈動脈脈搏信息測量包括逐跳連續血壓信號的平均外周動脈血壓采集子單元，所述血流信息采集單元包括腦血流速度采集子單元、腦血流方向采集子單元、腦血流量采集子單元和/或腦血管阻力采集子單元。所述腦血流速度采集子單元包括能夠通過經顱多普勒法測量搏動指數、阻力指數、收縮期峰值血流速度和/或舒張期末血流速度的腦血流速度采集子子單元，所述基礎數據采集子模塊還包括能夠采集下列信息中的一種、幾種或全部的信息采集單元:腦灌注壓、二氧化碳分壓、氧分壓、測量過程中病人的呼吸信息、病人生活的地理區域、病人的生理情況、病人的體質、病人的年齡、病人的性別、病人的病癥以及其他被認為會對測量結果帶來影響的數據。所述樣本數據可以包括多種病人的樣本數據，優選為，所述多種病人至少包括腦損傷病人和/或腦積水病人，每個所述樣本數據的記錄時間優選為20分鐘，優選為每個所述樣本數據包括多個120心跳長度的小片段，所述樣本數據優選為精選的、無偽跡的數據。由于不同國家的病人的生理情況會有不同，進行測量時需要選擇相對應的樣本數據庫以提高測量的準確性，因此，以此對樣本數據庫進行劃分是很有必要的，而現有技術下的設備通常忽略了這一點，通常采用同樣的函數關系進行無創顱內壓的預測，其準確性值得商榷。為了克服上述問題，本實用新型根據不同的樣本病人建立多個樣本模型，例如，對于中國人，使用獨立的樣本數據庫，而對于西方人，使用另外的樣本數據庫，以保證測量的準確性。實際應用時，可以對于銷往不同國家的設備，在出廠時采用相應的樣本數據庫作為基礎進行相應的數據訓練，以盡可能的適應其所應用區域的人群特征。或者，可以在同一設備中設置所有可能人群的樣本數據庫并以此進行相應的數據訓練，以使其適用于各種人群。為了降低數據訓練時的計算量，通常對于不同的樣本數據庫的數據訓練單獨進行，而為了提高測量的準確性，則采用多種不同的樣本數據庫交叉進行數據訓練的方式，而在實際測量時可以預先判斷被測病人所屬的地理區域，也可以將地理區域信息作為非必要信息不首先進行被測病人所屬地理區域的判斷。本實用新型的無創顱內壓分析儀采用誤差最小的經過數據訓練的樣本模型為基礎來預測無創顱內壓，是一款準確性更高、測量速度更快、實用性更強、適用范圍更廣的無創顱內壓分析儀。參見圖2至圖6，本實用新型還提供了一種無創顱內壓檢測系統，包括用于顱內壓樣本建模和無創顱內壓運算的系統主機和用于采集無創顱內壓基礎檢測數據的基礎數據信號采集裝置，并設有或不設有用于采集輔助數據的輔助數據檢測裝置，所述基礎數據信號采集裝置與所述系統主機通信連接，所述輔助數據檢測裝置與所述基礎數據信號采集裝置通信連接或者與所述系統主機通信連接，所述基礎數據信號采集裝置設有血流超聲探頭，并且設有或不設有逐跳連續血壓傳感器，所述系統主機包括用于依據樣本數據生成多個樣本模型的建模模塊和用于根據所述基礎數據信號采集裝置采集的被測病人基礎數據或者根據所述基礎數據信號采集裝置采集的被測病人基礎數據和所述輔助數據檢測裝置采集的被測病人輔助數據選擇樣本模型并計算出被測病人的無創顱內壓的運算處理模塊。所述系統主機和所述基礎數據信號采集裝置可以采用下列任一一種結構或構造:(I)所述系統主機和所述基礎數據信號采集裝置為一體式的，所述無創顱內壓檢測系統為嵌入式小型化便攜機，所述系統主機為包括ARM微處理器的ARM架構便攜主機，所述基礎數據信號采集裝置包括信號采集控制電路、FPGA電路和血流超聲探頭，所述信號采集控制電路和FPGA電路構成的信號采集器嵌入所述系統主機中或構成所述系統主機，所述血流超聲探頭與所述信號采集器或所述系統主機相連，當設有所述逐跳連續血壓傳感器時，所述血壓傳感器與所述信號采集器或所述系統主機相連，當設有所述輔助數據檢測裝置時，所述輔助數據檢測裝置與所述信號采集器或所述系統主機相連；(2)所述系統主機和所述基礎數據信號采集裝置為分體式的，所述無創顱內壓檢測系統為臺式機或筆記本電腦，所述基礎數據信號采集裝置外置于所述系統主機，所述基礎數據信號采集裝置包括FPGA電路、血流超聲探頭和作為信號采集控制電路的ARM微處理器或DSP微處理器，所述信號采集控制電路和FPGA電路構成的信號采集器與所述系統主機相連，所述血流超聲探頭與所述信號采集器相連，當設有所述血壓傳感器時，所述血壓傳感器與所述系統主機或所述信號采集器相連，當設有所述輔助數據檢測裝置時，所述輔助數據檢測裝置與所述信號采集器或所述系統主機相連。優選地，所述系統主機可以采用Linux操作系統和Mini⑶I圖形庫，以提高其性能。所述系統主機也可以采用windows操作系統。所述ARM微處理器優選為ARM9/ARM11系列微處理器或包含了該ARM微處理器和DSP功能的SOC (system-on-chip)芯片，優選為ARM9系列微處理器，所述ARM9系列微處理器優選為 32 位 ARM CPUS 3C2440/9263。所述血流信號和所述血壓信號均可以采用現有技術下的相關設備進行測量，例如可以采用經顱多普勒超聲測量血流信號，可以采用1.5MHz、2MHz、4MHz的超聲探頭，如可以采用自動監護探頭系統，其可以自動搜尋獲取腦動脈的最佳血流信號，便于操作，且能提高測量結果的精度，并且可以在探頭出現輕度位移時自動復位，佩戴輕松舒適，比較適合在本實用新型的無創顱內壓分析儀上使用。例如，可以采用無創血壓測量儀測量血壓信號，可以采用從多個部位測量的血壓信號，優選為在腕部測量，較優地，所述血壓信號采集模塊還可以測量、記錄、輸出逐跳連續血壓信號，如可以采用日本Colin、荷蘭Finapress等相應型號的無創血壓測量儀。所述無創顱內壓還可以與所述的測量數據對比輸出，例如可以同時顯示血流的多普勒信號、逐跳連續無創血壓和ICP曲線，從而方便地對病人的多個腦功能參數進行對比研究。所述無創顱內壓分析系統還可以外接來自腦電圖儀或多參數監護儀的其他生理信號，例如通過接入腦電信號或血氧信號，把無創顱內壓與外接的其他生理信號進行對比研究。所述FPGA電路可以包括信號采集電路，所述信號采集電路可以設有信號發射電路和電平轉換電路，所述信號發射電路和電平轉換電路之間可以順序連接有發射信號放大電路、乘法器、濾波放大電路和AD采樣，所述發射信號放大器連接有向外發射超聲波信號的發射探頭，所述乘法器連接有用于接收回波信號的信號接收電路，優選為，所述信號發射電路與所述發射信號放大電路之間和/或所述濾波放大電路與所述AD采樣之間還分別設有電壓跟隨器。所述無創顱內壓檢測系統還可以包括供電的電源及DC/DC轉換器，所述電源通過DC/DC轉換器分別與所述FPGA電路、ARM微處理器和/或系統主機連接，所述FPGA電路、ARM微處理器和/或系統主機還連接有IXD，所述FPGA電路與ARM微處理器之間還設有用于將二者相連的GP10、IXD總線和系統總線，所述ARM微處理器還通過USB接口和/或串口連接有鼠標、鍵盤，也可以通過USB接口與其他電腦主機相連接，以便將需要的數據輸入。通常，所述無創顱內壓檢測系統可以包括下列三種架構設置:架構一、所述無創顱內壓檢測系統為基于x86架構的臺式機或筆記本電腦，所述信號采集器外置于所述系統主機，所述信號采集器包括ARM微處理器，所述血流超聲探頭、血壓傳感器以及所述輔助數據檢測裝置均與所述信號采集器相連并在所述ARM微處理器的控制下為所述FPGA電路提供其所采集的信息，以通過所述信號采集器同時完成血壓信號和血流信號的采集，所述信號采集器優選為選用USB與系統主機通訊(參見圖4)；架構二、所述無創顱內壓檢測系統為基于x86架構的臺式機或筆記本電腦，所述信號采集器外置于所述系統主機，所述信號采集器包括所述ARM微處理器，所述血流超聲探頭與所述信號采集器相連并在所述ARM微處理器的控制下為所述FPGA電路提供其所采集的血流信息，包括逐跳連續血壓測量儀在內的所述血壓傳感器以及所述輔助數據檢測裝置均與所述系統主機相連，所述信號采集器優選為選用USB與系統主機通訊，該種設置使得血壓信號及其他生理信號均可以采用專用的儀器來采集，并直接輸入至系統主機，如采用逐跳連續血壓信號測量儀測血壓，操作更方便，且可以根據實際需要配置，本實用新型的使用范圍也更廣(參見圖5)；架構三、所述無創顱內壓檢測系統為嵌入式小型化便攜機，所述系統主機為包括所述ARM微處理器的所述ARM架構便攜主機，所述血流超聲探頭、血壓傳感器以及所述輔助數據檢測裝置均與所述信號采集器相連并在所述ARM微處理器的控制下為所述系統主機提供其所采集的信息，其信號采集器集成于所述系統主機中，可以用于采集、處理、存儲和顯示所采集的信號，包括血流信號、血壓信號及其他生理信號等各種所需要的信號，體積小，攜帶方便，適合于多種場合(參見圖6)。本實用新型利用高性能的FPGA電路作為采集信號的數據處理核心，并結合ARM微處理器為控制中心，實現了一款性能卓越、功能豐富的新型顱內壓檢測系統。將本實用新型的所述無創顱內壓檢測系統制備成檢測儀，可以用作本實用新型的所述無創顱內壓分析儀，即作為本實用新型所述的無創顱內壓分析儀的一種實施例，所述無創顱內壓分析儀的技術方案可以為:包括無創顱內壓檢測系統，所述無創顱內壓檢測系統采用本實用新型所保護的無創顱內壓檢測系統中的任意一項技術方案。由此，使得在這種實施例下，所述無創顱內壓分析儀具有了所述無創顱內壓檢測系統的全部功能。
權利要求1.一種無創頡內壓分析儀，其特征在于包括下列各個模塊:用于輸入樣本病人的樣本數據和被測病人的測量數據的數據輸入模塊、用于根據樣本模型和所述數據輸入模塊所輸入的被測病人的測量數據計算被測病人的無創顱內壓的運算處理模塊以及用于進行各種數據輸出的輸出模塊。
2.根據權利要求1所述的無創顱內壓分析儀，其特征在于還包括系統主機控制模塊、信號采集控制模塊以及用于為所述數據輸入模塊采集數據的信號采集模塊，所述信號采集模塊包括血壓信息采集單元和血流信息采集單元，所述血壓信息采集單元包括通過無創測量法根據橈動脈脈搏信息測量包括逐跳連續血壓信號的平均外周動脈血壓采集子單元，所述血流信息采集單元包括腦血流速度采集子單元、腦血流方向采集子單元、腦血流量采集子單元和/或腦血管阻力采集子單元。
3.根據權利要求2所述的無創顱內壓分析儀，其特征在于所述腦血流速度采集子單元包括能夠通過經顱多普勒法測量搏動指數、阻力指數、收縮期峰值血流速度和/或舒張期末血流速度的腦血流速度采集子子單元，所述信號采集模塊還包括能夠采集下列信息中的一種、幾種或全部的信息采集單元:腦灌注壓、二氧化碳分壓、氧分壓。
4.一種無創顱內壓檢測系統，包括用于顱內壓樣本建模和無創顱內壓運算的系統主機和用于采集無創顱內壓基礎檢測數據的基礎數據信號采集裝置，并設有或不設有用于采集輔助數據的輔助數據檢測裝置，所述基礎數據信號采集裝置與所述系統主機通信連接，所述輔助數據檢測裝置與所述基礎數據信號采集裝置通信連接或者與所述系統主機通信連接，所述基礎數據信號采集裝置設有血流超聲探頭，并且設有或不設有逐跳連續血壓測量傳感器，所述系統主機包括用于依據樣本數據生成多個樣本模型的建模模塊和用于根據所述基礎數據信號采集裝置采集的被測病人基礎數據或者根據所述基礎數據信號采集裝置采集的被測病人基礎數據和所述輔助數據檢測裝置采集的被測病人輔助數據選擇樣本模型并計算出被測病人的無創顱內壓的運算處理模塊。
5.根據權利要求4所述的無創顱內壓檢測系統，其特征在于所述系統主機和所述基礎數據信號采集裝置采用下列任意一種結構或構造: (1)所述系統主機和所述基礎數據信號采集裝置為一體式的，所述無創顱內壓檢測系統為嵌入式小型化便攜機，所述系統主機為包括ARM微處理器的ARM架構便攜主機，所述基礎數據信號采集裝置包括信號采集控制電路、FPGA電路和血流超聲探頭，所述信號采集控制電路和FPGA電路構成的信號采集器嵌入所述系統主機中或構成所述系統主機，所述血流超聲探頭與所述信號采集器或所述系統主機相連，當設有所述逐跳連續血壓傳感器時，所述血壓傳感器與所述信號采集器或所述系統主機相連，當設有所述輔助數據檢測裝置時，所述輔助數據檢測裝置與所述信號采集器或所述系統主機相連； (2)所述系統主機和所述基礎數據信號采集裝置為分體式的，所述無創顱內壓檢測系統為基于x86架構的臺式機或筆記本電腦，所述基礎數據信號采集裝置外置于所述系統主機，所述基礎數據信號采集裝置包括FPGA電路、血流超聲探頭和作為信號采集控制電路的基于ARM架構的微處理器 ,所述信號米集控制電路、FPGA電路和微處理器構成的信號米集器與所述系統主機相連，所述血流超聲探頭與所述信號采集器相連，當設有所述逐跳連續血壓測量傳感器時，所述血壓傳感器與所述系統主機或所述信號采集器相連，當設有所述輔助數據檢測裝置時，所述輔助數據檢測裝置與所述信號采集器或所述系統主機相連。
6.根據權利要求5所述的無創顱內壓檢測系統，其特征在于所述FPGA電路包括信號采集電路，所述信號采集電路設有信號發射電路和電平轉換電路，所述信號發射電路和電平轉換電路之間順序連接有發射信號放大電路、乘法器、濾波放大電路和AD采樣，所述發射信號放大器連接有向外發射超聲波信號的發射探頭，所述乘法器連接有用于接收回波信號的信號接收電路，所述信號發射電路與所述發射信號放大電路之間和/或所述濾波放大電路與所述AD采樣之間還分別設有電壓跟隨器，所述ARM微處理器為基于ARM9/ARM11系列微處理器或集成了 ARM微處理器和DSP功能的SOC芯片。
7.根據權利要求6所述的無創顱內壓檢測系統，其特征在于還包括供電的電源及DC/DC轉換器，所述電源通過DC/DC轉換器分別與所述FPGA電路、ARM微處理器和/或系統主機連接，所述FPGA電路、ARM微處理器和/或系統主機還連接有IXD，所述FPGA電路與ARM/DSP微處理器之間還設有用于將二者相連的GP10、IXD總線和系統總線，所述ARM微處理器還通過USB接口和/或串口連接有鼠標、鍵盤，所述ARM9系列微處理器為32位ARM CPUS3C2440/9263，所述無創顱內壓檢測系統包括下列三種架構設置:架構一、所述無創顱內壓檢測系統為臺式機或筆記本電腦，所述信號采集器外置于所述系統主機，所述信號采集器包括ARM微處理器，所述血流超聲探頭、逐跳連續血壓傳感器以及所述輔助數據檢測裝置均與所述信號采集器相連并在所述ARM微處理器的控制下為所述FPGA電路提供其所采集的信息；架構二、所述無創顱內壓檢測系統為臺式機或筆記本電腦，所述信號采集器外置于所述系統主機，所述信號采集器包括所述ARM微處理器，所述血流超聲探頭與所述信號采集器相連并在所述ARM微處理器的控制下為所述FPGA電路提供其所采集的血流信息，包括逐跳連續血壓測量儀在內的所述血壓傳感器以及所述輔助數據檢測裝置均與所述系統主機相連；架構三、所述無創顱內壓檢測系統為筆記本式或嵌入式小型化便攜機，所述系統主機為包括所述ARM微處理器的所述ARM架構便攜主機，所述血流超聲探頭、逐跳連續血壓傳感器以及所述輔助數據檢測裝置均與所述信號采集器相連并在所述ARM微處理器的控制下為所述系統主機提供其所采集的信息。
專利摘要本實用新型涉及一種無創顱內壓分析儀和無創顱內壓檢測系統，所述分析儀包括用于輸入樣本病人的樣本數據和被測病人的測量數據的數據輸入模塊、用于對所述數據輸入模塊所輸入的樣本數據進行數據訓練并生成樣本模型的建模模塊、用于根據所述建模模塊所生成的樣本模型和所述數據輸入模塊所輸入的被測病人的測量數據計算被測病人的無創顱內壓的運算處理模塊以及用于進行各種數據輸出的輸出模塊，本實用新型的分析儀和檢測系統能夠根據被測病人的個體差異來選擇最優的樣本模型，能夠減少計算量、降低設備負載、提高測量準確度和速度，實用性強，適用范圍廣，還具有很好的后向兼容性，可以很容易的對設備進行升級、改造。
文檔編號A61B5/021GK202950650SQ20122045771
公開日2013年5月29日 申請日期2012年9月10日 優先權日2012年9月10日
發明者焦文華 申請人:焦文華