專利名稱：用于監(jiān)測腦積水和腦水腫的電信號處理裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種醫(yī)療器械的信號處理裝置，特別是一種監(jiān)測腦積水的醫(yī)療器械的電信號處理裝置。
背景技術(shù)：
腦積水已知的條件是在腦腔或腦室，腦脊液(CSF)的過度積聚。在正常情況下，腦脊液是大腦的運作至關(guān)重要。從大腦輸送養(yǎng)分和廢物，并創(chuàng)建一個液體的保護墊。但腦脊液的過度積累對大腦不相稱的壓力，并可能導(dǎo)致腦細(xì)胞和組織損傷。因此，醫(yī)療條件，直接中斷腦脊液的吸收進入血液的正常流動和創(chuàng)建腦脊液過多，最終導(dǎo)致腦積水。腦積水影響所有年齡的人的潛力和分類可分為兩大類先天性腦積水和后天獲得積水。先天性腦積水是出生時，可在胎兒的生長發(fā)育期的基因異常，早產(chǎn)，或影響的結(jié)果。相比之下，后天獲得積水是人某些身理病變導(dǎo)致，但不僅限于，血管疾病，頭部外傷或頭部外傷。造成成年人中風(fēng)，出血，或腦創(chuàng)傷這兩個范疇的積水，被稱為超真空腦積水和正常壓力腦積水(NPH)。雖然國家沒有登記腦積水公民狀況，但在通過對一些人的評估后得出的數(shù)據(jù)對全國人口的評估有重要意義。美國國立衛(wèi)生研究院神經(jīng)紊亂和中風(fēng)分支的研究所估計，大約每500名兒童中就有I名先天性患病。而最近的統(tǒng)計數(shù)據(jù)顯示，NPH就是癡呆癥的起源，70 歲以上的NPH病人中5%的人患有癡呆癥。診斷腦積水時，大多數(shù)醫(yī)生利用頭部CT或MRI掃描。另一方面，目前監(jiān)測技術(shù)主要包括侵入性的方法，如顱內(nèi)壓監(jiān)測，腰穿(LP)，或使用在腦脊液中插入電極測量腦脊液阻抗。在這些程序中，一個洞是必需的，以評估顱內(nèi)環(huán)境，有時LP可引起腦疝死亡。近日，基于醫(yī)用超聲技術(shù)的經(jīng)顱超聲(TCS)已經(jīng)開發(fā)了無創(chuàng)性評估腦積水的技術(shù)，但是上述方法都沒有提供24個小時床旁監(jiān)護。另一個類似的情況，腦積水，腦水腫。腦水腫腦損傷，創(chuàng)傷和感染等，可能會導(dǎo)致類似我們的腳踝或膝蓋受傷后膨脹與多余的水分從腦組織腫脹。然而，不像我們的腳踝或膝蓋，我們的大腦是包圍厚厚的和堅硬的頭骨，未留有足夠的擴展余地，從而導(dǎo)致顱內(nèi)壓增加。如果無法識別和未經(jīng)處理的，腦水腫，可導(dǎo)致永久性的傷害或死亡。，在病人的床邊在重癥監(jiān)護病房每天24小時連續(xù)監(jiān)測腦積水和腦水腫，這是可取的方法和制度。該系統(tǒng)需要成本低，易于使用，并允許自動監(jiān)測和最小干預(yù)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的就是提供一種用于監(jiān)測腦積水和腦水腫的電信號處理裝置，它可以對監(jiān)測裝置采集到的通過人腦的電信號進行處理，配合監(jiān)測裝置它可以使用非入侵的方式 24小時監(jiān)測評估腦積水和腦水腫的情況，減少治療風(fēng)險。本發(fā)明的目的是通過這樣的技術(shù)方案實現(xiàn)的，它包括有接收電極、信號處理數(shù)字轉(zhuǎn)換器、正交調(diào)節(jié)器、檢測器、參數(shù)評估器、阻抗分析儀和評估儀，接收電極，接收通過人腦的發(fā)射電極所發(fā)出的電磁波；
信號處理數(shù)字轉(zhuǎn)換器，對接收電極接收到的電磁波進行放大和濾波處理，再將模擬信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號；
正交調(diào)節(jié)器，對信號處理數(shù)字轉(zhuǎn)換器處理過的電信號正交化處理，獲得同向信號 J和正交信號β;
檢測器，檢測電磁波的同向信號J和正交信號β ;
參數(shù)評估器，計算相對衰減系數(shù)IAC、相對相移RPS、傳播時間差TTD和復(fù)波值K ； 阻抗分析儀，根據(jù)信號處理數(shù)字轉(zhuǎn)換器處理后得到的電信號，測量復(fù)阻抗Z和電容； 評估儀，根據(jù)參數(shù)評估器和阻抗分析儀得到的參數(shù)進行腦積水和腦水腫評估。進一步，所述信號處理轉(zhuǎn)換器包括有放大模塊、第一解調(diào)模塊、第二解調(diào)模塊、緩沖模塊和數(shù)字化模塊，
放大模塊，通過低噪音和寬頻差分放大器將接收到的電信號進行放大；
第一解調(diào)模塊，在頻率范圍O至50ΜΗΖ對放大后的電信號進行解調(diào)；
第二解調(diào)模塊，在頻率范圍50至400ΜΗΖ對放大后的電信號進行解調(diào)；
緩沖模塊，用于緩沖第一解調(diào)模塊的輸出信號；
數(shù)字化模塊，將解調(diào)后的電信號進行采樣并數(shù)字化處理。進一步,所述放大模塊所用芯片型號為LMH6552。進一步，所述第一解調(diào)模塊所用芯片型號為AD8333。進一步，所述第二解調(diào)模塊所用芯片型號為AD8348。進一步，所述緩沖模塊所用芯片型號為LTC2061。進一步，所述數(shù)字化模塊所用芯片型號為dsPIC33F。進一步，參數(shù)評估器通過以下公式對衰減系數(shù)RAC進行計算
權(quán)利要求
1.用于監(jiān)測腦積水和腦水腫的電信號處理裝置，其特征在于所述裝置包括有接收電極、信號處理數(shù)字轉(zhuǎn)換器、正交調(diào)節(jié)器、檢測器、參數(shù)評估器、阻抗分析儀和評估儀，接收電極，接收通過人腦的發(fā)射電極所發(fā)出的電磁波；信號處理數(shù)字轉(zhuǎn)換器，對接收電極接收到的電磁波進行放大和濾波處理，再將模擬信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號；正交調(diào)節(jié)器，對信號處理數(shù)字轉(zhuǎn)換器處理過的電信號正交化處理，獲得同向信號 ./和正交信號0 ;檢測器，檢測電磁波的同向信號/和正交信號g ;參數(shù)評估器，計算相對衰減系數(shù)RAC、相對相移RPS、傳播時間差TTD和復(fù)波值K ；阻抗分析儀，根據(jù)信號處理數(shù)字轉(zhuǎn)換器處理后得到的電信號，測量復(fù)阻抗Z和電容；評估儀，根據(jù)參數(shù)評估器和阻抗分析儀得到的參數(shù)進行腦積水和腦水腫評估。
2.如權(quán)利要求I所述的用于監(jiān)測腦積水和腦水腫的電信號處理裝置，其特征在于 所述信號處理轉(zhuǎn)換器包括有放大模塊、第一解調(diào)模塊、第二解調(diào)模塊、緩沖模塊和數(shù)字化模塊，放大模塊，通過低噪音和寬頻差分放大器將接收到的電信號進行放大；第一解調(diào)模塊，在頻率范圍0至50MHZ對放大后的電信號進行解調(diào)；第二解調(diào)模塊，在頻率范圍50至400MHZ對放大后的電信號進行解調(diào)；緩沖模塊，用于緩沖第一解調(diào)模塊的輸出信號；數(shù)字化模塊，將解調(diào)后的電信號進行采樣并數(shù)字化處理。
3.如權(quán)利要求2所述的用于監(jiān)測腦積水和腦水腫的電信號處理裝置，其特征在于所述放大模塊所用芯片型號為LMH6552。
4.如權(quán)利要求2所述的用于監(jiān)測腦積水和腦水腫的電信號處理裝置，其特征在于所述第一解調(diào)模塊所用芯片型號為AD8333。
5.如權(quán)利要求2所述的用于監(jiān)測腦積水和腦水腫的電信號處理裝置，其特征在于所述第二解調(diào)模塊所用芯片型號為AD8348。
6.如權(quán)利要求2所述的用于監(jiān)測腦積水和腦水腫的電信號處理裝置，其特征在于所述緩沖模塊所用芯片型號為LTC2061。
7.如權(quán)利要求2所述的用于監(jiān)測腦積水和腦水腫的電信號處理裝置，其特征在于所述數(shù)字化模塊所用芯片型號為dsPIC33F。
8.如權(quán)利要求1、2、3、4、5、6或7所述的用于監(jiān)測腦積水和腦水腫的電信號處理裝置， 其特征在于參數(shù)評估器通過以下公式對衰減系數(shù)RAC進行計算BAC = -(Kia-K11)式中為傳播距離，為接收到的電磁波的虛波，[11為發(fā)射的電磁波的虛波t力電磁波角頻率。
9.如權(quán)利要求1、2、3、4、5、6或7所述的用于監(jiān)測腦積水和腦水腫的電信號處理裝置， 其特征在于參數(shù)評估器通過以下公式對相對相移RPS進行計算
10.如權(quán)利要求1、2、3、4、5、6或7所述的用于監(jiān)測腦積水和腦水腫的電信號處理裝置，其特征在于參數(shù)評估器通過以下公式對傳播時間差TTD進行計算TTD=V2*- V1式中，&為接收到的電磁波的傳播速度 b發(fā)射的電磁波的傳播速度。
全文摘要
用于監(jiān)測腦積水和腦水腫的電信號處理裝置，所述裝置包括有接收電極、信號處理數(shù)字轉(zhuǎn)換器、正交調(diào)節(jié)器、檢測器、參數(shù)評估器、阻抗分析儀和評估儀。電磁波通過人腦后，發(fā)生了改變，通過比較電磁波進入人腦之前和通過人腦后的衰減系數(shù)、相對相移、傳播時間差和復(fù)波值K，可以評估腦積水和腦水腫的具體情況。本發(fā)明通過對電信號的處理，計算出電磁波的參數(shù)改變值，配合監(jiān)測裝置，不同于傳統(tǒng)侵入式監(jiān)測方法，可以實現(xiàn)24小時監(jiān)測，顯著增加了腦積水和腦水腫的醫(yī)療安全性。
文檔編號A61B5/00GK102579009SQ20121004573
公開日2012年7月18日 申請日期2012年2月27日 優(yōu)先權(quán)日2012年2月27日
發(fā)明者吳琪, 胡少雄, 蔣輝, 鄭翊 申請人:重慶博恩富克醫(yī)療設(shè)備有限公司