一種軀體神經病變自動檢測裝備和方法與流程

文檔序號：11087561閱讀：964來源：國知局

本發明涉及醫療檢測設備領域，更具體的說，是涉及一種軀體神經病變自動檢測裝備和方法。

背景技術：

自主神經病變是由于支配心臟和血管的自主神經纖維受損導致心率控制和血管動力異常，它是糖尿病并發癥最早期的病變。流行病學調查顯示，具有糖尿病自主神經病變的患者5年致死率是無糖尿病自主神經病變的5倍。然而糖尿病性自主神經病變多是隱性起病，患者開始往往無自覺癥狀，待其臨床癥狀出現，自主神經已出現不可逆的病理改變。

如果能夠通過糖尿病自主神經病變的早期診斷，發現與糖尿病自主神經病變有關的無痛性心肌缺血，心梗和心源性猝死的可能性，使糖尿病自主神經病變得到早期、有效的綜合治療，就可減少糖尿病自主神經病變這些相關疾病的發生。但是目前缺少方便、敏感的檢測自主神經病變的手段。

現今用于診斷周圍神經病變的最常用的方法是Semmes-Weinstein方法。如同本領域內所已知的，Semmes-Weinstein單絲包括嵌入在塑料手柄中的尼龍細絲，通過利用彎曲柱狀物(buckling column)的物理屬性以理論上生成獨立于施加至該手柄的力的力，該尼龍細絲被用來半定量地評定輕觸摸的閾值靈敏度。實際上傳遞至皮膚表面的實際壓力隨著細絲和皮膚之間的角度而變化。此外，在測量中不考慮細絲和皮膚之間的摩擦，但是該摩擦在個體當中可能變化大大，從而將固有誤差引入了這些測量中。更重要地，Semmes-Weinstein單絲測試能夠估計靈敏度的大致范圍，而不是該個體的特定靈敏度。另選的方法對皮膚表面施加兩點靜態觸摸。這個測試測量兩個分開的觸摸點要離開有多遠來使這兩個觸摸點被察覺為兩個截然不同的點。該測試設備的尖端由兩個平行的、其間距可調整的針刺孔組成。類似Semmes-Weinstein測試，兩點測試受到刺孔相對皮膚的方位的影響并且受到設備和皮膚之間摩擦的影響。同樣地，感覺閾值取決于由檢查人在受檢查的組織區之上所施加的壓力的強度。

另一個方法使用已校準的音叉或振動知覺閾值計(生物震感閾測量器，biothesiometer)。增加附接至皮膚的振動尖端的振動的量直到患者感覺到振動。振動知覺閾值以伏特進行測量。生物震感閾測量器設備的主要問題是他們產生了波而不是局部刺激。振動波在皮膚和皮下組織的相對大的區域之上傳播，從而使其極難識別最嚴重的神經病變的位置(需要對該位置處的組織進行保護)。

技術實現要素：

有鑒于此，有必要針對上述問題，提供一種軀體神經病變自動檢測裝備和方法，具有響應快、靈敏度高、成本低、易于小型化和便攜性好等特點。

為了實現上述目的，本發明的技術方案如下：

一種軀體神經病變自動檢測裝備，包括檢測電極、電源、刺激電極和檢測電路，所述刺激電極包括兩個，所述電源通過用于產生高壓恒流激勵的高壓變換模塊連接刺激電極，所述微控制器連接電源；所述檢測電路包括微控制器、濾波電路和模數轉換電路；所述檢測電極連接濾波電路，所述濾波電路、模數轉換電路、微控制器依次連接；所述刺激電極用于產生脈沖刺激電壓，所述檢測電極用于測量電壓信號并輸入到濾波電路中，所述數模轉換模塊用于將電壓信號轉換為模擬信號數據，并傳遞給微控制器，所述微控制器用于對接收的數據進行分析處理，計算神經傳導速度和振幅，并與健康指標進行對比，分析健康狀態。

作為優選的，還包括溫度測量模塊，所述溫度測量模塊連接微控制器，用于對測量到的數據進行溫度補償。

作為優選的，所述檢測電極為插入式，每個檢測電極包括若干電機陣列和一參考電極，每個電極陣列包括一個電極對，每個電極對為一個檢測通道。

作為優選的，所述檢測電路還包括存儲器、控制按鈕、外接端口和無線模塊，所述存儲器、控制按鈕、外接端口和無線模塊分別連接微控制器；所述存儲器用于存儲測量的數據和分析結果；所述控制按鈕用于設定檢測電極的組數；所述外接端口用于；所述和無線模塊用于連接外部設備。

作為優選的，所述微控制器還連接有LED顯示屏和LED指示燈，所述LED顯示屏用于顯示測量到的數據、錯誤代碼及健康狀態，所述LED指示燈用于根據不同的顏色表示不同的健康狀態。

作為優選的，所述檢測電極通過運放電路連接濾波電路，所述微控制器通過一通道選擇模塊連接運放電路，所述運放電路用于將測量到的電壓信號進行放大并輸入到濾波電路，所述通道選擇模塊用于選擇測試通道。

一種根據上述方法進行神經病變自動檢測的方法，包括以下步驟：

S1、選擇檢測通道，刺激電極間產生脈沖刺激電壓，在人體上的刺激點進行刺激放電，記錄時間t0；

S2、該刺激通過被測神經傳輸到檢測點的檢測電極，產生感應電壓，通過預先設定的電極陣列進行測量，記錄波形；

S3、記錄多組檢測波形，去掉異常波形，并將剩余波形進行平均，若不能夠滿足計算需求，則返回錯誤信心提示；

S4、在平均波形上尋找發生峰值感應電壓的啟動時間t1,測量記錄感應電壓最高值V1和最低值V2；計算得出測量數據結果：

感應電壓幅度V＝V1-V2；

神經傳導速度CV計算＝(刺激點-檢測點間距)/(t1-t0)；

S5、計算CV計算對照皮膚感應溫度T，并計算溫度補償后輸出，所述溫度補償公式為：

CV_補償＝〖K^(ΔT/10)CV〗_計算

式中，K為溫度系數，△T＝30-T。

作為優選的，還包括：

S5、將測量數據與健康指標進行對比，并通過LED顯示屏進行顯示輸出；

S6、將測量數據存儲于存儲器，或通過外部接口、無線模塊輸出值外部設備或控制中心。

作為優選的，所述步驟S1中，刺激電壓為400-450V、50-100微秒脈沖寬度的高壓方形脈沖恒流激勵電壓。

與現有技術相比，本發明的有益效果在于：本發明集成度高，可集成于一手持式檢測設備中，且具有響應快、靈敏度高、成本低、易于小型化和便攜性好等特點。

附圖說明

圖1為本發明實施例的電路結構框圖；

圖2為本發明實施例中檢測電極結構示意圖；

圖3為本發明實施例的方法流程款框圖；

圖4為本發明實施例的具體流程示意圖。

具體實施方式

下面結合附圖和實施例對本發明所述的一種軀體神經病變自動檢測裝備和方法作進一步說明。

以下是本發明所述的一種軀體神經病變自動檢測裝備和方法的最佳實例，并不因此限定本發明的保護范圍。

本實施例中提供了一種軀體神經病變自動檢測裝備，圖1示出了該自動檢測裝備的電路結構框圖，包括檢測電極、電源、刺激電極和檢測電路，所述刺激電極和檢測電極設于一手持式殼體的外部，且刺激電極與檢測電極間有一定間距，用于實現刺激電壓的激發和測量，所述電源為單個電池可用3V鋰電的CR123A或同型號的可充電電池，所述刺激電極包括兩個，所述電源通過用于產生高壓恒流激勵的高壓變換模塊連接刺激電極，可生成400-450V、50-100微秒脈沖寬度的高壓方形脈沖恒流激勵，產生高達100毫安的恒流激勵。所述微控制器連接電源；所述檢測電路包括微控制器、濾波電路和模數轉換電路；所述檢測電極連接濾波電路，所述濾波電路、模數轉換電路、微控制器依次連接；所述刺激電極用于產生脈沖刺激電壓，所述檢測電極用于測量電壓信號并輸入到濾波電路中，濾波電路具有2赫茲到2000赫茲的通頻帶，輸出通過模數轉換電路數字化后進入微控制器，所述數模轉換模塊用于將電壓信號轉換為模擬信號數據，并傳遞給微控制器，所述微控制器用于對接收的數據進行分析處理，計算神經傳導速度和振幅，并與健康指標進行對比，分析健康狀態，可采用TI的MSP430低功耗低電壓單片機等。

作為優選的，還包括溫度測量模塊，所述溫度測量模塊連接微控制器，用于對測量到的數據進行溫度補償。

在本實施例中，如圖2所示，檢測電極為插入式，供每位被測試人單次一次性使用。其采用柔性材料以便使電極貼合人體，結構是由聚酯薄膜、銀跡線、銀-氯化銀墊以及水凝膠組成的多層結構，所述檢測電極包括若干電極陣列和一參考電極，每個電極陣列包括一個電極對，每個電極對為一個檢測通道，如圖2所示的一種實施例，所述檢測電極包括兩對，電極1和電極2為1對，電極3和電極4為一對，可進行兩組測量，在檢測前可以選擇使用的電極對，即檢測通道，電極5為參考電極，電極5接地。

在本實施例中，所述檢測電路還包括存儲器、控制按鈕、外接端口和無線模塊，所述存儲器、控制按鈕、外接端口和無線模塊分別連接微控制器；所述存儲器用于存儲測量的數據和分析結果；所述控制按鈕用于設定檢測電極的組數；所述外接端口用于；所述和無線模塊用于連接外部設備。

作為優選的，所述檢測電極通過運放電路連接濾波電路，所述微控制器通過一通道選擇模塊連接運放電路，所述運放電路用于將測量到的電壓信號進行放大并輸入到濾波電路，運放電路通過差分儀器放大(差模輸入阻抗≥5兆歐，共模抑制比≥100dB)將檢測到的電壓信號輸出到硬件濾波電路中，所述通道選擇模塊用于選擇測試通道，微控制器可以通過通道選擇模塊選擇哪一組電極陣列的信號將被采集。

圖3示出了一種根據上述方法進行神經病變自動檢測的方法，包括以下步驟：

S1、選擇檢測通道，設備通電后處于初始等待狀態，確認是否有正確的檢測電極插入，等待控制按鈕的輸入，滿足條件后進入檢測實施過程，刺激電極間產生脈沖刺激電壓，在人體上的刺激點進行刺激放電，為400V,脈沖寬度典型為50微秒，記錄時間t0(將t0設為零點)；

S2、該刺激通過被測神經傳輸到檢測點的檢測電極，產生感應電壓，通過預先設定的電極陣列進行測量，記錄波形(電壓與時間)，測量周期為1秒，然后進入下一輪測量；