CN114869335A - 一种局部血流指数的测定方法及设备 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及血流指数测试技术领域，具体涉及一种局部血流指数的测定方法及设备，包括：探测目标器官或组织的目标血管的血流速度；基于血流速度计算每个心动周期内目标血管的血流速度与时间的积分VTI；获取目标血管横截面积S；基于的血流速度与时间的积分VTI和血管横截面积S，计算获得目标血管心动周期内的血流量V；基于心率HR和血流量V进一步计算每分钟目标血管的血流量Vm；获取目标血管支配区域的目标组织或器官的体积Vo或质量Mo或体表面积So；基于每分钟目标血管的血流量Vm和组织或器官的体积Vo或质量Mo或体表面积So，计算获得求目标组织或器官的血流指数BPI。本发明实现了无创测量血流指数的功能。
Description
技术领域
本发明涉及血流指数测试技术领域，尤其涉及一种局部血流指数的测定方法及设备。
背景技术
局部血流指数是反映局部器官或组织的重要血流灌注参数，与局部器官或组织的血供、氧供，以及器官或组织的功能状态密切相关。如，肝脏、肾脏的灌注指数反映了肝脏、肾脏的功能，头部、四肢的灌注指数反映了相应部位的血供、氧供。
目前血流指数测量的方法大多都是有创的方法，例如申请号为CN202011003335.0的专利公开了一种有效肝血流指数的评估方法及检测装置、存储介质，其中的评估方法包括：获取探头的分光检测数据；根据分光检测数据计算得到人体血液中的ICG实时浓度，以及分析得到人体的有效肝脏血流量；将有效肝脏血流量输入至预设的评估模型，处理得到人体的有效肝血流指数；评估模型包括有效肝血流指数和有效肝脏血流量、人体体表面积之间的函数关系。该种方式需要向人体内输入ICG药剂，为有创的方法。目前尚无可靠的无创测量评估方法。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的在于提出一种局部血流指数的测定方法及设备，以解决目前尚无可靠的无创血流指数测量评估的方法的问题。
基于上述目的，本发明提供了一种局部血流指数的测定方法，包括：
探测目标器官或组织的目标血管的血流速度；
基于所述血流速度计算每个心动周期内目标血管的血流速度与时间的积分VTI；
获取目标血管横截面积S；
基于的血流速度与时间的积分VTI和血管横截面积S，计算获得所述目标血管心动周期内的血流量V；
基于心率HR和目标血管心动周期内的血流量V进一步计算每分钟目标血管的血流量Vm；
获取目标血管支配区域的目标组织或器官的体积Vo或质量Mo或体表面积So；
基于所述每分钟目标血管的血流量Vm和所述组织或器官的体积Vo或质量Mo或体表面积So，计算获得求目标组织或器官的血流指数BPI。
可选的，所述探测目标器官或组织的目标血管的血流速度包括：将血流速度测量探头放置在靠近体表的目标血管表面的皮肤上探测获得目标血管的血流速度。
可选的，所述获取目标血管横截面积S包括：应用彩色超声多普勒技术测量获取目标血管横截面积S。
可选的，所述目标血管心动周期内的血流量V＝S*VTI。
可选的，所述每分钟目标血管的血流量Vm＝V*HR
可选的，所述获取目标血管支配区域的目标组织或器官的体积Vo或质量Mo或体表面积So包括：根据性别和年龄段的分类，获取多个样本的目标血管支配区域的目标组织或器官的体积Vo或质量Mo或体表面积So；
获取每个样本对应的身高和体重；
计算每样本的目标组织或器官的体积Vo或质量Mo或体表面积So与身高体重的比例关系；
基于比例关系建立数据库；
获取患者的身高体重，基于患者的身高体重与数据库进行匹配，获取对应的比例关系，基于比例关系计算出患者目标组织或器官的体积Vo或质量Mo或体表面积So。
可选的，所述性别包括男性和女性，所述年龄段包括0-1岁，2-4岁，5-8岁，9-12岁，13-17岁，18-30岁，31-40岁，41-50岁，51-60岁，61-70岁，71-80岁，81-90岁，90岁以上。
可选的，所述血流指数BPI＝Vm/Vo或Vm/Mo或Vm/So。
基于相同的发明创造，本发明还提供了一种局部血流指数的测定设备，包括；
血流探测模块：用于探测目标器官或组织的目标血管的血流速度；
信息计算处理模块：用于基于所述血流速度计算每个心动周期内目标血管的血流速度与时间的积分VTI，并获取目标血管横截面积S，基于的血流速度与时间的积分VTI和血管横截面积S，计算获得所述目标血管心动周期内的血流量V，然后基于心率HR和目标血管心动周期内的血流量V进一步计算每分钟目标血管的血流量Vm，获取目标血管支配区域的目标组织或器官的体积Vo或质量Mo或体表面积So，基于所述每分钟目标血管的血流量Vm和所述组织或器官的体积Vo或质量Mo或体表面积So，计算获得求目标组织或器官的血流指数BPI。
利用本方法测量目标组织或器官的血流指数时，先探测目标器官或组织的目标血管的血流速度，基于所述血流速度计算每个心动周期内目标血管的血流速度与时间的积分VTI，然后获取目标血管横截面积S，基于的血流速度与时间的积分VTI和血管横截面积S，计算获得所述目标血管心动周期内的血流量V，基于心率HR和目标血管心动周期内的血流量V进一步计算每分钟目标血管的血流量Vm，获取目标血管支配区域的目标组织或器官的体积Vo或质量Mo或体表面积So，基于所述每分钟目标血管的血流量Vm和所述组织或器官的体积Vo或质量Mo或体表面积So，计算获得求目标组织或器官的血流指数BPI。
由上述可知，本发明的有益效果：本方法不需要对患者进行有创操作，实现了无创测量血流指数的功能，解决了如何对局部肢体血流量定量检测的技术问题，可帮助医生评估血管病变患者的局部血流量以及氧供需平衡的评估，协助诊疗。本方法特别适合血管病变患者、心脏病变患者；手术麻醉患者的监护、重症患者的监护；心脏病、心血管等重大疾病的居家护理人群监护；居家养老人群的实时监护预警。
附图说明
为了更清楚地说明本发明或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例测定方法的流程图；
图2为本发明实施例血流指数的测定设备使用原理图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，以下结合具体实施例，对本发明进一步详细说明。
需要说明的是，除非另外定义，本发明使用的技术术语或者科学术语应当为本发明所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本发明中使用的“第一”、“第二”以及类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性，而只是用来区分不同的组成部分。“包括”或者“包含”等类似的词语意指出现该词前面的元件或者物件涵盖出现在该词后面列举的元件或者物件及其等同，而不排除其他元件或者物件。“连接”或者“相连”等类似的词语并非限定于物理的或者机械的连接，而是可以包括电性的连接，不管是直接的还是间接的。“上”、“下”、“左”、“右”等仅用于表示相对位置关系，当被描述对象的绝对位置改变后，则该相对位置关系也可能相应地改变。
本发明实施例提供了一种局部血流指数的测定方法及设备。如图1至图2所示，一种局部血流指数的测定方法，包括：
S101：探测目标器官或组织的目标血管的血流速度；
S102：基于所述血流速度计算每个心动周期内目标血管的血流速度与时间的积分VTI；
S103：获取目标血管横截面积S；
S104：基于的血流速度与时间的积分VTI和血管横截面积S，计算获得所述目标血管心动周期内的血流量V；
S105：基于心率HR和目标血管心动周期内的血流量V进一步计算每分钟目标血管的血流量Vm；
S106：获取目标血管支配区域的目标组织或器官的体积Vo或质量Mo或体表面积So；
S107：基于所述每分钟目标血管的血流量Vm和所述组织或器官的体积Vo或质量Mo或体表面积So，计算获得求目标组织或器官的血流指数BPI。
利用本方法测量目标组织或器官的血流指数时，先探测目标器官或组织的目标血管的血流速度，基于所述血流速度计算每个心动周期内目标血管的血流速度与时间的积分VTI，然后获取目标血管横截面积S，基于的血流速度与时间的积分VTI和血管横截面积S，计算获得所述目标血管心动周期内的血流量V，基于心率HR和目标血管心动周期内的血流量V进一步计算每分钟目标血管的血流量Vm，获取目标血管支配区域的目标组织或器官的体积Vo或质量Mo或体表面积So，基于所述每分钟目标血管的血流量Vm和所述组织或器官的体积Vo或质量Mo或体表面积So，计算获得求目标组织或器官的血流指数BPI。
由上述可知，本方法不需要对患者进行有创操作，实现了无创测量血流指数的功能，解决了如何对局部肢体血流量定量检测的技术问题，可帮助医生评估血管病变患者的局部血流量以及氧供需平衡的评估，协助诊疗。本方法特别适合血管病变患者、心脏病变患者；手术麻醉患者的监护、重症患者的监护；心脏病、心血管等重大疾病的居家护理人群监护；居家养老人群的实时监护预警。
在一些实施例中，所述探测目标器官或组织的目标血管的血流速度包括：将血流速度测量探头放置在靠近体表的目标血管表面的皮肤上探测获得目标血管的血流速度。
在一些实施例中，所述获取目标血管横截面积S包括：应用彩色超声多普勒技术测量获取目标血管横截面积S。
可选的，所述目标血管心动周期内的血流量V＝S*VTI。
可选的，所述每分钟目标血管的血流量Vm＝V*HR
在一些实施例中，所述获取目标血管支配区域的目标组织或器官的体积Vo或质量Mo或体表面积So包括：
根据性别和年龄段的分类，获取多个样本的目标血管支配区域的目标组织或器官的体积Vo或质量Mo或体表面积So，目标血管包括但不限于：桡动脉、肱动脉、颈总动脉、股动脉、升主动脉、腘动脉；
获取每个样本对应的身高和体重；
计算每样本的目标组织或器官的体积Vo或质量Mo或体表面积So与身高体重的比例关系；
基于比例关系建立数据库；
获取患者的身高体重，基于患者的身高体重与数据库进行匹配，获取对应的比例关系，基于比例关系计算出患者目标组织或器官的体积Vo或质量Mo或体表面积So。
通过上述方式获取不同性别年龄段目标组织与身高体重的比例关系，基于比例关系，可以直接根据后面患者的身高体重推算出目标组织或器官的体积Vo或质量Mo或体表面积So，如此可以提升诊断的效率。
在一些实施例中，所述性别包括男性和女性，所述年龄段包括0-1岁，2-4岁，5-8岁，9-12岁，13-17岁，18-30岁，31-40岁，41-50岁，51-60岁，61-70岁，71-80岁，81-90岁，90岁以上。通过男性和女性分别在上述每个年龄段中都选取至少20个志愿者作为样本，然后通过这些样本来获取不同性别年龄段目标组织与身高体重的比例关系，上述年龄段的分布中每个年龄段中的目标组织或器官的体积、质量或体表面积相似，可以提升推算结果的准确性。
可选的，所述血流指数BPI＝Vm/Vo或Vm/Mo或Vm/So。其中BPI第一次出现时，对其定义：单位体积的血流量，或单位组织质量的血流量，或单位体表面积的血流量。
值得一提的是，本发明获取组织或器官的血流指数为了对患病风险的大概判断，并不能直接诊断出某种具体疾病的具体结果。
为了进一步实施本发明，本发明还提供了一种局部血流指数的测定设备，包括；
血流探测模块：用于探测目标器官或组织的目标血管的血流速度；
信息计算处理模块：用于基于所述血流速度计算每个心动周期内目标血管的血流速度与时间的积分VTI，并获取目标血管横截面积S，基于的血流速度与时间的积分VTI和血管横截面积S，计算获得所述目标血管心动周期内的血流量V，然后基于心率HR和目标血管心动周期内的血流量V进一步计算每分钟目标血管的血流量Vm，获取目标血管支配区域的目标组织或器官的体积Vo或质量Mo或体表面积So，基于所述每分钟目标血管的血流量Vm和所述组织或器官的体积Vo或质量Mo或体表面积So，计算获得求目标组织或器官的血流指数BPI。
由上述可知，本设备不需要对患者进行有创操作，实现了无创测量血流指数的功能，解决了如何对局部肢体血流量定量检测的技术问题，可帮助医生评估血管病变患者的局部血流量以及氧供需平衡的评估，协助诊疗。本方法特别适合血管病变患者、心脏病变患者；手术麻醉患者的监护、重症患者的监护；心脏病、心血管等重大疾病的居家护理人群监护；居家养老人群的实时监护预警。
为了进一步实施本发明，本发明以一位70岁的男性血管神经调节功能不全疾病患者的左上肢进行灌注血流指数的测定应用。
链接并启动局部血流指数测定设备。
把血流速度测量探头放置在靠近体表的目标血管表面的皮肤上。
目标血管选为左侧股动脉。
测量目标动脉的血流速度曲线。
通过速度时间积分计算单个心动周期内和一定时间内(60秒)血流速度曲线下面积VTI。
应用超声测量目标血管的横截面积S。
计算目标血管的单个心动周期内和一定时间内(60秒)的血流量(V、Vm)。
根据患者相应信息，调用其目标血管支配区域组织的体积Vo或质量Mo或体表面积So与身高体重的比例，计算目标血管支配区域组织的体积Vo或质量Mo或体表面积So。
计算目标组织、器官、肢体的血流指数BPI＝Vm/Vo或Vm/Mo或Vm/So。
根据测量的左上肢血流灌注指数，判断左侧肱动脉神经血管调节功能。
所属领域的普通技术人员应当理解：以上任何实施例的讨论仅为示例性的，并非旨在暗示本发明的范围(包括权利要求)被限于这些例子；在本发明的思路下，以上实施例或者不同实施例中的技术特征之间也可以进行组合，步骤可以以任意顺序实现，并存在如上所述的本发明的不同方面的许多其它变化，为了简明它们没有在细节中提供。
本发明旨在涵盖落入所附权利要求的宽泛范围之内的所有这样的替换、修改和变型。因此，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何省略、修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (9)
1.一种局部血流指数的测定方法，其特征在于，包括：
探测目标器官或组织的目标血管的血流速度；
基于所述血流速度计算每个心动周期内目标血管的血流速度与时间的积分VTI；
获取目标血管横截面积S；
基于血流速度与时间的积分VTI和血管横截面积S，计算获得所述目标血管心动周期内的血流量V；
基于心率HR和目标血管心动周期内的血流量V进一步计算每分钟目标血管的血流量Vm；
获取目标血管支配区域的目标组织或器官的体积Vo或质量Mo或体表面积So；
基于所述每分钟目标血管的血流量Vm和所述组织或器官的体积Vo或质量Mo或体表面积So，计算获得求目标组织或器官的血流指数BPI。
2.根据权利要求1所述的一种局部血流指数的测定方法，其特征在于，所述探测目标器官或组织的目标血管的血流速度包括：将血流速度测量探头放置在靠近体表的目标血管表面的皮肤上探测获得目标血管的血流速度。
3.根据权利要求1所述的一种局部血流指数的测定方法，其特征在于，所述获取目标血管横截面积S包括：应用彩色超声多普勒技术测量获取目标血管横截面积S。
4.根据权利要求1所述的一种局部血流指数的测定方法，其特征在于，所述目标血管心动周期内的血流量V＝S*VTI。
5.根据权利要求1所述的一种局部血流指数的测定方法，其特征在于，所述每分钟目标血管的血流量Vm＝V*HR。
6.根据权利要求1所述的一种局部血流指数的测定方法，其特征在于，所述获取目标血管支配区域的目标组织或器官的体积Vo或质量Mo或体表面积So包括：
根据性别和年龄段的分类，获取多个样本的目标血管支配区域的目标组织或器官的体积Vo或质量Mo或体表面积So；
获取每个样本对应的身高和体重；
计算每样本的目标组织或器官的体积Vo或质量Mo或体表面积So与身高体重的比例关系；
基于比例关系建立数据库；
获取患者的身高体重，基于患者的身高体重与数据库进行匹配，获取对应的比例关系，基于比例关系计算出患者目标组织或器官的体积Vo或质量Mo或体表面积So。
7.根据权利要求6所述的一种局部血流指数的测定方法，其特征在于，所述性别包括男性和女性，所述年龄段包括0-1岁，2-4岁，5-8岁，9-12岁，13-17岁，18-30岁，31-40岁，41-50岁，51-60岁，61-70岁，71-80岁，81-90岁，90岁以上。
8.根据权利要求1所述的一种局部血流指数的测定方法，其特征在于，所述血流指数BPI＝Vm/Vo或Vm/Mo或Vm/So。
9.一种局部血流指数的测定设备，其特征在于，包括；
血流探测模块：用于探测目标器官或组织的目标血管的血流速度；
信息计算处理模块：用于基于所述血流速度计算每个心动周期内目标血管的血流速度与时间的积分VTI，并获取目标血管横截面积S，基于的血流速度与时间的积分VTI和血管横截面积S，计算获得所述目标血管心动周期内的血流量V，然后基于心率HR和目标血管心动周期内的血流量V进一步计算每分钟目标血管的血流量Vm，获取目标血管支配区域的目标组织或器官的体积Vo或质量Mo或体表面积So，基于所述每分钟目标血管的血流量Vm和所述组织或器官的体积Vo或质量Mo或体表面积So，计算获得求目标组织或器官的血流指数BPI。
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