CN212066699U - 一种检测血管内皮功能设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供的一种检测血管内皮功能设备，包括眼底镜与信息处理终端，信息处理终端接收眼底镜信息，信息处理终端包括主储存模块、主处理模块、主输入模块与主显示模块，主储存模块储存眼底镜测得的信息，主显示模块显示眼底镜测得的信息，主处理模块控制主储存模块与主显示模块，主输入模块控制主处理模块；采用眼底镜采集眼底图像，通过信息处理终端对比眼底图像中人体血管注射或服用药物前后的区别，然后评价血管内皮功能，无需间接测试其他临床表现来评价血管内皮功能，避免了血管造影对人体造成的损伤，同时又可直接观察血管的变化，影响因素少，分析结果准确。

Description

一种检测血管内皮功能设备

技术领域

本实用新型涉及医用血管检测技术领域，尤其涉及一种检测血管内皮功能设备。

背景技术

血管内皮细胞是覆盖在血管腔内的一层光滑而连续的单层细胞,在调节血管功能和维护血管结构上有至关重要的作用。一旦内皮细胞功能受损,血管会更易发生收缩,同时可导致动脉粥样硬化性改变,例如血管平滑肌的增生、炎症因子的表达、脂蛋白的氧化、血小板的聚集及血栓的形成等,最终导致各种心血管事件。早期内皮功能障碍是可逆的,运用有效的诊断方法,早期发现内皮功能障碍并及时治疗干预,可逆转内皮功能损害,减少心血管疾病的发生率和死亡率。

现有技术中，冠脉造影是测定血管内皮功能的金标准，将乙酰胆碱注入冠状动脉，测量冠状动脉内径对乙酰胆碱的反应。健康人群对乙酰胆碱的反应是轻度的血管扩张，内皮功能障碍的患者对乙酰胆碱的反应减弱甚至是血管收缩。这种方法操作复杂、成本高，且血管造影对人体有一定的副作用，不适用于疾病早期诊断和随访观察，社会推广度不高。

现在市场上主流的方法是通过观测血流介导的血管扩张(Flow MediatedDilation,FMD)来测试血管内皮功能，FMD的原理是利用加压手段阻断动脉 (优选肱动脉)内血流，5分钟后释放压力使血液重新流通，血流对血管壁的剪切力触发了血管内皮细胞释放血管扩张因子(NO等)的机制，通过观测血管的扩张程度分析受试者血管内皮功能。利用这种方法可以实现无创检测血管内皮功能，下面介绍两种市面上已有的设备：

一种设备是超声FMD。这种设备的实施步骤为：用袖带将前臂部位加压到比收缩压高60mmHg阻断血流，5分钟后解除阻断，利用精密彩超测量肱动脉阻断前和阻断后的直径比值来评价血管内皮功能。这种方法优势是直接观测血管，但缺点是需要专业的操作人员，并且超声设备的观测量易受各种因素影响，如袖带切面、探头按压力度，外界环境等，并不能稳定准确地分析血管内皮功能，存在较大的误差。

另一种设备是利用指尖体积描记装置测量肱动脉阻断前后指尖张力脉搏波的振幅变化率(Peripheral Artery Tonometry,PAT)，根据变化率的大小分析血管内皮功能。该设备相比超声FMD操作简便，但由于其原理是间接测量血管的反应性充血，结果易受环境及受试者本身的其他因素影响。

因此，现有技术都无法简便精准地检测血管内皮功能，存在结果易受影响的缺点。

实用新型内容

要解决的技术问题

本实用新型要解决的问题是现有的检测血管内皮功能的设备，存在无法简便精准地检测血管内皮功能的问题。

技术方案

本实用新型提供的一种检测血管内皮功能设备，包括眼底镜与信息处理终端，所述信息处理终端接收眼底镜信息，所述信息处理终端包括主储存模块、主处理模块、主输入模块与主显示模块，所述主储存模块储存眼底镜测得的信息，所述主显示模块显示眼底镜测得的信息，所述主处理模块控制主储存模块与主显示模块，所述主输入模块控制主处理模块。

进一步的，所述眼底镜连接主储存模块，所述主处理模块控制眼底镜。

进一步的，所述眼底镜上设有辅控制模块、辅输入模块、辅储存模块与辅显示模块，所述眼底镜将测得的信息以图片形式显示在辅显示模块上，所述辅储存模块将测得的信息进行储存，所述辅控制模块控制辅显示模块、辅储存模块与眼底镜，所述辅输入模块控制辅控制模块，所述主储存模块接收辅储存模块中眼底镜信息。

进一步的，所述辅储存模块连接有无线传输模块，所述无线传输模块由辅控制模块控制将辅储存模块的信息发射到信息处理终端，所述信息处理终端内设有无线接收模块，所述无线接收模块接收无线传输模块的信息，所述无线接收模块接收到的信息储存入主储存模块中。

进一步的，所述辅储存模块为移动硬盘，所述辅储存模块可拆卸后连接到主储存模块上，和/或所述辅储存模块与主储存模块通过数据线传输数据。

进一步的，所述主输入模块与主显示模块为一体的主触屏模块，所述辅输入模块与辅显示模块为一体的辅触摸模块。

本实用新型还提供了一种检测血管内皮功能设备的使用方法，包括：

a、获取眼底图像：用眼底镜获取人体眼底图像，选取一张或多张眼底图像；

b、测量眼底血管参数：通过信息处理终端测量所述a步骤中眼底镜取得的眼底图像的血管管径参数；

c、服用或注射血管扩张药物：将乙酰胆碱、硝酸甘油或硝普钠药物，通过服用或者注射针注射的进入人体；

d、测量人体注射或服用药物后的眼底图像：用眼底镜重新获取人体眼底图像，选取一张或多张眼底图像；

e、测量眼底血管参数：通过信息处理终端测量所述d步骤中眼底镜取得的眼底图像的血管管径参数；

f、比对得出结果：比对所述b步骤与e步骤中取得的眼底图像的血管管径参数的变化得出结果。

进一步的，所述b步骤、e步骤与、f步骤中眼底血管参数包括但不限于血管管径的变化，所述眼底血管包括静脉或动脉或者两者之和，测得和对比的所述眼底血管包括但不限于单根血管；所述f步骤中的比对方法包括但不限于对血管测量点直径进行AI智能比对，所述f步骤中进行比对的眼底血管测量点包括但不限于一个测量点，

进一步的，所述血管扩张药物包括但不限于乙酰胆碱、硝酸甘油、硝普钠或类似作用的药物。

进一步的，所述a步骤与d步骤中的眼底图像为左眼或右眼，所述眼底图像包括但不限于照片形式。

有益效果

1、本实用新型采用眼底镜采集眼底图像，通过信息处理终端对比眼底图像中人体血管注射或服用药物前后的区别，然后评价血管内皮功能，无需间接测试其他临床表现来评价血管内皮功能，避免了血管造影对人体造成的损伤，同时又可直接观察血管的变化，影响因素少，分析结果准确。

2、本实用新型通过直接观察眼底血管的变化评价血管内皮功能，可更早的诊断和分析血管内皮功能，且操作简单，适用于医院、社区、体检机构进行大规模的血管内皮功能障碍的诊断筛查领域。

附图说明

图1为实施例1的检测血管内皮功能设备模块示意图；

图2为实施例2的检测血管内皮功能设备模块示意图；

图3为实施例3的检测血管内皮功能设备模块示意图；

图4为实施例4的检测血管内皮功能设备模块示意图；

图5为实施例5第二种情况的检测血管内皮功能设备模块示意图；

图6为实施例5第一种与第三种情况的检测血管内皮功能设备模块示意图；

图7为实施例5第四种情况的检测血管内皮功能设备模块示意图；

图8为二值图像示意图；

图9为识别同一血管的方法示意图。

具体实施方式

下面结合实施例，对本实用新型的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本实用新型，但不用来限制本实用新型的范围；

实施例1

如图1所示，其检测血管内皮功能设备，包括眼底镜与信息处理终端，信息处理终端接收眼底镜信息，具体的信息处理终端包括主储存模块、主处理模块、主输入模块与主显示模块，其中主储存模块储存眼底镜测得的信息，主显示模块显示眼底镜测得的信息，主处理模块控制主储存模块与主显示模块，主输入模块控制主处理模块，即通过按键等方式输入命令，进一步的主输入模块与主显示模块可为一体的主触屏模块，通过触摸屏直接输入命令，而眼底镜与信息处理终端为一体式，眼底镜直接连接主储存模块，而主处理模块控制眼底镜。

实施例2

如图2所示，本实施例与实施例1的区别在于眼底镜与信息处理终端都为单独的机器。

具体的信息处理终端包括主储存模块、主处理模块、主输入模块与主显示模块，其中主储存模块储存眼底镜测得的信息，主显示模块显示眼底镜测得的信息，主处理模块控制主储存模块与主显示模块，主输入模块控制主处理模块，即通过按键等方式输入命令，进一步的主输入模块与主显示模块可为一体的主触屏模块，通过触摸屏直接输入命令。

具体的眼底镜上设有辅控制模块、辅输入模块、辅储存模块与辅显示模块，其中眼底镜将测得的信息以图片形式显示在辅显示模块上，辅储存模块将测得的信息进行储存，辅控制模块控制辅显示模块、辅储存模块与眼底镜，辅输入模块控制辅控制模块，进一步的辅输入模块与辅显示模块可为一体的辅触屏模块，通过触摸屏直接输入命令，而主储存模块接收辅储存模块中眼底镜信息的方式为，辅储存模块为移动硬盘，将移动硬盘取出，通过读卡器直接连接到信息处理终端上通过主处理模块控制将数据导入主储存模块。

实施例3

如图3所示，本实施例与实施例2的区别在于主储存模块接收辅储存模块中眼底镜信息的方式为，采用无线传送的方式，其中无线传送可采用4G、 5G连接，NB-IOT连接，WIFI连接，具体的辅储存模块连接有无线传输模块，无线传输模块由辅控制模块控制将辅储存模块的信息发射到信息处理终端，信息处理终端内设有无线接收模块，无线接收模块接收无线传输模块的信息，而无线接收模块接收到的信息储存入主储存模块中。

实施例4

如图4所示，本实施例与实施例2或3的区别在于主储存模块接收辅储存模块中眼底镜信息的方式为，辅储存模块与主储存模块通过数据线传输数据，即辅储存模块与主储存模块上都设有USB接口，然后通过数据线连接。

实施例5

如图5-7所示，本实施例与实施例2或3或4的区别在于主储存模块接收辅储存模块中眼底镜信息的方式为，同时采用实施例2-4中的主储存模块接收辅储存模块中眼底镜信息的方式的任意两种或三种同时使用。

具体的如图6所示，采用实施例2的移动硬盘和实施例3的无线传送，两种方式同时应用；或如图5所示，采用实施例2的移动硬盘和实施例4的数据线传输，两种方式同时应用；或如图6所示，采用实施例3的无线传送和实施例4的数据线传输，两种方式同时应用，或如图7所示，实施例2的移动硬盘和实施例3的无线传送方式和实施例4的数据线传输，三种方式同时应用。

本实用新型还提供了实施例1-5的检测血管内皮功能设备的使用方法，包括：

a、获取眼底图像：

先让受试者在光线灰暗的环境中静待5分钟及以上或者使用散瞳滴眼液(托品酰胺0.5％或1％浓度)，保证受试者瞳孔足够大，便于受试者眼底图像的采集及采集图像的质量，然后用眼底镜获取人体眼底图像，而眼底图像可以是左眼也可以是右眼，然后选取一张或多张眼底图像，而眼底图像包括但不限于照片形式。

具体的采用实施例1的设备得到的眼底图像之间传输到主储存模块中储存，而采用实施例2-5的设备先储存在辅储存模块中，然后在传输到主储存模块中，或者可收集多个检测人员的眼底图像后，一次性传输到主储存模块。

b、测量眼底血管参数：

具体的将传输到信息处理终端的a步骤中的眼底图像，采用主处理模块对眼底图像进行处理，具体的处理方式为：选用医学语义图像分割网络UNET 对眼底图像进行血管分割，使用Tversky Loss并运行Adam优化算法训练网络，训练后通过网络前向传播得出血管分割效果图，分割后的图像经过阈值为 0.5的二值化处理，得到如图8所示的二值图像，黑色区域为0表示为背景区域，白色区域为1表示为血管区域，然后在二值图像上测量清晰血管的管径等参数，其中眼底血管参数包括但不限于血管管径的变化，眼底血管包括静脉或动脉或者两者之和，测得的眼底血管包括但不限于单根血管。

c、服用或注射血管扩张药物：

具体的将乙酰胆碱、硝酸甘油或硝普钠药物，通过服用或者注射针注射的进入人体，然后人体血管在药物的作用下，对乙酰胆碱的正常反应是轻度的血管扩张，内皮功能障碍的患者，乙酰胆碱等药物引起血管收缩，其中血管扩张药物包括但不限于乙酰胆碱、硝酸甘油、硝普钠或类似作用的药物。

d、测量人体注射或服用药物后的眼底图像：

具体的用眼底镜重新获取人体眼底图像，选取一张或多张眼底图像，具体方式与a步骤相同。

e、测量眼底血管参数：

具体的将传输到信息处理终端的d步骤中的眼底图像，采用主处理模块对眼底图像进行处理，具体的处理方式于b步骤相同。

f、比对得出结果：

具体的通过信息处理终端比对b步骤与e步骤中取得的眼底图像的血管管径参数的变化分析血管的内皮功能得出结果。

本实用新型还揭示了一种确定对比的同一血管参数测试点的方法：

如图9所示首先，通过自动阈值法分割出眼底图像上的视盘，并对分割后图像进行形态学处理优化分割区域。然后求出分割区域的最小外接圆形，通过Canny边缘检测算法求出圆形边界，再由霍夫变换求出圆心，以合适的数值R2(2～4倍视盘半径R1)作为半径做一个与眼底血管相交的圆弧，与血管相交点即为测试血管点。

其中选择半径应避免交叉点在血管交叉处，减少测量血管参数误差。

而两组图像确定同一测量点，所画的圆弧半径应当一致，具体的进行对比的眼底血管测量点包括但不限于一个测量点，也可同一血管设置多组测量点，然后比对同一血管每一组测量点的血管管径等参数的差别，减小测量的误差。

综上所述，上述实施方式并非是本实用新型的限制性实施方式，凡本领域的技术人员在本实用新型的实质内容的基础上所进行的修饰或者等效变形，均在本实用新型的技术范畴。

Claims (6)

1.一种检测血管内皮功能设备，其特征在于，包括眼底镜与信息处理终端，所述信息处理终端接收眼底镜信息，所述信息处理终端包括主储存模块、主处理模块、主输入模块与主显示模块，所述主储存模块储存眼底镜测得的信息，所述主显示模块显示眼底镜测得的信息，所述主处理模块控制主储存模块与主显示模块，所述主输入模块控制主处理模块。

2.根据权利要求1所述的一种检测血管内皮功能设备，其特征在于，所述眼底镜连接主储存模块，所述主处理模块控制眼底镜。

3.根据权利要求2所述的一种检测血管内皮功能设备，其特征在于，所述眼底镜上设有辅控制模块、辅输入模块、辅储存模块与辅显示模块，所述眼底镜将测得的信息以图片形式显示在辅显示模块上，所述辅储存模块将测得的信息进行储存，所述辅控制模块控制辅显示模块、辅储存模块与眼底镜，所述辅输入模块控制辅控制模块，所述主储存模块接收辅储存模块中眼底镜信息。

4.根据权利要求3所述的一种检测血管内皮功能设备，其特征在于，所述辅储存模块连接有无线传输模块，所述无线传输模块由辅控制模块控制将辅储存模块的信息发射到信息处理终端，所述信息处理终端内设有无线接收模块，所述无线接收模块接收无线传输模块的信息，所述无线接收模块接收到的信息储存入主储存模块中。

5.根据权利要求4所述的一种检测血管内皮功能设备，其特征在于，所述辅储存模块为移动硬盘，所述辅储存模块可拆卸后连接到主储存模块上，和/或所述辅储存模块与主储存模块通过数据线传输数据。

6.根据权利要求3-5任意一项所述的一种检测血管内皮功能设备，其特征在于，所述主输入模块与主显示模块为一体的主触屏模块，所述辅输入模块与辅显示模块为一体的辅触摸模块。

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