基于氣流與激光檢測技術的無創(chuàng)靜脈測壓新方法的研究.pdf

1、食管靜脈曲張(EV)是肝硬化病人一種常見的并發(fā)癥，一半左右的肝硬化患者在確診肝硬化時已有食管靜脈曲張。EV的主要癥狀是破裂出血，并且肝功能等級越高患者，其EV破裂出血死亡率越高。因此對于肝硬化患者而言，如何及時發(fā)現(xiàn)EV出血高危人群，提前預測出血傾向并制定合理的治療方案就顯得尤為重要。目前人體食管曲張靜脈壓力測定存在兩大類技術且均在內鏡下進行，即靜脈內測壓和靜脈外測壓。靜脈內測壓即穿刺測壓，是公認的標準測壓方法，但該方法存在不能重復測壓、

2、穿刺易造成大出血或細菌感染等缺點。靜脈外測壓技術則是當前的研究熱點。目前包括兩大類:一是食管曲張靜脈貼壁測壓的技術，另一種是氣囊測壓法。但是，這兩類無創(chuàng)測壓方法由于受到多種體內環(huán)境因素的影響，難以有效減少干擾提高準確性。因此，為了更好的預測EV出血，需要找到一種更安全、準確、重復性好的內鏡方法用于測量EV的壓力。
　　目的:本研究利用光學原理并結合自動控制技術、計算機實時圖像檢測技術，進行氣流結合激光無創(chuàng)非接觸測壓方法的研究?；?/p>

3、該新測壓方法，研制相應的無創(chuàng)測壓儀原型，并利用該原型儀器進行體外血管實驗及動物實驗，評估測壓新方法的可行性、準確性和實用性。
　　原理:采用小直徑可控氣流壓迫靜脈血管外壁，控制氣流壓力從小到大連續(xù)變化，同時監(jiān)測血管外壁的形變;本研究認為對于外凸的薄壁靜脈血管，血管外壁初始形變時刻的氣流壓力與血管內靜壓相等或成線性相關關系。
　　方法:
　　1.自主設計研發(fā)可調節(jié)氣泵，設計調整氣泵結構以及電路，以實現(xiàn)氣泵輸出的氣壓脈沖工

4、作頻率和氣壓強度可調，利用可調節(jié)氣泵可產生出穩(wěn)定、可控制的氣流脈沖（氣壓連續(xù)變化過程不斷往復進行，可完成對被測對象的多次重復測量，以提高測量精度）;
　　2.對氣泵產生的氣流、氣流與導管壁摩擦導致的氣壓衰減進行實驗研究，試驗測量氣流在管道、血管壁等多個位置的壓力情況，并分析各個位置氣流壓力之間的相關性和函數(shù)關系，研究氣流路徑上壓力分布是否具有穩(wěn)定性和可計算的方法;
　　3.對激光發(fā)射裝置的構建，利用該裝置發(fā)射的激光線，在測量

5、血管壁上產生能用于無創(chuàng)測壓系統(tǒng)捕捉的光學信號;
　　4.自主研發(fā)圖像采集分析系統(tǒng)程序，利用已有的內鏡系統(tǒng)，連續(xù)采集測壓靜脈位置的光學信號圖像，通過光學圖像分析程序，快速捕捉血管因氣壓形變引起的光學信號圖像改變的情況;
　　5.構建同步體系，對氣流壓力變化和靜脈管壁變形進行同步測量，實現(xiàn)儀器捕捉血管形變時刻，可同時記錄當前氣壓值;
　　6.進行體外血管實驗，利用壓力可調節(jié)的模擬血管儀，使用本研究無創(chuàng)測量新方法，用研制的無

6、創(chuàng)測壓儀對仿生血管和離體大隱靜脈血管進行實驗測量，并將測量數(shù)據與模擬血管儀數(shù)據對比，通過比較分析，驗證本研究原理;
　　7.進行動物體內血管實驗，通過將家兔進行解剖，對其下腔靜脈同時進行無創(chuàng)測壓和穿刺測壓，通過分析比較，進一步明確無創(chuàng)測壓新方法的可行性、準確性和實用性。
　　結果:
　　1.根據無創(chuàng)測量新方法的理論構想，研制出新型無創(chuàng)測壓儀原型。該儀器原型通過主動控制氣流連續(xù)變化，以該氣流作為指壓氣流探針壓迫血管，同時

7、借助激光檢測技術，同步檢測血管變形過程;當曲張靜脈被主動氣流壓陷初始時刻，記錄氣流壓力;根據該時刻氣流壓力數(shù)據來計算血管內部的壓力。
　　2.通過體外血管實驗和動物體內血管實驗，結果表明本研究研制的測壓儀器與仿生血管的實際壓力值有良好的相關性，直線回歸方程式分別為:Y=1.001X+6.036;測壓儀器與離體大隱靜脈血管的實際壓力值有良好的相關性，直線回歸方程式分別為:Y=1.001X+9.703;測壓儀器與穿刺測壓儀有良好的相關