基于磁感应相位移的生物组织血流实时监测系统及模拟监测系统.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN113133753A(43)申请公布日2021.07.20(21)申请号202110559761.0(22)申请日2021.05.21(71)申请人重庆理工大学地址404100重庆市巴南区红光大道69号(72)发明人李根曾令熙简满何圣杰许冰心殷圣童祝睿(74)专利代理机构重庆航图知识产权代理事务所(普通合伙)50247代理人孙方(51)Int.Cl.A61B5/0265(2006.01)A61B5/00(2006.01)G01N27/00(2006.01)权利要求书2页说明书6页附图5页(54)发明名称基于磁感应相位移的生物组织血流实时监测系统及模拟监测系统(57)摘要本发明公开了一种基于磁感应相位移的生物组织血流实时监测系统及模拟监测系统，包括信号源、激励线圈单元、接收线圈单元、数字化仪、上位机PC；信号源输出两个频率和相位相同的正弦信号,分别与激励线圈单元和数字化仪连接，接收线圈单元与数字化仪连接，用于采集由激励线圈单元发出的并经过待检测部位后在接收线圈单元中生成的输出信号，传输到上位机中进行分析处理得到待检测部位实时状态。本发明提供的系统利用磁感应相位移监测脑血流搏动状况，通过动脉血流动力学理论与磁感应相移检测原理相结合，对脑血流搏动的变化进行持续有效的监测，该系统具有无创、安全、非接触、体积小、穿透性强的优点。CN113133753ACN113133753A权利要求书1/2页1.基于磁感应相位移的生物组织血流实时监测系统，其特征在于：包括信号源、激励线圈单元、接收线圈单元、数字化仪、上位机PC；所述信号源输出两个频率和相位相同的正弦信号,所述信号源设置有第一端口和第二端口，所述第一端口与激励线圈单元连接，用于生成激励信号，所述第二端口与数字化仪连接，用于生成参考信号；所述激励线圈单元、接收线圈单元之间设置于待检测生物组织部位；所述接收线圈单元与数字化仪连接，所述接收线圈单元用于采集由激励线圈单元发出的并经过待检测生物组织部位后在接收线圈单元中生成的输出信号，所述输出信号传输到数字化仪中；所述参考信号和输出信号通过数字化仪传输到上位机中，所述上位机根据参考信号和输出信号进行分析处理得到待检测生物组织部位的血液实时状态。2.如权利要求1所述的基于磁感应相位移的生物组织血流实时监测系统，其特征在于：所述激励线圈单元、接收线圈单元采用PCB螺旋线圈传感器，所述激励线圈单元和接收线圈单元构建成激励接收单元。3.如权利要求1所述的基于磁感应相位移的生物组织血流实时监测系统，其特征在于：所述上位机PC机通过快速傅立叶变换FFT计算接收的输出信号与参考信号之间的磁感应相位移MIPS数据。4.如权利要求3所述的基于磁感应相位移的生物组织血流实时监测系统，其特征在于：所述所述磁感应相位移MIPS数据按照以下步骤进行计算：获取MIPS测量信号，对MIPS测量信号进行小波分解，得到MIPS测量信号的时域信号和频率信号；对时域信号和频率信号依次通过低通滤波和高通滤波处理得到MIPS信号；对MIPS信号进行分析得到待检测部位的分析结果。5.如权利要求4所述的基于磁感应相位移的生物组织血流实时监测系统，其特征在于：所述MIPS信号的分析是按照以下方式进行计算：按照以下公式计算接收线圈中的电压的相位变化；计算接收线圈中的总信号ΔV+V；计算总信号与参考信号之间的角度所述角度为磁感应相位移；其中，P为被测物的几何参数，ω为激励信号的角频率，σ为被测物体的电导率，B为主磁场，ΔB为二级磁场，V为主磁场的感应电压，ΔV为二级磁场的感应电压，μ0表示真空磁导率。6.基于磁感应相位移的生物组织血流模拟监测系统，其特征在于：包括信号源、激励线圈单元、接收线圈单元、数字化仪、上位机PC和血流模拟装置；所述信号源输出两个频率和相位相同的正弦信号,所述信号源设置有第一端口和第二端口，所述第一端口与激励线圈单元连接，用于生成激励信号，所述第二端口与数字化仪连接，用于生成参考信号；所述血流模拟装置设置于激励线圈单元、接收线圈单元之间；2CN113133753A权利要求书2/2页所述接收线圈单元与数字化仪连接，所述接收线圈单元用于采集由激励线圈单元发出的并经过血流模拟装置后在接收线圈单元中生成的输出信号，所述输出信号传输到数字化仪中；所述参考信号和输出信号通过数字化仪传输到上位机中，所述上位机根据参考信号和输出信号进行分析处理得到血流模拟装置的血液实时状态。7.如权利要求6所述的基于磁感应相位移的生物组织血流模拟监测系统，其特征在于：所述血流模拟装置为脑部血流模拟装置；所述脑部血流模拟装置包括硅胶管、模拟脑幻体、盛有生理盐水的容器和水泵；所述硅胶管一端与模拟脑幻体连接，另一端通过水泵与容器连接，通