基于超声压力解调方法的无创颅内压检测与实验研究

摘要

目前,在临床上用于颅内压检测的方法大都为有创方法,由于有创颅内压检测存在诸多弊端,因此临床上亟需一种真正意义上的颅内压无创检测方式。针对颅内疾病变化对超声波超声特性的影响,本文提出利用超声波传播特性来实现颅内压的无创检测。超声波的幅值及相位特性与生物组织的密度有关,生物组织密度的变化大都是由于受压力和自身质变而引起的,颅内压的变化同样也是由于头颅内部的生物组织的质变引起的,这样可以利用超声波的幅值和相位来解调颅内压的数值。基于超声压力解调方法,可以建立一套完整的无创颅内压测量基础理论。在建立完整的理论基础上,利用软件来对上述理论进行数值仿真,以此来验证理论的正确性。在搭建合理的实现系统基础上,对理论的模型进行实验验证。将理论、仿真及实验结果进行对比分析,得出超声波的幅值及相位可以很好地解调模型所受的压力。依据实验系统来设计超声无创颅内压检测仪,并将此仪器用于临床实验研究。分析超声无创颅内压检测仪采集的患者颅内压数据,将处理后的数据来反馈给理论,以此实现理论与实验数据的统一。依据上述的理论及实验结果,可以地得出超声波无创颅内压检测方法的有效性与广泛的应用前景。本文的主要工作内容如下:
　　①利用超声波在弹性介质里的传播特性研究来解调施加在弹性介质上的压力,并通过理论公式的演算来推导超声波的幅值和相位与弹性介质所受压力的理论公式,最终得出基于超声压力解调方法的无创颅内压测量基础理论。
　　②利用COMSOL及Abaqus软件来实现上述理论的数值仿真,并以此来验证理论的正确性。
　　③建立实验室模型并对上述理论进行实验验证,将实验数据反馈给基础理论,并做出实验与理论的对比分析结果。
　　④研究颅内压的变化机制与超声波脑部传播特性的关系,进一步研究颅内压增高时对超声波传播特性的影响。并在基础上对穿过大脑的超声波信号进行解调来得出其颅内压。将超声无创颅内压检测仪用于临床实验研究。将得到临床实验数据、模型数据和理论数据三者对比分析,得出最终的分析结果,最终得出超声压力解调方法及超声无创颅内压检测技术在临床上应用的可行性。