本发明涉及医疗检测技术领域，具体涉及一种基于智能腹主动脉血管支架的内漏监测装置及方法。
背景技术：
随着人口老龄化以及高血压、动脉硬化等危险因素的增加，我国腹主动脉瘤发病率呈明显上升趋势，65岁以上老年人腹主动脉瘤发病率高达8.8％。研究表明，每年每10万人中有20人至40人患腹主动脉瘤。异常膨胀的腹主动脉被称为腹主动脉瘤，它虽然不是真性肿瘤，但对人体的危害同样很大，瘤体破裂可导致死亡。腹主动脉瘤的形成是一个渐进的过程，在这种渐进的过程中，遗传学、环境学和生物化学诸因素相互影响、共同作用，例如改变了腹主动脉壁弹力连接组织的代谢从而促发了腹主动脉瘤的形成。
目前介入治疗成为腹主动脉瘤最为主要的手术方式。这种手术只需经股动脉将支架导入主动脉并将其从导管内释放，从而防止动脉瘤破裂。由于腹主动脉瘤的危险性，对其进行检测十分重要。目前，腹主动脉瘤的检查方法主要包括腹部x线片、彩色多普勒超声、cta以及mri等。这些方法，都需要借助较大的设备进行辅助检测，而且只能在医院进行。同时，借助这些方式进行检测，都会对人体有比较严重的辐射。为此，本发明提供了一种基于智能腹主动脉血管支架的内漏监测装置及方法，以至少部分地解决上述问题。
技术实现要素：
在发明内容部分中引入了一系列简化形式的概念，这将在具体实施例部分中进一步详细说明。本发明的发明内容部分并不意味着要试图限定出所要求保护的技术方案的关键特征和必要技术特征，更不意味着试图确定所要求保护的技术方案的保护范围。
为了克服现有技术中存在的问题，本发明提供一种基于智能腹主动脉血管支架的内漏监测装置，其包括第一血管状态检测装置、第二血管状态检测装置、第三血管状态检测装置和外部数据处理装置；所述第一血管状态检测装置、所述第二血管状态检测装置和所述第三血管状态检测装置均设置在腹主动脉中；
血管状态检测装置包括：传感器组、内处理器、能量供应装置和射频发射模块；所述外部数据处理装置包括射频接收模块、存储器和数据处理器；所述射频接收模块用以接收来自所述射频发射模块的电信号，所述存储器用以存储所述电信号，所述数据处理器周期性地从所述存储器中调取电信号；
所述存储器中包括血管截面状态标准指数m0和血管横向状态标准指数n0；所述数据处理器将所述第一血管状态检测装置实时状态指数m1，所述第二血管状态检测装置的实时状态指数m2和所述第三血管状态检测装置的实时状态指数m3分别与血管截面状态标准指数m0相比较，若存在大于液截面状态标准指数m0的实时状态指数，则说明该动脉血管具有内漏风险；
所述数据处理器将总血管横向实时状态指数n与血管横向状态标准指数n0相比较，若总血管横向实时状态指数n大于血管横向状态标准指数n0，则说明该动脉血管出现内漏现象。
进一步地，所述能量供应装置分别向所述传感器组和所述内处理器供应电能，所述传感器组将检测到的电信号传输到所述内处理器中，所述内处理器将血液流速信号和血管压力信号转化为数字信号，并加载集成电路id、时间戳等信息，所述内处理器通过所述射频发射模块将数字信号发送到所述外部处理装置中。
进一步地，所述血管状态检测装置还包括腹主动脉支架壳体，所述传感器组包括流速传感器组和压力传感器组；所述压力传感器组包括第一压力传感器、第二压力传感器、第三压力传感器和第四压力传感器，所述流速传感器组包括第一流速传感器、第二流速传感器、第三流速传感器和第四流速传感器。
进一步地，所述第一压力传感器、所述第二压力传感器、所述第三压力传感器和所述第四压力传感器设置在所述腹主动脉支架壳体的内壁上；
所述第一流速传感器、所述第二流速传感器、所述第三流速传感器和所述第四流速传感器设置在所述腹主动脉支架壳体的内壁上。
进一步地，所述射频接收装置接收来自所述射频发射装置的数字信号，存储器中设有血管压力矩阵f(p)和血液流速矩阵v(v)。
进一步地，血管压力函数为fn(p1’，p2’，p3’，p4’)；p1’为所述第一压力传感器所检测到的实时压力；p2’为所述第二压力传感器所检测到的实时压力；p3’为所述第三压力传感器所检测到的实时压力；p4’为所述第四压力传感器所检测到的实时压力；血液流速函数为vn(v1’，v2’，v3’，v4’)，v1’为所述第一流速传感器所检测到的实时流速；v2’为所述第二流速传感器所检测到的实时流速；v3’为所述第三流速传感器所检测到的实时流速；v4’为所述第四流速传感器所检测到的实时流速。
进一步地，所述存储器中包括对应所述第一血管状态检测装置的血管状态矩阵g1{f(pn)，v(vn)}；对应所述第二血管状态检测装置的血管状态矩阵g2{f(pn)，v(vn)}；对应所述第三血管状态检测装置的血管状态矩阵g3{f(pn)，v(vn)}；其中，n为编号，f(pn)为血管压力矩阵，v(vn)为血液流速矩阵。
进一步地，血管截面状态评价公式为
进一步地，血管横向状态公式：
n＝n1 n2 n3；其中，
本发明还提供了一种基于智能腹主动脉血管支架的内漏监测方法，其包括如下步骤：
第一血液状态检测装置、第二血液状态检测装置和第三血液状态检测装置的压力传感器组检测各自装置中的压力数据，以形成血液压力函数为fn(p1’，p2’，p3’，p4’)；
所述第一血液状态检测装置、所述第二血液状态检测装置和所述第三血液状态检测装置的流速传感器组检测各自装置中的流速数据，以形成血液流速函数为vn(v1’，v2’，v3’，v4’)；
存储器建立分别对应所述第一血管状态检测装置、所述第二血管状态检测装置和所述第三血管状态检测装置的血管状态矩阵g；
对各血管状态矩阵g建立血管截面状态评价公式和血管横向状态公式；
所述存储器中包括血管截面状态标准指数m0和血管横向状态标准指数n0；数据处理器将所述第一血管状态检测装置实时状态指数m1，所述第二血管状态检测装置的实时状态指数m2和所述第三血管状态检测装置的实时状态指数m3分别与血管截面状态标准指数m0相比较，若存在大于血管截面状态标准指数m0的实时状态指数，则说明该动脉血管具有内漏风险；
所述数据处理器将总血管横向实时状态指数n与血管横向状态标准指数n0相比较，若总血管横向实时状态指数n大于血管横向状态标准指数n0，则说明该动脉血管出现内漏现象。
与现有技术相比，本发明具有如下优点：
本发明所述的基于智能腹主动脉血管支架的内漏监测装置具有监测效果好，成本低，无辐射的优点。
进一步地，本发明设有三个血液状态检测装置，第一血液状态检测装置、第二血液状态检测装置和第三血液状态检测装置的压力传感器组检测各自装置中的压力数据，以形成血液压力函数为fn(p1’，p2’，p3’，p4’)；所述第一血液状态检测装置、所述第二血液状态检测装置和所述第三血液状态检测装置的流速传感器组检测各自装置中的流速数据，以形成血液流速函数为vn(v1’，v2’，v3’，v4’)；存储器建立分别对应所述第一血管状态检测装置、所述第二血管状态检测装置和所述第三血管状态检测装置的血管状态矩阵g；对各血管状态矩阵g建立血管截面状态评价公式和血管横向状态公式。
进一步地，若腹主动脉上产生腹主动脉瘤，随着动脉瘤的增大，其对附近的血管上的压强和血液流速均会产生影响；本发明设有血管截面状态标准指数m0，本发明中的数据处理器将所述第一血管状态检测装置实时状态指数m1，所述第二血管状态检测装置的实时状态指数m2和所述第三血管状态检测装置的实时状态指数m3分别与血管截面状态标准指数m0相比较，以实时监控动脉瘤的增大情况。
进一步地，若腹主动脉瘤破裂，则会造成附近的血管上的压强减小和血液流速升高等影响；本发明设有血管横向状态标准指数n0；本发明中的数据处理器将总血管横向实时状态指数n与血管横向状态标准指数n0相比较，以实时监控动脉瘤的内漏情况。
附图说明
为了使本发明的优点更容易理解，将通过参考在附图中示出的具体实施方式更详细地描述上文简要描述的本发明。可以理解这些附图只描绘了本发明的典型实施方式，因此不应认为是对其保护范围的限制，通过附图以附加的特性和细节描述和解释本发明。
图1为本发明所述的智能腹主动脉血管支架的内漏监测装置的一种实施例整体结构示意图；
图2为本发明所述的智能腹主动脉血管支架的内漏监测装置的传感器布置方式示意图；
图3为本发明所述的动脉支架的一种实施例结构示意图。
附图标记说明：
1、腹主动脉支架壳体；21、第一压力传感器；22、第二压力传感器；23、第三压力传感器；24、第四压力传感器；31、第一流速传感器；32、第二流速传感器；33、第三流速传感器；34、第四流速传感器；4、横向支撑结构；5、纵向支撑结构。
具体实施方式
在下文的描述中，给出了大量具体的细节以便提供对本发明更为彻底的理解。然而，对于本领域技术人员来说显而易见的是，本发明实施方式可以无需一个或多个这些细节而得以实施。在其他的例子中，为了避免与本发明实施方式发生混淆，对于本领域公知的一些技术特征未进行描述。
为了彻底了解本发明实施方式，将在下列的描述中提出详细的结构。显然，本发明实施方式的施行并不限定于本领域的技术人员所熟习的特殊细节。本发明的较佳实施方式详细描述如下，然而除了这些详细描述外，本发明还可以具有其他实施方式。
在本发明的描述中，术语“内侧”、“外侧”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“顶”、“底”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明而不是要求本发明必须以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
参阅图1所示，本发明提供了一种基于智能腹主动脉血管支架的内漏监测装置及方法，其智能装置包括第一血管状态检测装置、第二血管状态检测装置、第三血管状态检测装置和外部数据处理装置。血管状态检测装置包括：传感器组、内处理器、能量供应装置和射频发射模块；在本发明中，三个血管状态检测装置包括第一射频发射模块、第二射频发射模块和第三射频发射模块；外部数据处理装置包括射频接收模块、存储器和数据处理器；射频接收模块用以接收来自第一射频发射模块、第二射频发射模块和第三射频发射模块的电信号，存储器用以存储所述电信号，数据处理器周期性地从存储器中调取电信号，并根据该电信号进行血液流速状态分析。
血管状态检测装置还包括腹主动脉支架壳体1，传感器组包括流速传感器组和压力传感器组；在图2所述的实施例中，压力传感器组包括第一压力传感器21、第二压力传感器22、第三压力传感器23和第四压力传感器24，第一压力传感器21、第二压力传感器22、第三压力传感器23和第四压力传感器24设置在腹主动脉支架壳体1的内壁上；流速传感器组包括第一流速传感器31、第二流速传感器32、第三流速传感器33和第四流速传感器34，第一流速传感器31、第二流速传感器32、第三流速传感器33和第四流速传感器34设置在腹主动脉支架壳体1的内壁上。
在本发明的一些实施例中，第一压力传感器21、第二压力传感器22、第三压力传感器23和第四压力传感器24在与腹主动脉支架壳体1的轴向垂直的平面上的正投影沿腹主动脉支架壳体1的内壁周向间隔均匀分布；第一流速传感器31、第二流速传感器32、第三流速传感器33和第四流速传感器34在与腹主动脉支架壳体1的轴向垂直的平面上的正投影沿腹主动脉支架壳体1的内壁周向间隔均匀分布。
在血管状态检测装置中，能量供应装置分别向传感器组和内处理器供应电能，传感器组将检测到的电信号传输到内处理器中，内处理器将血液流速信号和血管压力信号转化为数字信号，并加载集成电路id、时间戳等信息，通过射频发射模块将数字信号发送到外部处理装置中。在本发明的一些实施例中，能量供应装置为微型电池，能量供应装置直接为传感器组和内处理器供应电能；能量供应装置还可以接收由外部处理设备辐射至体内的电磁波，通过无线射频能量收集的方式为传感器组和内处理器供应电能。
如图3所示，在本发明的一些实施例中，腹主动脉支架包括两个以上的横向支撑结构4和若干纵向支撑结构5，每一横向支撑结构4均由一金属丝弯曲形成环形支架；相邻两环形支架之间通过若干交错设置的纵向支撑结构5固定连接，使支架撑开后形成网状结构。环形支架可以采用正弦波结构或锯齿波结构。其中，在每节支架的另一端分别设置有绝缘材料，通过绝缘材料固定该节支架结构的稳固性。
射频接收装置接收来自射频发射装置的数字信号，存储器中设有血管压力矩阵f(p)和血液流速矩阵v(v)。
具体而言，血管压力矩阵为f(p1’，p2’，p3’，p4’)；p1’为第一压力传感器21所检测到的实时压力；p2’为第二压力传感器22所检测到的实时压力；p3’为第三压力传感器23所检测到的实时压力；p4’为第四压力传感器24所检测到的实时压力；血液流速矩阵为v(v1’，v2’，v3’，v4’)，v1’为第一流速传感器31所检测到的实时流速；v2’为第二流速传感器32所检测到的实时流速；v3’为第三流速传感器33所检测到的实时流速；v4’为第四流速传感器34所检测到的实时流速。
存储器中包括对应第一血管状态检测装置的血管状态矩阵g1{f(pn)，v(vn)}；对应第二血管状态检测装置的血管状态矩阵g2{f(pn)，v(vn)}；对应第三血管状态检测装置的血管状态矩阵g3{f(pn)，v(vn)}；其中，n为编号，f(pn)为血管压力矩阵，v(vn)为血液流速矩阵。
具体而言，存储器中还包括血管截面状态标准指数m0；血管截面状态评价公式为
具体而言，存储器中还包括血管横向状态标准指数n0，血管横向状态公式：
存储器记录安装完血管状态检测装置后第一次所检测出的标准血液流速区间{v0-δv，v0 δv}；式中，v0为期望标准流速，δv为可允许的流速波动值；同理，存储器记录在安装完血管状态检测装置后第一次所检测出的标准血管压力区间{p0-δp，p0 δp}；式中，p0为期望标准压力，δp为可允许的压力波动值。对于每个血管检测装置，数据处理器定期检测第一压力传感器检测的实时压力p1’、第二压力传感器检测的实时压力p2’、第三压力传感器检测的实时压力p3’、第四压力传感器检测的实时压力p4’是否在标准血管压力区间{p0-δp，p0 δp}内；若存在编号为y的实时压力不在标准血管压力区间{p0-δp，p0 δp}内，则数据处理器计算总血管横向实时状态指数n，计算公式如下：
n＝n1 n2 n3；其中，
数据处理器将总血管横向实时状态指数n与血管横向状态标准指数n0相比较，若总血管横向实时状态指数n大于血管横向状态标准指数n0，则说明该动脉血管出现内漏现象。
除非另有定义，本文中所使用的技术和科学术语与本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中使用的术语只是为了描述具体的实施目的，不是旨在限制本发明。本文中出现的诸如“部件”等术语既可以表示单个的零件，也可以表示多个零件的组合。本文中出现的诸如“安装”、“设置”等术语既可以表示一个部件直接附接至另一个部件，也可以表示一个部件通过中间件附接至另一个部件。本文中在一个实施方式中描述的特征可以单独地或与其它特征结合地应用于另一个实施方式，除非该特征在该另一个实施方式中不适用或是另有说明。
本发明已经通过上述实施方式进行了说明，但应当理解的是，上述实施方式只是用于举例和说明的目的，而非意在将本发明限制于所描述的实施方式范围内。本领域技术人员可以理解的是，根据本发明的教导还可以做出更多种的变型和修改，这些变型和修改均落在本发明所要求保护的范围以内。
1.一种基于智能腹主动脉血管支架的内漏监测装置，其特征在于，包括第一血管状态检测装置、第二血管状态检测装置、第三血管状态检测装置和外部数据处理装置；所述第一血管状态检测装置、所述第二血管状态检测装置和所述第三血管状态检测装置均设置在腹主动脉中；
血管状态检测装置包括：传感器组、内处理器、能量供应装置和射频发射模块；所述外部数据处理装置包括射频接收模块、存储器和数据处理器；所述射频接收模块用以接收来自所述射频发射模块的电信号，所述存储器用以存储所述电信号，所述数据处理器周期性地从所述存储器中调取电信号；
所述存储器中包括血管截面状态标准指数m0和血管横向状态标准指数n0；所述数据处理器将所述第一血管状态检测装置实时状态指数m1，所述第二血管状态检测装置的实时状态指数m2和所述第三血管状态检测装置的实时状态指数m3分别与血管截面状态标准指数m0相比较，若存在大于液截面状态标准指数m0的实时状态指数，则说明该动脉血管具有内漏风险；
所述数据处理器将总血管横向实时状态指数n与血管横向状态标准指数n0相比较，若总血管横向实时状态指数n大于血管横向状态标准指数n0，则说明该动脉血管出现内漏现象。
2.根据权利要求1所述的基于智能腹主动脉血管支架的内漏监测装置，其特征在于，所述能量供应装置分别向所述传感器组和所述内处理器供应电能，所述传感器组将检测到的电信号传输到所述内处理器中，所述内处理器将血液流速信号和血管压力信号转化为数字信号，并加载集成电路id、时间戳等信息，所述内处理器通过所述射频发射模块将数字信号发送到所述外部处理装置中。
3.根据权利要求1所述的基于智能腹主动脉血管支架的内漏监测装置，其特征在于，所述血管状态检测装置还包括腹主动脉支架壳体，所述传感器组包括流速传感器组和压力传感器组；所述压力传感器组包括第一压力传感器、第二压力传感器、第三压力传感器和第四压力传感器，所述流速传感器组包括第一流速传感器、第二流速传感器、第三流速传感器和第四流速传感器。
4.根据权利要求3所述的基于智能腹主动脉血管支架的内漏监测装置，其特征在于，所述第一压力传感器、所述第二压力传感器、所述第三压力传感器和所述第四压力传感器设置在所述腹主动脉支架壳体的内壁上；
所述第一流速传感器、所述第二流速传感器、所述第三流速传感器和所述第四流速传感器设置在所述腹主动脉支架壳体的内壁上。
5.根据权利要求4所述的基于智能腹主动脉血管支架的内漏监测装置，其特征在于，所述射频接收装置接收来自所述射频发射装置的数字信号，存储器中设有血管压力矩阵f(p)和血液流速矩阵v(v)。
6.根据权利要求5所述的基于智能腹主动脉血管支架的内漏监测装置，其特征在于，血管压力函数为fn(p1’，p2’，p3’，p4’)；p1’为所述第一压力传感器所检测到的实时压力；p2’为所述第二压力传感器所检测到的实时压力；p3’为所述第三压力传感器所检测到的实时压力；p4’为所述第四压力传感器所检测到的实时压力；血液流速函数为vn(v1’，v2’，v3’，v4’)，v1’为所述第一流速传感器所检测到的实时流速；v2’为所述第二流速传感器所检测到的实时流速；v3’为所述第三流速传感器所检测到的实时流速；v4’为所述第四流速传感器所检测到的实时流速。
7.根据权利要求6所述的基于智能腹主动脉血管支架的内漏监测装置，其特征在于，所述存储器中包括对应所述第一血管状态检测装置的血管状态矩阵g1{f(pn)，v(vn)}；对应所述第二血管状态检测装置的血管状态矩阵g2{f(pn)，v(vn)}；对应所述第三血管状态检测装置的血管状态矩阵g3{f(pn)，v(vn)}；其中，n为编号，f(pn)为血管压力矩阵，v(vn)为血液流速矩阵。
8.根据权利要求7所述的基于智能腹主动脉血管支架的内漏监测装置，其特征在于，血管截面状态评价公式为
9.根据权利要求7所述的基于智能腹主动脉血管支架的内漏监测装置，其特征在于，血管横向状态公式：
n＝n1 n2 n3；其中，
10.一种基于智能腹主动脉血管支架的内漏监测方法，其特征在于，包括如下步骤：
第一血液状态检测装置、第二血液状态检测装置和第三血液状态检测装置的压力传感器组检测各自装置中的压力数据，以形成血液压力函数为fn(p1’，p2’，p3’，p4’)；
所述第一血液状态检测装置、所述第二血液状态检测装置和所述第三血液状态检测装置的流速传感器组检测各自装置中的流速数据，以形成血液流速函数为vn(v1’，v2’，v3’，v4’)；
存储器建立分别对应所述第一血管状态检测装置、所述第二血管状态检测装置和所述第三血管状态检测装置的血管状态矩阵g；
对各血管状态矩阵g建立血管截面状态评价公式和血管横向状态公式；
所述存储器中包括血管截面状态标准指数m0和血管横向状态标准指数n0；数据处理器将所述第一血管状态检测装置实时状态指数m1，所述第二血管状态检测装置的实时状态指数m2和所述第三血管状态检测装置的实时状态指数m3分别与血管截面状态标准指数m0相比较，若存在大于血管截面状态标准指数m0的实时状态指数，则说明该动脉血管具有内漏风险；
所述数据处理器将总血管横向实时状态指数n与血管横向状态标准指数n0相比较，若总血管横向实时状态指数n大于血管横向状态标准指数n0，则说明该动脉血管出现内漏现象。
技术总结