一种无创非介入式腹内压测试系统的制作方法

1.本发明涉及腹内压测试领域，尤其涉及一种无创非介入式腹内压测试系统。


背景技术：

2.腹腔内压力(intra
‑
abdominal pressure,iap)是腹腔内部的液体压力，是临床诊断和治疗疾病重要的生理学参数之一。检测腹内压是临床诊断和治疗的可靠依据，在icu内常规进行腹内压检测和监测，可准确预测腹腔高压症患者的病情变化，及早防治腹腔间室综合症的发生，降低危重患者的死亡率。
3.现有技术中通常采用如下方法进行腹腔内压的测量：
4.(1)直接测量法，即通过腹腔引流管或穿刺针连接传感器进行测压，测量值准确，但此方法为有创操作，加之大多数患者腹腔情况复杂，易产生风险，故临床很少应用。
5.(2)间接介入式测量法，间接介入式测量是通过介入测量下腔静脉压、胃内压、直肠和膀胱内的压力等来间接反映腹内压力，当前应用比较广泛的是膀胱内压力的间接介入式测量。此类方法操作复杂，力学机理不清晰，测量精度不够，有些间接测量方法甚至有明显的危险性(如：下腔静脉压间接测量法容易形成静脉血栓)，其临床应用受限。
6.所以，如何提供一种在无创的条件下能够准确测量腹内压的方法称为亟待解决的问题。


技术实现要素：

7.本发明提供一种无创非介入式腹内压测试系统，实现以无创方式多角度测量实时腹内压的目的。
8.为了实现上述目的本发明提供一种无创非介入式腹内压测试系统，包括：腹壁基础参数测量装置和腹内压间接测量装置。腹壁基础参数测量装置包括腹壁力学性能测量装置和腹壁厚度测量装置，二者配合使用用于获取腹壁近似杨氏模量和腹壁厚度。腹内压间接测量装置由充气球膜、曲率传感器与气压传感器组成，将腹内压间接测量装置接触腹部并施压后，根据相互作用力原理通过腹部形变使得腹内压间接测量装置产生形变，从而得到腹内压力参数。将腹内压力参数与腹内压间接测量装置的初始压力参数、腹壁近似杨氏模量和腹壁厚度结合后获取腹内压p
b
：
9.p
b
≈p2±
k
r
(k
b
e
b
t
b
k
m
e
m
t2)/r3；
10.其中，k
r
为曲率变异系数，当接触区为单曲率圆球状时取1；k
b
为腹壁材料变异系数，当腹壁处于小应变状态时取1；其中，k
m
为球膜材料变异系数，当球膜处于小应变状态时取1。
11.作为上述技术方案的优选，较佳的，将腹内压间接测量装置接触腹部并施压后，得到腹内压力参数包括：将曲率传感器与充气球膜贴合固定，当将充气球面膜近按压于腹部时获取曲率传感器与腹部接触区域的接触区曲率半径r3。
12.作为上述技术方案的优选，较佳的，充气球膜上安装有一气压传感器，当腹内压间
接测量装置贴合于腹部时，气压传感器获取充气球膜内的压力变化，初始内压为p1，接触后内压为p2。
13.作为上述技术方案的优选，较佳的，当初始内压为0时，记录初始壁厚t0；当所述充气球膜接触腹壁后，记录接触壁厚t2。
14.本发明技术方案提供了一种腹壁参数测量装置用于测试腹壁厚度、腹壁力学特性等特异性参数；腹内压间接测量装置用于测试腹壁外表面曲率变化、腹壁外表面压强变化等关键参数；基于简单力学原理，由腹壁基础参数与间接腹内压测量给出的关键参数反演得出腹腔内压值。
15.本发明的优点是通过无创口/面的方式实现了腹内压检测，不仅可以提高病患在检测时的舒适度，还能够结合直接测量法对腹内压计算方法进行修正，提升测量精度。
附图说明
16.为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
17.图1为本发明实施例提供的无创非介入式腹内压测试系统中腹壁基础参数测量装置与腹部配合使用的结构示意图。
18.图2为本发明实施例提供的无创非介入式腹内压测试系统中腹内压间接测量装置测量前的结构示意图。
19.图3为本发明实施例提供的无创非介入式腹内压测试系统中腹内压间接测量装置测量腹内压过程中的结构示意图。
具体实施方式
20.为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
21.首先，对本发明提供的实现腹内压测试方法的配套无创非介入腹内压测试装置进行说明：
22.如图1和图2所示，装置包括：由腹壁力学性能测量装置11和腹壁厚度测量装置12组成的腹壁基础参数测量装置1，由充气球膜21、曲率传感器22和气压传感器23组成的腹内压间接测量装置2。
23.腹壁力学性能测量装置11和腹壁厚度测量装置12分别用于得到腹壁24的厚度以及腹部的杨氏模量。
24.充气球膜21与曲率传感器22贴合设置，曲率传感器22随着充气球膜21的形变而形变，以此获取腹部实时曲率变化。气压传感器23安装于充气球膜21外，与曲率传感器22相邻，气压传感器23采集球膜传感器内的气压变化。当计算腹内压时，气压变化数值与曲率变化数值配合使用。
25.现对本发明具体实施方式进行一步说明：
26.首先将腹壁力学性能测量装置11和腹壁厚度测量装置12靠近腹壁24外壁，根据超声振动检测法与静态应变估计法等方法得到腹壁24近似杨氏模量e
b
；腹壁厚度测量装置12采用腹壁彩超，ct，或者是磁共振成像等，能够得出腹壁厚度t
b
。
27.之后如图2所示，在初始状态下，获取充气球膜21的内压为0时，充气球膜21的初始壁厚t0，初始半径r0；充气球膜21的内压为p1时，壁厚为t1，半径为r1，此步骤旨在得到充气球膜21内压、壁厚和半径之间的数据关系。
28.在进行腹内压测量时，如图3所示，将充气球膜21靠近腹壁24外侧并施压，此时腹腔25受到外力发生内压变化向充气球膜21施加反压作用力使得充气球膜21产生形变(充气球膜内压产生变化)，当充气球膜21形变稳定时(气压传感器23数值平稳)，获取曲率传感器22与腹壁24接触区的接触区曲率半径r3，气压传感器23测得充气球膜21的内压为p2时，充气球膜21的壁厚为t2，此时根据腹腔内压的近似反演公式得到腹内压p
b
：
29.p
b
≈p2±
k
r
(k
b
e
b
t
b
k
m
e
m
t2)/r330.其中，上式中的
±
号有接触面曲率的正负决定，接触面为凸曲面取“ ”(腹腔内压大于球膜内压)、接触面为凹曲面取“－”(腹腔内压大于球膜内压)，见图2中曲面。k
r
为曲率变异系数，当接触区为单曲率圆球状时取1，当接触区为椭球或其他变异形状时，根据实际测量情况对各变异形状处的凹凸曲面进行变异修正，并获取相应凹凸曲面的曲率；k
b
为腹壁的变异系数，当腹壁处于小应变状态时取1，若腹壁处于大应变状态，根据材料非线性与几何非线性情况对该参数进行变异处理；k
m
为充气球膜21材料变异系数，当充气球膜21处于小应变状态时取1，若球膜处于大应变状态，根据材料非线性与几何非线性情况对该参数进行变异处理。
31.最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。