基于磁感应相移技术测量脑血流实验研究

作     者：彭斌 李根 秦明新 宁旭 潘文才 庄伟 金贵 孙建 闫庆广 

作者机构：第三军医大学生物医学工程学院电子学教研室重庆400038 重庆大学生物工程学院生物医学工程系重庆400044 

出 版 物：《中国医学物理学杂志》 (Chinese Journal of Medical Physics)

年 卷 期：2015年第32卷第5期

页      面：643-649页

学科分类：0831[工学-生物医学工程（可授工学、理学、医学学位）] 08[工学] 0836[工学-生物工程] 

基　　金：国家自然科学基金(61372065) 

主　　题：非接触 磁感应相移技术 脑血流 

摘      要：针对目前监测脑血流的设备和手段的不足,本研究建立了一套基于磁感应相移技术(Magnetic Induction Phase Shift,MIPS)的无创非接触脑血流测量系统。为了明确此系统测得信号所代表的物理含义,首先进行了物理模型实验,采用微型泵和橡胶管分别模拟心脏泵血和血管搏动;为了进一步验证该实验系统检测脑血流的可行性和可靠性,又进行了10名健康志愿者临床实验,并对测得的信号进行小波分析去除整体基线漂移、高通滤波去除呼吸干扰、频谱分析和3次样条差值去除局部基线漂移等信号处理,处理后的信号进行波形面积计算,以便统计分析同一个体的重复性和不同个体之间的差异。物理实验结果表明MIPS方法测得的信号代表橡胶管的舒张与收缩,反映了橡胶管搏动的物理机制;志愿者实验结果表明测得的信号波形形状类似于脉搏波,反映了脑血流的周期性变化,MIPS信号频率在1 Hz左右,通过统计分析面积数值发现10名健康志愿者的P值均大于0.05,实验中每位健康志愿者的各组测量数据之间没有显著性差异。实验结果表明该系统能够实时监测脑血流的基本变化情况,且系统具有非接触、精度高、灵敏度高、可连续监测等优点,作为一种监测脑血流的新手段,具有潜在的应用价值。