CN111990986B - 一种颅内压监测方法和装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种颅内压监测方法和装置。该监测方法包括：将压力传感器与测压探头连接，并形成从薄膜至压力传感器的压力传输路径；将测压探头植入患者的脑室中，利用脑室中的脑脊液对测压探头的薄膜传导颅内压强；通过压力传感器将脑脊液压力变化转化为光栅信号；通过光纤将光栅信号传输至一个光电解析模块中，使光电解析模块将光栅信号转化为电信号；将电信号数模转换处理为代表颅内压的压力波形并进行显示。本发明可以在监测的同时进行引流等操作，而且由于测压探头的尺寸较小，同时光纤传感器以及相应光纤都比较细，能够实现测压探头的钻孔***，利用介质传导的原理进行检测，无需利用连通器的原理，操作简单，能够同步施行脑脊液引流。

Description

一种颅内压监测方法和装置

技术领域

本发明涉及临床监测技术领域的一种监测方法，尤其涉及一种颅内压监测方法，还涉及一种颅内压监测装置。

背景技术

颅内压(intracranial pressure.ICP)是指颅内容物(脑组织、脑脊液、血液)对颅腔壁的压力。颅内压增高是指颅内压持续超过15mmHg(20cmH2O或2.00kPa)。多种重症神经***疾病，如颅脑创伤、脑血管疾病、脑炎、脑膜炎、静脉窦血栓、脑肿瘤等，多伴有不同程度的颅内压增高。颅内压增高可使患者出现意识障碍，严重者出现脑疝，并可在短时间内危及生命。颅内压监测对判断病情、指导降颅压治疗方面有着重要的临床意义。根据传感器放置位置的不同，可将颅内压监测分为脑室内、脑实质内、硬膜下和硬膜外测压。按其准确性和可行性依次排序为：脑室内导管>脑实质内光纤传感器>硬膜下传感器>硬膜外传感器。目前颅内压测量是通过将脑室内的脑脊液引流出来，通过找平利用连通器的原理进行压力测量。

发明内容

为解决现有的颅内压测量方法操作复杂和不便同步施行脑脊液引流的技术问题，本发明提供一种颅内压监测方法和装置。

本发明采用以下技术方案实现：一种颅内压监测方法，其通过一个颅内压检测设备对颅内压进行监测；所述颅内压检测设备包括测压探头；所述测压探头上开设有与颅内脑脊液相接触的多个检测孔；所述测压探头的表面覆盖有薄膜，且所述薄膜盖住所述检测孔；所述测压探头的前端具有与所述检测孔连通的空腔，且所述空腔中填充有传导介质；所述测压探头的后端与前端连通，并内置有一个压力传感器；所述压力传感器用于通过感知所述传导介质的压强而检测所述薄膜的压力，所述颅内压检测设备将所述压力转化为所述颅内压；其中，所述颅内压监测方法包括以下步骤：

(1)将所述压力传感器与所述测压探头连接，并形成从所述薄膜至所述压力传感器的压力传输路径；

(2)将所述测压探头植入患者的脑室中，利用所述脑室中的脑脊液对所述测压探头的薄膜传导颅内压强；

(3)通过所述压力传感器将脑脊液压力转化为光栅信号；

(4)通过光纤将所述光栅信号传输至一个光电解析模块中，使所述光电解析模块将所述光栅信号转化为电信号；

(5)将电信号转化为代表所述颅内压的压力波形并进行显示。

本发明通过将测压探头置于脑室中的脑脊液中，测压探头上的薄膜在脑脊液的压力作用下会发生变形，进而施加压力在空腔中的传导介质上，传导介质将压强传递并施加在压力传感器上，这样压力传感器就会产生于颅内压正相关的信号，后转化为光栅信号，光栅信号进行在光电解析模块解析后转化为电信号，最终电信号转化为颅内压的压力波形而显示出来，这样就解决了现有的颅内压测量方法操作复杂和不便同步施行脑脊液引流的技术问题，得到了操作简单，同时能够同步施行脑脊液引流的技术效果。

作为上述方案的进一步改进，多个检测孔环绕所述测压探头的中轴线设置，并开设在所述测压探头的侧壁上；每个检测孔呈椭圆形，且长轴方向与所述测压探头的中轴线平行。

作为上述方案的进一步改进，所述前端的半径大于所述后端的半径，且所述检测孔开设在所述前端上。

作为上述方案的进一步改进，所述前端远离所述后端的一端呈半球形，所述前端与所述后端可拆卸式连接。

作为上述方案的进一步改进，所述测压探头为高分子化合物探头，所述薄膜为高分子薄膜。

作为上述方案的进一步改进，所述颅内压检测设备还包括传感器接口；所述传感器接口安装在所述后端上，并与所述压力传感器连接。

作为上述方案的进一步改进，所述颅内压检测设备还包括主机；所述主机通过所述光纤与所述压力传感器连接，并用于显示所述颅内压与所述压力波形。

作为上述方案的进一步改进，所述光纤传感器通过光耦合器产生所述光栅信号，所述光栅信号通过光栅解析、光电转换、模数转换而输入微控制单元中进行处理后形成所述压力波形。

作为上述方案的进一步改进，所述颅内压监测方法还包括：

判断所述颅内压是否超过一个压力阈值；

在所述颅内压超过所述压力阈值时，发出压力过大报警信号和通过引流管对所述脑脊液中进行释放，并持续测量所述颅内压。

本发明还提供一种颅内压监测装置，其应用上述任意所述的颅内压监测方法，其包括：

颅内压检测设备，其包括测压探头和压力传感器；所述测压探头上开设有与颅内脑脊液相接触的多个检测孔；所述测压探头的表面覆盖有薄膜，且所述薄膜盖住所述检测孔；所述测压探头的前端具有与所述检测孔连通的空腔，且所述空腔中填充有传导介质；所述测压探头的后端与前端连通，并内置所述压力传感器；所述压力传感器用于通过感知所述传导介质的压强而检测所述薄膜的压力，所述颅内压检测设备将所述压力转化为所述颅内压；

颅内压监测机构，其用于先将所述压力传感器与所述测压探头连接，并形成从所述薄膜至所述压力传感器的压力传输路径，再将所述测压探头植入患者的脑室中，利用所述脑室中的脑脊液对所述测压探头的薄膜传导颅内压强，然后通过所述压力传感器将脑脊液压力变化转化为光栅信号，最后将电信号转化为代表所述颅内压的压力波形并进行显示。

相较于现有的颅内压测量方法，本发明的颅内压监测方法和装置具有以下有益效果：

1、该颅内压监测方法，其通过将测压探头置于脑室中的脑脊液中，测压探头上的薄膜在脑脊液的压力作用下会发生变形，进而施加压力在空腔中的传导介质上，传导介质将压强传递并施加在压力传感器上，这样压力传感器就会产生于颅内压正相关的信号，后转化为光栅信号，光栅信号进行在光电解析模块解析后转化为电信号，最终电信号转化为颅内压的压力波形而显示出来，从而可以直观的监测脑积液压力和压力变化。由于在监测的过程中，测压探头独立于其他设备，这样就可以在监测的同时进行引流等操作，而且由于测压探头的尺寸较小，同时光纤传感器以及相应光纤都比较细，能够实现测压探头的钻孔***，并且利用空气传导的原理进行检测，无需利用连通器的原理，操作简单，能够同步施行脑脊液引流。

2、该颅内压监测方法，其还会判断颅内压是否超过压力阈值，是则发出报警信号并通过引流管对脑脊液中进行释放，这样可以避免颅内压过大，能够一边检测颅内压，一边进行引流操作，从而保证颅内压监测的持续有效进行。

3、该颅内压监测方法，其利用薄膜的探测作用而感知脑脊液压力，而薄膜则可以为高分子薄膜，其耐压且反应灵敏，这样可以更加精确地检测到脑脊液的压力变化，提高颅内压的检测准确度和精度。

4、该颅内压监测方法，其所使用的测压探头设有前端和后端，前端和后端之间可拆卸式连接，这样在单次使用测压探头后，前端可以作为一次性消耗品而丢弃，后端及内部的传感器则依旧继续使用，这样一方面保证每次探测颅内压的薄膜都是未曾使用的，检测更加准确，另一方面测压探头中价值较高的部分依旧使用，从而提高器件的使用率，降低监测成本。

5、该颅内压监测方法，其不同于现有的颅内压监测方法，该方法能够配合手术进行，不仅不会影响脑脊液引流，还可以作为引流的重要监测手段，保证引流的安全，同时

6、该颅内压监测装置，其有益效果与上述颅内压监测方法的有益效果相同，在此不做赘述。

附图说明

图1为本发明实施例1的颅内压监测方法所使用的颅内压检测设备的立体结构示意图。

图2为图1中的颅内压检测设备的第一透视图。

图3为图1中的颅内压检测设备的第二透视图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

实施例1

请参阅图1、图2以及图3，本实施例提供了一种颅内压监测方法，其通过一个颅内压检测设备对颅内压进行监测。其中，该颅内压检测设备包括测压探头1，还可以包括连接器5、传感器接口和主机。颅内压检测设备为监测方法的使用工具，其在使用时需要配合简单的手术进行。本实施例的监测方法不同于现有的颅内压监测方法，该方法能够配合手术进行，不仅不会影响脑脊液引流，还可以作为引流的重要监测手段，保证引流的安全，同时消除利用连通器所带来的一系列问题。

测压探头1上开设有与颅内脑脊液相接触的多个检测孔4。测压探头1的表面覆盖有薄膜，而且薄膜盖住检测孔4。测压探头1的前端2具有与检测孔4连通的空腔，且空腔中填充有传导介质。传导介质可以为惰性气体，还可以为其他介质。测压探头1的后端3与前端2连通，并内置有压力传感器。在本实施例中，测压探头1的主体部分主要是前端2和后端3构成，这两者均为筒状结构，而且形状为圆筒形状。前端2的半径大于后端3的半径，而且前端2远离后端3的一端呈半球形，前端2与后端3可拆卸式连接。这样，在单次使用测压探头1后，前端2可以作为一次性消耗品而丢弃，后端3及内部的传感器则依旧继续使用，这样一方面保证每次探测颅内压的薄膜都是未曾使用的，检测更加准确，另一方面测压探头1中价值较高的部分依旧使用，从而提高器件的使用率，降低监测成本。这里需要说明的是，前端2和后端3在其他实施例中还可替换成其他名称，如前半部和后半部，但是具体的结构和形状可以与本实施例中的相同。

多个检测孔4环绕测压探头1的中轴线设置，并开设在测压探头1的侧壁上。每个检测孔4呈椭圆形，且长轴方向与测压探头1的中轴线平行。检测孔4开设在前端2上，即开设在前端2的侧壁上。在本实施例中，检测孔4的数量为三个，这三个检测孔4等间距设置，而且这三个检测孔4的总面积要尽量大，最大化占用前端2的侧面，保证与脑脊液有足够大的接触面。实际上，检测孔4的面积足够大的话，其主要是使可活动的薄膜的面积足够大，这样就能够充分压迫传导介质，使传导介质产生足够大的体积变化。因此，这三个孔可以增大与脑积液的接触面积实现更加准确的测量。

而且，测压探头1为高分子化合物探头，薄膜为高分子薄膜。这里采用高分子化合物形成测压探头1，测压探头1的强度较好，而薄膜由于采用高分子材料，其柔韧性和恢复性都非常好，如此薄膜耐压且反应灵敏，这样可以更加精确地检测到脑脊液的压力变化，提高颅内压的检测准确度和精度。

压力传感器用于通过感知传导介质的压强而检测薄膜的压力，颅内压检测设备将压力转化为颅内压。压力传感器可以采用现有的光纤压力传感器，其相应的光纤穿出脑室并能与外界设备连接。光纤通过连接器5与压力传感器连接。在本实施例中，在具体安装测压探头1时，在临床无菌条件下，选取患者的右侧脑室前角穿刺，于发际后一个预设距离一或眉弓上一个预设距离二，中线旁一个预设距离三处颅骨钻孔，穿刺方向垂直于两外耳道连线。其中，预设距离一可以为2cm，预设距离二可以为9cm，预设距离三可以为2.5cm，当然，这些预设距离也可以根据实际需要进行确定，具体应根据每个患者的躯体情况进行确定。

传感器接口安装在后端3上，并与压力传感器连接。传感器接口为压力传感器与光纤的接口，这样可以便于更换光纤或者测压探头1的后端3，同时也便于安装和拆卸。传感器接口可以采用现有的光纤传感器接口，其连接光纤传感器和光纤。

主机通过光纤与压力传感器连接，并用于显示颅内压与压力波形。主机包括微控制单元MCU、光栅解析模块、光电转换模块、A/D转换模块、触摸/显示模块、I/O接口、IP接口、电源、激光电源、激光调制模块、光耦合器等。首先将测压探头1接上压力传感器，然后将装置植入脑室中，然后通过脑积液对于薄膜的压力，压力传感器接收到压力变化之后，通过光纤将光信号传回主机，主机将压力变化显示在主机屏幕上，从而可以直观的监测脑积液压力和压力变化。

其中，颅内压监测方法包括以下这些步骤，即步骤(1)-(5)。

(1)将压力传感器与测压探头1连接，并形成从薄膜至压力传感器的压力传输路径。实际上，即将前端2和后端3连接在一起，并且填充传导介质，这样就形成压力传输路径。

(2)将测压探头1植入患者的脑室中，利用脑室中的脑脊液对测压探头1的薄膜传导颅内压强。在植入之前，相关医护人员可以通过钻孔形成测压探头1的置入路径，具体如何进行钻孔可以根据实际需要进行选择。当然，这里的钻孔手段不仅限于对实际患者进行脑部钻孔，还能够是对人脑模型进行钻孔，即可以作为规模化的钻孔方法。这里需要说明的是，人脑模型为本实施例中监测方法在临床实验的工具，其一方面能够锻炼医护人员的钻孔技术，另一方面能够为颅内压检测设备的设计提供依据。

(3)通过压力传感器将脑脊液压力变化转化为光栅信号。在本实施例中，可以通过主机对信号进行转换，也可以通过其他接口进行转换。

(4)通过光纤将光栅信号传输至一个光电解析模块中，使光电解析模块将光栅信号转化为电信号。其中，该光电解析模块可以直接设置在主机中，也可以设置在测压探头1的外部，在一些实施例中，甚至可以设置在测压探头1中。

(5)将电信号转化为代表颅内压的压力波形并进行显示。在本实施例中，压力波形以及实时的颅内压数值直接显示在主机的显示屏上，使用人员可以直接观测到颅内压的变化情况。即，光纤传感器通过光耦合器产生光栅信号，光栅信号通过光栅解析、光电转换、模数转换而输入微控制单元中进行处理后形成压力波形。

综上所述，相较于现有的颅内压测量方法，本实施例的颅内压监测方法具有以下有益效果：

1、该颅内压监测方法，其通过将测压探头1置于脑室中的脑脊液中，测压探头1上的薄膜在脑脊液的压力作用下会发生变形，进而施加压力在空腔中的传导介质上，传导介质将压强传递并施加在压力传感器上，这样压力传感器就会产生于颅内压正相关的信号，后转化为光栅信号，光栅信号进行在光电解析模块解析后转化为电信号，最终电信号转化为颅内压的压力波形而显示出来，从而可以直观的监测脑积液压力和压力变化。由于在监测的过程中，测压探头1独立于其他设备，这样就可以在监测的同时进行引流等操作，而且由于测压探头1的尺寸较小，同时光纤传感器以及相应光纤都比较细，能够实现测压探头1的钻孔***，并且利用空气传导的原理进行检测，无需利用连通器的原理，操作简单，能够同步施行脑脊液引流。

2、该颅内压监测方法，其利用薄膜的探测作用而感知脑脊液压力，而薄膜则可以为高分子薄膜，其耐压且反应灵敏，这样可以更加精确地检测到脑脊液的压力变化，提高颅内压的检测准确度和精度。

3、该颅内压监测方法，其所使用的测压探头1设有前端2和后端3，前端2和后端3之间可拆卸式连接，这样在单次使用测压探头1后，前端2可以作为一次性消耗品而丢弃，后端3及内部的传感器则依旧继续使用，这样一方面保证每次探测颅内压的薄膜都是未曾使用的，检测更加准确，另一方面测压探头1中价值较高的部分依旧使用，从而提高器件的使用率，降低监测成本。

4、该颅内压监测方法，其不同于现有的颅内压监测方法，该方法能够配合手术进行，不仅不会影响脑脊液引流，还可以作为引流的重要监测手段，保证引流的安全，同时消除利用连通器所带来的一系列问题。

实施例2

本实施例提供了一种颅内压监测方法，该监测方法在实施例1的基础上增加以下这些步骤。

判断颅内压是否超过一个压力阈值。

在颅内压超过压力阈值时，发出压力过大报警信号和通过引流管对脑脊液中进行释放，并持续测量颅内压。

因此，本实施例中还会判断颅内压是否超过压力阈值，是则发出报警信号并通过引流管对脑脊液中进行释放，这样可以避免颅内压过大，能够一边检测颅内压，一边进行引流操作，从而保证颅内压监测的持续有效进行。

实施例3

本实施例提供了一种颅内压监测方法，该监测方法在实施例1的基础上增加了以下这些步骤。

在置于测压探头1前，向空腔中填入传导介质，使薄膜鼓起，并记录压力传感器的检测数值；

将此时主机处显示的压力数值置零或作为基准线，再将测压探头1置入。

这样，本实施例能够保证薄膜在初始状态就能够轻微鼓起，这样在测压探头1置于脑脊液中时，会被脑脊液所压迫，进而挤压传导介质并使压力传感器的检测数值发生改变，即增大，而主机处显示的数据也将增大，这样增加的值就能够反映出颅内压的情况。

实施例4

本实施例提供了一种颅内压监测装置，该监测装置应用实施例1-3中所提供的任意一种颅内压监测方法。其中，该监测装置包括颅内压检测设备和颅内压监测机构。

颅内压检测设备包括测压探头1和压力传感器。测压探头1上开设有与颅内脑脊液相接触的多个检测孔4。测压探头1的表面覆盖有薄膜，且薄膜盖住检测孔4。测压探头1的前端2具有与检测孔4连通的空腔，且空腔中填充有传导介质。测压探头1的后端3与前端2连通，并内置压力传感器。压力传感器用于通过感知传导介质的压强而检测薄膜的压力，颅内压检测设备将压力转化为颅内压。

颅内压监测机构用于先将压力传感器与测压探头1连接，并形成从薄膜至压力传感器的压力传输路径，再将测压探头1植入患者的脑室中，利用脑室中的脑脊液对测压探头1的薄膜传导颅内压强，然后通过压力传感器将脑脊液压力变化转化为光栅信号，最后将电信号转化为代表颅内压的压力波形并进行显示。

相较于现有的颅内压监测装置，本实施例的颅内压监测装置所具备的优点已经在实施例1-3中所介绍了，在这里不再做赘述。

实施例5

本实施例提供了一种计算机终端，其包括存储器、处理器以及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序。处理器执行程序时实现实施例1的颅内压监测方法的步骤。

实施例1的颅内压监测方法在应用时，可以软件的形式进行应用，如设计成独立运行的程序，安装在计算机终端上，计算机终端可以是电脑、智能手机、控制***以及其他物联网设备等。实施例1的颅内压监测方法也可以设计成嵌入式运行的程序，安装在计算机终端上，如安装在单片机上。

实施例6

本实施例提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序。程序被处理器执行时，实现实施例1的颅内压监测方法的步骤。

实施例1的颅内压监测方法在应用时，可以软件的形式进行应用，如设计成计算机可读存储介质可独立运行的程序，计算机可读存储介质可以是U盘，设计成U盾，通过U盘设计成通过外在触发启动整个方法的程序。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种颅内压监测装置，其特征在于，其包括：

颅内压检测设备，其包括测压探头和压力传感器；所述测压探头上开设有与颅内脑脊液相接触的多个检测孔；所述测压探头的表面覆盖有薄膜，且所述薄膜盖住所述检测孔；所述测压探头的前端具有与所述检测孔连通的空腔，且所述空腔中填充有传导介质；所述测压探头的后端与前端连通，并内置所述压力传感器；所述压力传感器用于通过感知所述传导介质的压强而检测所述薄膜的压力，所述颅内压检测设备将所述压力转化为所述颅内压；

所述前端远离所述后端的一端呈半球形，所述前端与所述后端可拆卸式连接；

颅内压监测机构，其用于先将所述压力传感器与所述测压探头连接，并形成从所述薄膜至所述压力传感器的压力传输路径，再将所述测压探头植入患者的脑室中，利用所述脑室中的脑脊液对所述测压探头的薄膜传导颅内压强，然后通过所述压力传感器将脑脊液压力变化转化为光栅信号，最后将电信号转化为代表所述颅内压的压力波形并进行显示；

所述颅内压检测设备还包括主机；所述主机通过光纤与所述压力传感器连接，并用于显示所述颅内压与所述压力波形；

所述颅内压监测装置的使用方法包括以下步骤：

（1）将所述压力传感器与所述测压探头连接，并形成从所述薄膜至所述压力传感器的压力传输路径；

在置于测压探头前，向空腔中填入传导介质，使薄膜鼓起，并记录压力传感器的检测数值；

将此时主机处显示的压力数值置零或作为基准线，再将测压探头置入；

（2）将所述测压探头植入患者的脑室中，利用所述脑室中的脑脊液对所述测压探头的薄膜传导颅内压强；

（3）通过所述压力传感器将脑脊液压力转化为光栅信号；

（4）通过光纤将所述光栅信号传输至一个光电解析模块中，使所述光电解析模块将所述光栅信号转化为电信号；

（5）将电信号转化为代表所述颅内压的压力波形并进行显示。

2.如权利要求1所述的颅内压监测装置，其特征在于，多个检测孔环绕所述测压探头的中轴线设置，并开设在所述测压探头的侧壁上；每个检测孔呈椭圆形，且长轴方向与所述测压探头的中轴线平行。

3.如权利要求1所述的颅内压监测装置，其特征在于，所述前端的半径大于所述后端的半径，且所述检测孔开设在所述前端上。

4.如权利要求1所述的颅内压监测装置，其特征在于，所述测压探头为高分子化合物探头，所述薄膜为高分子薄膜。

5.如权利要求1所述的颅内压监测装置，其特征在于，所述颅内压检测设备还包括传感器接口；所述传感器接口安装在所述后端上，并与所述压力传感器连接。

6.如权利要求1所述的颅内压监测装置，其特征在于，所述光纤传感器通过光耦合器产生所述光栅信号，所述光栅信号通过光栅解析、光电转换、模数转换而输入微控制单元中进行处理后形成所述压力波形。

7.如权利要求1所述的颅内压监测装置，其特征在于，所述使用方法还包括：

判断所述颅内压是否超过一个压力阈值；

在所述颅内压超过所述压力阈值时，发出压力过大报警信号和通过引流管对所述脑脊液中进行释放，并持续测量所述颅内压。