CN1390524A

CN1390524A - 无创性食管曲张静脉压力测定方法及装置

Info

Publication number: CN1390524A
Application number: CN 02114299
Authority: CN
Inventors: 朱晒红; 刘浔阳; 黄飞舟; 聂晚频; 刘波; 李瑞珍
Original assignee: HUNAN THERAPY AND RESEARCH CENTER OF CIRRHOSIS AND PORTAL HYPERTENSION
Current assignee: HUNAN THERAPY AND RESEARCH CENTER OF CIRRHOSIS AND PORTAL HYPERTENSION
Priority date: 2002-07-26
Filing date: 2002-07-26
Publication date: 2003-01-15

Abstract

一种无创性食管曲张静脉压力测定方法，其特点是将一与气泵连接的气敏探头置于静脉血管外壁，以压力平衡方式测出静脉内压，然后由传感器将测得的压力信号传至放大电路和模/数转换电路输入计算机内进行数据处理，再以波形和数字两种方式在显示器上显示测量结果。其装置包括气路部分、气敏探头、电路部分，数据处理部分，气敏探头通过导管与毛细管一端连通，毛细管另一端通过压力平衡室与气泵连接；电路部分包括放大电路和模/数转换电路，放大电路输入端通过传感器与气路部分相接，模/数转换电路输出端通过RS232接口与数据处理部分相接；数据处理部分包括计算机和与其相接的显示器。本发明测试方法简单、准确、可靠且不会损伤静脉血管壁。

Description

无创性食管曲张静脉压力测定方法及装置

技术领域：

本发明涉及医学领域，具体涉及一种可测定食管曲张静脉压力的测定方法以及根据该方法而设计的装置。

背景技术：

食管曲张静脉破裂出血是肝硬化门脉高压症患者最凶险的并发症，大约有三分之一的患者最终将发生出血，且除出血外没有任何症状。如果能确定三分之一的出血患者，尽早进行预防性治疗，就能减少医疗花费和治疗本身带来的危险。既往预测是通过胃镜下观察食管曲张静脉的形态特征并结合其它临床指标进行综合评估，但预测准确率未超过40％。食管曲张静脉压力测定近年日益受到重视，被认为是预测食管曲张静脉破裂出血的最主要因素，其测定在内镜下进行，目前有两种技术，一是静脉内测压，二是静脉外测压。静脉内测压是通过细针穿刺曲张静脉测定压力，在临床应用上有其致命的弱点，其一是不能重复测压，其二是三分之一的患者会因为穿刺而引起大出血，其三是穿刺测压有可能引起细菌感染。

发明内容：

本发明所要解决的技术问题是提供一种测试方法简单、准确、可靠且不需穿刺的无创性食管曲张静脉压力测定方法及由该方法而设计的装置。

本发明的技术问题是通过下面的技术方案解决的，其特征在于它是通过将一与气泵连接的气敏探头置于静脉血管外壁，由压力平衡的方式测出静脉内压，然后通过传感器将测得的压力信号传至放大电路和模/数转换电路输入计算机内进行数据处理，再以波形和数字两种方式在显示器上显示测量结果。由上述方法所设计的装置包括气路部分、气敏探头、电路部分，数据处理部分，所述气路部分包括气泵、压力平衡室、毛细管、测压导管，气敏探头通过导管与毛细管一端连通，毛细管另一端通过压力平衡室与气泵连接；所述电路部分包括一放大电路和模/数转换电路，放大电路输入端通过传感器与气路部分相接，模/数转换电路输出端通过RS232接口与数据处理部分相接；所述数据处理部分包括计算机和与其相接的显示器。其中气敏探头由探头筒身、探头和硅胶活塞组成，探头头部置于筒身外，尾部与硅胶活塞一道置于探头筒身内，筒身上开设有排气口，底端进气口接测压导管。在测压导管上还设置有一压力控制手柄，该手柄内装有带微型位移传感器的游标卡尺测量装置，固定在壳体上，壳体表面设显示屏，并设有显示屏开关和归零按钮，手柄一端设可将手柄锁定在测压导管上之锁定螺母，另一端设插杆。

本发明具有下列技术效果：1)采用单管平衡测压方法，能较为准确地测定食管曲张静脉压力，测压管在胃镜活检孔内活动自如，操作非常方便；2)在毛细管灌注***基础上在气路中增加了压力平衡室，使气体输出更加平稳，减少了气压波动对压力测定的影响；3)采用两个高灵敏度压力和压差传感器测定压力变化，使测量更为准确；4)采用模/数转换电路将信号放大，可排除心跳、呼吸等生物电干扰；5)以PC机为平台，设计专门的计算方法和程序，使压力调零、显示及测量更加方便；6)气敏探头测压面积可为1.2mm²，使贴壁更为准确，可测定口径较小的静脉压力，其适用范围较广；7)设计专门的压力控制手柄，可控制测压探头对血管壁的压力，防止操作者测压时将血管压扁，同时减少血管壁张力对贴壁测压的影响，从而实现压力的准确测定。

附图说明：

图1为本发明各部件连接关系图；

图2为本发明气路部分示意图；

图3为本发明电路框图；

图4为本发明探头结构示意图；

图5为本发明压力控制手柄结构示意图；

图6本发明放大电路示意图；

图7为本发明信号调理电路图；

图8为本发明模/数转换电路图；

图9为本发明数据处理电路图。

图中：

1-气敏探头； 2-探头筒身； 3-硅胶活塞； 4-探头；

5-传感器； 6-毛细管； 7-压力平衡室； 8-气泵；

10-胃镜； 11-计算机； 12-显示器； 13-信号处理器；

15-锁紧螺母； 16-壳体； 17-显示屏； 18-开关；

19-测压导管； 20-压力控制手柄；21-插杆； 22-归零按钮。

具体实施方式：

近年来的科学研究表明，食管曲张静脉压力测定对预测食管曲张静脉破裂出血具有较高的准确性。根据流体力学Laplace定律：

T = \frac{P_{1} - P_{2}}{t} R,

其中T为血管壁张力，P₁为血管内压，P₂为血管外压，t为血管厚度，R为血管半径。血管内压力增加是始动因素，血管内压力越高，血管扩大，口径增加，血管变薄，血管张力增大，当张力增大超过15mmHg时，血管壁破裂，大出血发生，其可能性为78％。本申请人通过实验发现，食管曲张静脉张力与食管曲张静脉压力有指数相关关系，而与食管曲张静脉口径无直线相关关系，食管曲张静脉张力是决定食管曲张静脉破裂的最主要的因素，测定食管曲张静脉的压力，就能得到食管曲张静脉张力，从而可预测食管曲张静脉破裂出血的可能。又根据上述定律得知，当血管内压P₁等于血管外压P₂时，此时血管壁张力T为零。本发明将上述研究成果与现代技术相结合，将气敏探头置于静脉血管外壁，由于食管曲张静脉直接突出于食管腔内，内有血液流动，而且食管曲张静脉壁很薄，血管壁本身不会对探头放置产生阻力，因此，根据作用力和反作用力原理，压迫静脉的压力就等于静脉内压。其方法是，通过设置一气泵，与一气敏探头连通，所输入的气体产生一定的压力使探头压力P₂和血管内压P₁相等而产生平衡，以测出其血管内压力P₁，由传感器将测得的压力信号传至放大电路和模/数转换电路中，再输入计算机内进行数据处理，然后以波形和数字两种方式在显示器上显示测量结果，从而可以得到血管内压力之值。

本发明装置是基于上述方法而设计的，它包括气路部分、气敏探头、电路部分，数据处理部分，如图1、图2所示，其中气路部分由气泵8、压力平衡室7、传感器5、毛细管6和测压导管19所组成，气泵8用来产生气体，与压力平衡室7相连，可使气泵8所产生的内压恒定，毛细管6一端通过测压导管19与压力平衡室7相连，可缓冲和减少压力波动，使其产生恒流平稳的气体。实际运用中，压力平衡室7大小、毛细管6长度及测压导管19内径对装置的灵敏度与精度有直接影响。本发明气敏探头1为静脉压力测定的测头，它通过胃镜10置于静脉外壁进行压力测定，该探头通过测压导管19穿过胃镜10镜孔与毛细管6另一端连通。如图4所示，气敏探头1由探头筒身2、探头4和硅胶活塞3组成，探头4头部置于筒身2外，头部外表面为弧面，测压面积可为1.2mm²，采用优质黄铜制作，表面作镀硬铬处理，尾部制成活塞状，与硅胶活塞3一道安装于探头筒身2内，可在探头筒身2内自由滑动。在筒身2下部筒壁上开设有排气口，可设置两个，底端进气口接测压导管19。当探头4头部没有受压时，气泵8不断泵出的气体经测压导管19通过底端进气口进入筒身2内，推动探头4和硅胶活塞3向外移动，使下部排气口打开，气体从排气口排出，此时压力设为零。当探头4压在血管壁上时，血管壁对探头4的压力使探头4和硅胶活塞3向筒身2内移动，堵住排气口，测压导管19内因导入压力而线性增长的气体增加，直到测压导管19内的压力等于血管对对探头4的压力满足P₁＝P₂时，探头4和硅胶活塞3又向外移动，排气口导通，测压导管19内压力与血管内压达到平衡，此压力可通过传感器5而获得。传感器5通过三通管设置在毛细管6和气敏探头1之间的测压导管上，可设置两个，一个为压力传感器，另一个为压差传感器，起修正压力信号作用。如图1、图3所示，本实用新型电路部分由信号处理器13完成，它包括图6所示的放大电路，图7所示的信号调理电路，图8所示的模/数转换电路和图9所示的数据处理电路，放大电路包括一个三极管和耦合线圈，由于测量环境必须要求严格，加之病人食道蠕动，以及呼吸对测量的影响，在放大电路的输入端通过传感器5与气路部分相接，传感器5将测得的信号送入电路中三极管放大，然后由耦合线圈将传感器信号通过信号调理电路进行整理，再通过SN74HC245芯片将信号转换为数据，其输出端通过RS232接口与数据处理电路相接。本实用新型数据处理部分包括计算机11和与其相接的显示器12，计算机11为一PC机，可将经模/数转换电路所获得的数据进行处理，以波形和数字两种方式在显示器12上显示测量结果。

为保证在测压的精确性，控制操作者手对血管的压力，本发明在连接气敏探头1的测压导管19上设置一压力控制手柄20，如图5所示，该手柄内装设有带微型位移传感器的游标卡尺测量装置，固定在壳体16上，数显卡尺的测量精度误差在，±1/100mm以内，以控制操作者手对静脉的压力，防止将静脉压扁，壳体表面设显示屏17，有显示屏开关18和归零按钮22，其位移量通过显示屏17显示。手柄一端设可将手柄锁定在测压导管19上之锁定螺母15，另一端设插杆21。测压时，装有气敏探头1的测压导管19从压力控制手柄20导管中穿出，然后将压力控制手柄20上之插杆21***胃镜10活检孔，松开手柄上所设的锁紧螺母15，使测压导管19能在活检孔中移动。当气敏探头1贴近静脉壁时，将锁紧螺母15锁紧，打开压力控制手柄20上显示开关18、归零按纽22，手持锁紧螺母15向下移动进行贴壁测压，显示屏17将显示探头4移动的距离。锁紧螺母15向下运动中需克服弹簧阻力，通过位移值的大小，可换算出手推力的大小，从而可算出实际压力大小。

本发明装置工作过程：将测压导管19接入显示器12上之导管接口上，气敏探头1置于测定的位置，打开电源开关，气泵8便不断将气体泵入压力平衡室7内，然后流经毛细管6后使气体变得恒流平稳，再经测压导管19到达气敏探头1之探头筒身2内腔。当探头4头部没有受压时，气泵8不断泵出的气体通过探头筒身2进气口将硅胶活塞3及探头4头部向外推移，打开探头筒身2上排气口，气体从排气口中排出，气路通畅，此时压力为零。当探头4头部压在血管壁上时，血管壁对探头4的压力使其向探头筒身2内腔移动，排气口关闭，气体被阻断，导入压力线性增长的气体后，输入导管内的压力增加，当其压力等于血管对探头4的压力时，探头4和硅胶活塞3又向外移动，排气口打开，此时，传感器5将测得的压力信号通过放大电路放大，再经信号调理电路后，由模/数转换电路进入计算机11，通过在计算机11上进行数据处理，然后以波型和数字两种方式在显示器12上显示测量结果。

Claims

1、一种无创性食管曲张静脉压力测定方法，其特征在于它是通过将一与气泵连接的气敏探头置于食管曲张静脉血管外壁，由压力平衡的方式测出静脉内压，然后通过传感器将测得的压力信号传至放大电路和模/数转换电路输入计算机内进行数据处理，再以波形和数字两种方式在显示器上显示测量结果。

2、一种无创性食管曲张静脉压力测定装置，其特征在于它包括气路部分、气敏探头、电路部分，数据处理部分，所述气路部分包括气泵、压力平衡室、毛细管、测压导管，气敏探头通过导管与毛细管一端连通，毛细管另一端通过压力平衡室与气泵连接；所述电路部分包括一放大电路和模/数转换电路，放大电路输入端通过传感器与气路部分相接，模/数转换电路输出端通过RS232接口与数据处理部分相接；所述数据处理部分包括计算机和与其相接的显示器。

3、根据权利要求2所述的无创性食管曲张静脉压力测定装置，其特征在于气敏探头包括探头筒身、探头、硅胶活塞，所述探头头部置于筒身外，尾部与硅胶活塞一道置于探头筒身内，筒身上开设有排气口，底端进气口接测压导管。

4、根据权利要求2或3所述的无创性食管曲张静脉压力测定装置，其特征在于在测压导管上设置一压力控制手柄，该手柄内装有带微型位移传感器的游标卡尺测量装置，固定在壳体上，壳体表面设显示屏，并设有显示屏开关和归零按钮，手柄一端设可将手柄锁定在测压导管上之锁定螺母，另一端设插杆。

5、根据权利要求3所述的无创性食管曲张静脉压力测定装置，其特征在于探头头部外表面为弧面。