有效肝脏血流量的检测方法及检测装置、存储介质.pdf

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1、(19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 202011004792.1 (22)申请日 2020.09.22 (71)申请人 深圳市金迈得医疗科技有限公司 地址 518000 广东省深圳市龙岗区坂田街 道南坑社区雅宝路1号星河WORLDF栋 大厦13层1301-2B (72)发明人 汪宪波 (74)专利代理机构 深圳鼎合诚知识产权代理有 限公司 44281 代理人 郭燕彭家恩 (51)Int.Cl. A61B 5/026(2006.01) (54)发明名称 一种有效肝脏血流量的检测方法及检测装 置、 存储介质 (57)摘。

2、要 一种有效肝脏血流量的检测方法及检测装 置、 存储介质, 其中的检测方法包括: 获取探头的 分光检测数据; 根据分光检测数据计算得到人体 血液中的ICG实时浓度和ICG清除速率; 根据ICG 清除试验中的ICG用药量和ICG实时浓度计算人 体的循环血容量; 利用循环血容量和ICG清除速 率的乘积分析得到人体的有效肝脏血流量。 本技 术方案在一定程度上简化了有效肝脏血流量 EHBF的测量公式, 不仅避免了一些计算参数可能 引起的计算误差, 还利于提升EHBF检测的精准 度, 从而加强EHBF指标在临床应用中的参考价 值; 此外, 本技术方案先计算得到ICG清除速率和 循环血容量, 再计算出EH。

3、BF指标, 为目前临床仅 通过一次测量即可完成对EHBF指标监测提供了 可靠的解决方案。 权利要求书2页 说明书11页 附图4页 CN 112107305 A 2020.12.22 CN 112107305 A 1.一种有效肝脏血流量的检测方法, 其特征在于, 包括以下步骤: 获取探头的分光检测数据; 所述分光检测数据包括ICG清除试验开始之后第一类波长 的检测光和第二类波长的检测光分别穿过人体受检部位的透光度; 根据所述分光检测数据计算得到人体血液中的ICG实时浓度和ICG清除速率; 根据ICG清除试验中的ICG用药量和所述ICG实时浓度计算人体的循环血容量; 利用所述循环血容量和所述ICG。

4、清除速率的乘积分析得到人体的有效肝脏血流量; 所 述有效肝脏血流量用于表征肝脏血流灌注和肝细胞代谢的有效状态。 2.如权利要求1所述的检测方法, 其特征在于, 所述根据所述分光检测数据计算得到人 体血液中的ICG实时浓度和ICG清除速率, 包括: 将所述分光检测数据输入至预设的检测模型, 计算得到人体血液中的ICG实时浓度; 所 述检测模型包括两类波长的检测光分别穿过人体受检部位的透光度比值和ICG实时浓度、 血红蛋白浓度以及人体受检部位对每类检测光的传播影响因数之间函数关系; 根据所述ICG实时浓度确定ICG在血液中的平均通过时间且表示为MTT, 在MTT之后的一 段时间内将所述ICG实时浓。

5、度用半对数坐标进行表示, 通过线性回归分析得到浓度的直线 斜率并作为人体内的ICG清除速率。 3.如权利要求2所述的检测方法, 其特征在于, 所述根据ICG清除试验中的ICG用药量和 所述ICG实时浓度计算人体的循环血容量, 包括: 将平均通过时间MTT时刻确定的线性回归分析得到的浓度作为ICG初始浓度; 利用ICG清除试验中的ICG用药量和所述ICG初始浓度计算得到人体的循环血容量, 且 所述循环血容量用公式表示为 BVI/C0; 其中, I为ICG用药量, C0为ICG初始浓度。 4.如权利要求2所述的检测方法, 其特征在于, 所述根据ICG清除试验中的ICG用药量和 所述ICG实时浓度计。

6、算人体的循环血容量, 包括: 根据所述ICG实时浓度生成半对数坐标下的色素浓度图, 在所述色素浓度图中确定出 AUC面积; 利用ICG清除试验中的ICG用药量和所述AUC面积计算得到人体的循环血容量, 且所述 循环血容量用公式表示为 BVI/(SAUCK); 其中, I为ICG用药量, SAUC为AUC面积, K为ICG清除速率。 5.如权利要求4所述的检测方法, 其特征在于, 所述根据所述ICG实时浓度生成半对数 坐标下的色素浓度图, 在所述色素浓度图中确定出AUC面积, 包括: 在半对数坐标下对所述ICG实时浓度进行表示并生成色素浓度曲线, 在MTT之后的一段 时间内通过对色素浓度曲线进行。

7、线性回归分析得到回归直线; 在所述回归直线的象限合围面积中, 除去MTT之前的象限合围面积, 从而得到AUC面积。 6.如权利要求1-5中任一项所述的检测方法, 其特征在于, 所述利用所述循环血容量和 所述ICG清除速率的乘积分析得到人体的有效肝脏血流量, 包括: 对所述循环血容量和所述ICG清除速率进行乘积计算, 分析得到所述有效肝脏血流量 且用公式表示为 权利要求书 1/2 页 2 CN 112107305 A 2 EHBFBVK; 其中, BV为循环血容量, K为ICG清除速率; 若所述循环血容量表示为BVI/(SAUCK), 则所述有效肝脏血流量重新用公式表示为 EHBFI/SAUC。。

8、 7.一种有效肝脏血流量的检测装置, 其特征在于, 包括探头、 检测器和显示器; 所述探头用于夹持在人体受检部位, 且通过第一类波长的检测光、 第二类波长的检测 光和第三类波长的检测光分别穿过人体受检部位时测量对应的透光度; 所述检测器与所述探头连接, 用于根据权利要求1-6中任一项所述的检测方法计算得 到人体的有效肝脏血流量; 所述显示器与所述检测器连接, 用于对所述ICG实时浓度、 所述ICG清除速率和/或所述 有效肝脏血流量进行显示。 8.如权利要求7所述的检测装置, 其特征在于, 所述检测器包括: 获取模块, 用于获取探头的分光检测数据; 所述分光检测数据包括ICG清除试验开始之 后第。

9、一类波长的检测光和第二类波长的检测光分别穿过人体受检部位的透光度; 第一计算模块, 与所述获取模块连接, 用于根据所述分光检测数据计算得到人体血液 中的ICG实时浓度和ICG清除速率; 第二计算模块, 与所述第一检测模块连接, 用于根据ICG清除试验中的ICG用药量和所 述ICG实时浓度计算人体的循环血容量; 分析模块, 与所述第一计算模块和所述第二计算模块连接, 用于利用所述循环血容量 和所述ICG清除速率的乘积分析得到人体的有效肝脏血流量; 所述有效肝脏血流量用于表 征肝脏血流灌注和肝细胞代谢的有效状态。 9.一种有效肝脏血流量的检测装置, 其特征在于, 包括: 存储器, 用于存储程序; 。

10、处理器, 与所述存储器连接, 用于根据所述存储器中存储的程序实现如权利要求1-6中 任一项所述的检测方法。 10.一种计算机可读存储介质, 其特征在于, 包括程序, 所述程序能够被处理器执行以 实现如权利要求1-6中任一项所述的检测方法。 权利要求书 2/2 页 3 CN 112107305 A 3 一种有效肝脏血流量的检测方法及检测装置、 存储介质 技术领域 0001 本发明涉及医疗检测技术领域, 具体涉及一种有效肝脏血流量的检测方法及装 置、 存储介质。 背景技术 0002 评估有效肝功能的方法主要是吲哚菁绿清除试验(Indocyanine Green Clearance Test, IC。

11、G Test)。 吲哚菁绿清除试验的检测原理是依据吲哚菁绿的药理特性, 即吲哚菁绿经外周静脉注入人体后, 可与血浆蛋白结合, 迅速分布到各循环器官, 再经肝细 胞自循环排出。 正常人在注射ICG并经过20分钟后仅留有3于血液中, 由于ICG仅通过肝脏 在体内进行清除, 因此ICG的清除速率仅和受检者的肝功能状态密切相关。 此外, ICG的无毒 特性也对其他脏器无副作用, 如此大大增加了吲哚菁绿清除试验在临床应用中的安全性。 0003 有效肝脏血流量(Effective Hepatic Blood Flow, EHBF)是评价有效肝功能的指 标之一。 EHBF主要是指与肝细胞接触发挥代谢功能的肝。

12、脏血流, 它反映的是肝脏血流灌注 和细胞代谢状况的变化, 是一个评价肝脏区域灌流和代谢是否有效的敏感指标。 EHBF在评 价慢性肝病患者微循环、 炎症活动程度等方面具有不可替代的价值, 但受限于临床设备的 性能, 未能得到充分开展检测和分析。 0004 有效肝脏血流量的测定主要分为直接法和间接法。 直接法是指直接测定肝脏入肝 血流及出肝血流的流量差, 目前仅能在手术中进行, 操作过程复杂, 得到的结果也不够准 确。 间接法是指在受试者体内, 通过对指示剂的代谢进行的检测来评估患者的有效肝血流。 目前, 间接法的主要形式有代谢清除法、 肝胆管清除法及间质清除法。 代谢清除法中主要利 用的指示物有。

13、半乳糖、 乳糖等, 主要原理是尿素的形成及半乳糖或乳酸被肝细胞代谢; 间质 清除法主要是利用磷酸铬、 胶体金、 热变性碘等指示剂, 利用肝内巨噬细胞可清除血液内一 定大小的胶体这一原理展开的。 肝胆管清除法主要利用诸如吲哚菁绿(indocyanine green, ICG)的指示剂在肝内被肝细胞代谢后由胆管排出的原理开展检测。 0005 目前, 开展吲哚菁绿清除试验主要采用手工检测方式和设备检测方式。 在手工检 测方式中, 存在操作复杂、 检测时间长, 操作效率低下、 患者有创伤的问题, 还可引起患者依 从性差、 样品易受到污染、 检查结果准确度低等一系列缺点, 所以手工检测方式已被临床淘 汰。

14、。 发明内容 0006 本发明主要解决的技术问题是: 如何克服既往EHBF检测中存在的缺陷, 通过提供 多样的检测手段来提高用户对检测设备的使用体验。 为解决上述技术问题, 本申请提供了 一种有效肝脏血流量的检测方法及检测装置、 存储介质。 0007 根据第一方面, 一种实施例中提供一种有效肝脏血流量的检测方法, 其包括以下 步骤: 获取探头的分光检测数据; 所述分光检测数据包括ICG清除试验开始之后第一类波长 的检测光和第二类波长的检测光分别穿过人体受检部位的透光度; 根据所述分光检测数据 说明书 1/11 页 4 CN 112107305 A 4 计算得到人体血液中的ICG实时浓度和ICG。

15、清除速率; 根据ICG清除试验中的ICG用药量和所 述ICG实时浓度计算人体的循环血容量; 利用所述循环血容量和所述ICG清除速率的乘积分 析得到人体的有效肝脏血流量; 所述有效肝脏血流量用于表征肝脏血流灌注和肝细胞代谢 的有效状态。 0008 所述根据所述分光检测数据计算得到人体血液中的ICG实时浓度和ICG清除速率, 包括: 将所述分光检测数据输入至预设的检测模型, 计算得到人体血液中的ICG实时浓度; 所述检测模型包括两类波长的检测光分别穿过人体受检部位的透光度比值和ICG实时浓 度、 血红蛋白浓度以及人体受检部位对每类检测光的传播影响因数之间函数关系; 根据所 述ICG实时浓度确定IC。

16、G在血液中的平均通过时间且表示为MTT, 在MTT之后的一段时间内将 所述ICG实时浓度用半对数坐标进行表示, 通过线性回归分析得到浓度的直线斜率并作为 人体内的ICG清除速率。 0009 所述根据ICG清除试验中的ICG用药量和所述ICG实时浓度计算人体的循环血容 量, 包括: 将平均通过时间MTT时刻确定的线性回归分析得到的浓度作为ICG初始浓度; 利用 ICG清除试验中的ICG用药量和所述ICG初始浓度计算得到人体的循环血容量, 且所述循环 血容量用公式表示为BVI/C0; 其中, I为ICG用药量, C0为ICG初始浓度。 0010 所述根据ICG清除试验中的ICG用药量和所述ICG实。

17、时浓度计算人体的循环血容 量, 包括: 根据所述ICG实时浓度生成半对数坐标下的色素浓度图, 在所述色素浓度图中确 定出AUC面积; 利用ICG清除试验中的ICG用药量和所述AUC面积计算得到人体的循环血容 量, 且所述循环血容量用公式表示为BVI/(SAUCK); 其中, I为ICG用药量, SAUC为AUC面积, K为ICG清除速率。 0011 所述根据所述ICG实时浓度生成半对数坐标下的色素浓度图, 在所述色素浓度图 中确定出AUC面积, 包括: 在半对数坐标下对所述ICG实时浓度进行表示并生成色素浓度曲 线, 在MTT之后的一段时间内通过对色素浓度曲线进行线性回归分析得到回归直线; 在。

18、所述 回归直线的象限合围面积中, 除去MTT之前的象限合围面积, 从而得到AUC面积。 0012 所述利用所述循环血容量和所述ICG清除速率的乘积分析得到人体的有效肝脏血 流量, 包括: 对所述循环血容量和所述ICG清除速率进行乘积计算, 分析得到所述有效肝脏 血流量且用公式表示为EHBFBVK; 其中, BV为循环血容量, K为ICG清除速率; 若所述循环 血容量表示为BVI/(SAUCK), 则所述有效肝脏血流量重新用公式表示为 0013 EHBFI/SAUC。 0014 根据第二方面, 一种实施例中提供一种有效肝脏血流量的检测装置, 其包括探头、 检测器和显示器; 所述探头用于夹持在人体。

19、受检部位, 且通过第一类波长的检测光、 第二类 波长的检测光和第三类波长的检测光分别穿过人体受检部位时测量对应的透光度; 所述检 测器与所述探头连接, 用于根据上述第一方面中所述的检测方法计算得到人体的有效肝脏 血流量; 所述显示器与所述检测器连接, 用于对所述ICG实时浓度、 所述ICG清除速率和/或 所述有效肝脏血流量进行显示。 0015 所述检测器包括: 获取模块, 用于获取探头的分光检测数据; 所述分光检测数据包 括ICG清除试验开始之后第一类波长的检测光和第二类波长的检测光分别穿过人体受检部 位的透光度; 第一计算模块, 与所述获取模块连接, 用于根据所述分光检测数据计算得到人 体血。

20、液中的ICG实时浓度和ICG清除速率; 第二计算模块, 与所述第一检测模块连接, 用于根 说明书 2/11 页 5 CN 112107305 A 5 据ICG清除试验中的ICG用药量和所述ICG实时浓度计算人体的循环血容量; 分析模块, 与所 述第一计算模块和所述第二计算模块连接, 用于利用所述循环血容量和所述ICG清除速率 的乘积分析得到人体的有效肝脏血流量; 所述有效肝脏血流量用于表征肝脏血流灌注和肝 细胞代谢的有效状态。 0016 根据第三方面, 一种实施例中提供一种一种有效肝脏血流量的检测装置, 其特征 在于, 包括: 存储器, 用于存储程序; 处理器, 与所述存储器连接, 用于根据所。

21、述存储器中存 储的程序实现上述第一方面中所述的检测方法。 0017 根据第四方面, 一种实施例中提供一种计算机可读存储介质, 其特征在于, 包括程 序, 所述程序能够被处理器执行以实现上述第一方面中所述的检测方法。 0018 本申请的有益效果是: 0019 依据上述实施例的一种有效肝脏血流量的检测方法及检测装置、 存储介质, 其中 的检测方法包括: 获取探头的分光检测数据, 分光检测数据包括ICG清除试验开始之后第一 类波长的检测光和第二类波长的检测光分别穿过人体受检部位的透光度; 根据分光检测数 据计算得到人体血液中的ICG实时浓度和ICG清除速率; 根据ICG清除试验中的ICG用药量和 I。

22、CG实时浓度计算人体的循环血容量; 利用循环血容量和ICG清除速率的乘积分析得到人体 的有效肝脏血流量。 第一方面, 由于根据分光检测数据计算得到人体血液中的ICG实时浓度 和ICG清除速率, 使得ICG清除试验的检测过程得以大大简化, 具有患者无创伤、 实时浓度检 测性能强的优势; 第二方面, 由于根据ICG清除试验中的ICG用药量和ICG实时浓度计算人体 的循环血容量, 使得循环血流量的检测方式得以简化, 同时避免了现有利用放射物质的体 外检测法存在的缺陷, 利于实现ICG清除试验中同步测定K值和BV值的功能; 第三方面, 由于 利用循环血容量和ICG清除速率的乘积分析得到人体的有效肝脏血。

23、流量, 如此不仅提供了 有效肝脏血流量的可靠分析方式, 还使得系统的检测功能得以丰富, 提升了系统使用的便 利性; 第四方面, 本技术方案在一定程度上简化了EHBF的测量公式, 不仅避免了一些计算参 数可能引起的计算误差, 还利于提升EHBF检测的精准度, 从而加强EHBF指标在临床应用中 的参考价值; 第五方面, 本技术方案创新性地通过脉搏光密度法对注入体内的吲哚菁绿浓 度进行实时检测, 同步测量ICG清除速率和循环血容量, 继而计算出EHBF指标, 为目前临床 仅通过一次测量即可完成对EHBF指标监测提供了可靠的解决方案。 附图说明 0020 图1为本申请中有效肝脏血流量的检测装置的结构示。

24、意图; 0021 图2为探头的结构示意图; 0022 图3为检测器的结构示意图; 0023 图4为本申请中有效肝脏血流量的检测方法的流程图; 0024 图5为得到ICG实时浓度和ICG清除速率的流程图; 0025 图6为一种实施例中计算人体的循环血容量的流程图; 0026 图7为另一种实施例中计算人体的循环血容量的流程图; 0027 图8为确定平均通过时间MTT的原理示意图; 0028 图9为计算人体内的ICG清除速率的原理示意图; 0029 图10为在半对数坐标下确定AUC面积的原理示意图; 说明书 3/11 页 6 CN 112107305 A 6 0030 图11本申请另一种实施例中有效。

25、肝脏血流量的检测装置的结构示意图。 具体实施方式 0031 下面通过具体实施方式结合附图对本发明作进一步详细说明。 其中不同实施方式 中类似元件采用了相关联的类似的元件标号。 在以下的实施方式中, 很多细节描述是为了 使得本申请能被更好的理解。 然而, 本领域技术人员可以毫不费力的认识到, 其中部分特征 在不同情况下是可以省略的, 或者可以由其他元件、 材料、 方法所替代。 在某些情况下, 本申 请相关的一些操作并没有在说明书中显示或者描述, 这是为了避免本申请的核心部分被过 多的描述所淹没, 而对于本领域技术人员而言, 详细描述这些相关操作并不是必要的, 他们 根据说明书中的描述以及本领域的。

26、一般技术知识即可完整了解相关操作。 0032 另外, 说明书中所描述的特点、 操作或者特征可以以任意适当的方式结合形成各 种实施方式。 同时, 方法描述中的各步骤或者动作也可以按照本领域技术人员所能显而易 见的方式进行顺序调换或调整。 因此, 说明书和附图中的各种顺序只是为了清楚描述某一 个实施例, 并不意味着是必须的顺序, 除非另有说明其中某个顺序是必须遵循的。 0033 本文中为部件所编序号本身, 例如 “第一” 、“第二” 等, 仅用于区分所描述的对象, 不具有任何顺序或技术含义。 而本申请所说 “连接” 、“联接” , 如无特别说明, 均包括直接和 间接连接(联接)。 0034 为清楚。

27、理解本申请技术方案, 这里将对一些术语进行说明。 0035 有效肝功能, 是指受检者健存的所有肝实质细胞功能的总和, 它反映了肝脏在摄 取、 代谢、 合成、 生物转化和排泌等生理方面的功能有效状态。 肝脏在受到损害的病理状态 下, 有效肝功能除了需应对机体代谢、 免疫和解毒等功能需求, 还需满足肝脏自身组织修复 和再生的需要; 那么, 有效肝功能实质上决定着个人康复能力的强弱, 以及肝脏对各种外来 刺激或诊疗活动本身所带来冲击的耐受能力。 通常, 对有效肝功能的主要影响因素包括功 能性肝细胞的量和必需的肝血流灌注。 0036 有效肝脏血流量(Effective Hepatic Blood Fl。

28、ow, EHBF), 是指与肝细胞接触发 挥代谢功能的肝脏血流, 它反映的就是肝脏血流灌注和细胞代谢状况的变化, 是一个评价 肝脏区域灌流和代谢是否有效的敏感指标。 0037 吲哚菁绿(Indocyanine green, 简称ICG), 是一种临床上常见的染料指示剂药物, 具有无毒、 对心血管系统无副作用、 可快速与血浆蛋白结合的特性, 对人体注入ICG溶液之 后可迅速分布到人体各循环器官, 再经肝细胞自循环排出。 正常人注射ICG溶液20分钟后仅 留有3于血液中, 故可间隔合理时间后多次开展此项检查。 因此, 在吲哚菁绿清除试验中, 吲哚菁绿的实时浓度、 滞留率等参数可以反映有效肝功能的状。

29、态。 0038 下面将结合实施例对本申请技术方案进行具体说明。 0039 实施例一、 0040 请参考图1, 本申请公开一种有效肝脏血流量的检测装置, 其包括探头11、 检测器 12和显示器13, 下面分别说明。 0041 探头11用于夹持在人体受检部位, 自身具有多种类型检测光的发射和接收功能。 本实施例中, 探头11通过第一类波长的检测光、 第二类波长的检测光和第三类波长的检测 光分别穿过人体受检部位时测量对应的透光度。 说明书 4/11 页 7 CN 112107305 A 7 0042 需要说明的是, 为了测量到血液中血红蛋白、 吲哚菁绿(ICG)等物质对检测光的吸 收情况, 应当选取。

30、组织层厚度小、 组织内血管丰富的机体部位作为人体受检部位, 比如手 指、 脚趾、 鼻翼、 耳垂等机体部位, 如此可以满足探头易于夹取、 检测光易于穿过的探头使用 条件。 0043 检测器12与探头11连接, 检测器12主要用于获取来自探头11的检测信号, 以及根 据内部程序设定的算法计算得到人体内的ICG实时浓度、 ICG清除速率、 循环血容量和/或有 效肝脏血流量。 0044 需要说明的是, 检测器12可以是具有电子电路并实现特定功能的医疗检测设备, 能够对来自探头11的检测信号进行实时记录和自动处理分析, 从而得到人体在ICG清除试 验中的相关检测数据。 0045 显示器13与检测器12连。

31、接, 显示器12主要用于对检测器12的处理结果(如ICG实时 浓度、 ICG清除速率、 循环血容量和/或有效肝脏血流量)进行显示, 以方便医护人员或者进 行查看。 0046 需要说明的是, 显示器13可以是常规的CRT显示器、 LCD显示器、 LED显示器, 自身显 示的内容或者图形布局方式可以根据实际需要而进行配置, 这里不做具体限制。 此外, 显示 器13还可以具有彩色表现能力和触控操作能力, 以便为用户提供更好地使用体验。 0047 在本实施例中, 参见图1和图2, 探头11包括发射器111、 接收器112和线缆113。 其 中, 发射器111和接收器112相对设置, 中间具有夹持人体受。

32、检部位P1(比如手指)的夹持区 域; 发射器111和接收器112均连接至线缆113, 该线缆113用于连接到检测器12, 起到信号的 传输作用。 发射器111具有多种类型检测光(如检测光L1、 L2、 L3)的发射能力, 同时接收器 112具有每类检测光的接收能力。 对于某一类检测光, 如果得知发射器111发出的入射光强 度I0, 接收器112接收的出射光强度I的情况下, 就可以计算得到该检测光的透光度Alog (I/I0)。 0048 需要说明的是, 第一类波长的检测光L1可以具有 180520nm的波长取值, 第二 类波长的检测光L2可以具有 294020nm的波长取值, 第三类波长的检测。

33、光L3可以具有 3 66020nm的波长取值。 0049 在本实施例中, 参见1和图3, 检测器12包括获取模块121、 第一计算模块122、 第二 计算模块123和分析模块124, 分别说明如下。 0050 获取模块121用于获取探头11的分光检测数据, 这里的分光检测数据包括ICG清除 试验开始之后第一类波长的检测光L1和第二类波长的检测光L2分别穿过人体受检部位的 透光度。 0051 第一计算模块122与获取模块121连接, 用于根据分光检测数据计算得到人体血液 中的ICG实时浓度和ICG清除速率。 0052 第二计算模块123与第一检测模块122连接, 用于根据ICG清除试验中的ICG。

34、用药量 和ICG实时浓度计算人体的循环血容量。 0053 分析模块124与第一计算模块122和第二计算模块123连接, 用于利用循环血容量 和ICG清除速率的乘积分析得到人体的有效肝脏血流量。 0054 需要说明的是, 分析模块124分析得到的有效肝脏血流量用于表征肝脏血流灌注 和肝细胞代谢的有效状态。 此外, ICG实时浓度的单位可以为mg/L, ICG清除速率的单位可以 说明书 5/11 页 8 CN 112107305 A 8 为/min, 循环血容量的单位可以为L(升), 有效肝血流量的单位可以为L/min。 0055 在本实施例中, 参考图1, 将探头11夹持在人体的手指或者鼻翼, 。

35、并通过线缆连接 至检测器12之后, 就可以对人体P0开展ICG清除试验。 这里需要利用注射器14将混合ICG溶 液的生理盐水或者葡萄糖溶液注入至人体经脉血管, 在注射器14推进的同时认为ICG清除 试验开始, 之后吲哚菁绿(ICG)通过静脉血管在血液中扩散, 并最终通过肝脏的清除作用而 消失。 0056 那么可以理解, 在ICG清除试验开始后, 检测器12就可以实时获取探头11采集的光 强度, 利用预设的检测模型计算人体血液中的ICG实时浓度, 并进一步地分析得到人体的有 效肝脏血流量。 关于检测器12的功能将在下文的实施例二进行具体说明。 0057 本领域的技术人员可以理解, 本技术方案创新。

36、性地通过脉搏光密度法对注入体内 的吲哚菁绿浓度进行实时检测, 同步测量ICG清除速率和循环血容量, 继而计算出有效肝脏 血流量(即EHBF), 为目前临床仅通过一次测量即可完成对EHBF指标监测提供了可靠的解决 方案。 0058 实施例二、 0059 请参考图4, 本实施例中公开一种有效肝脏血流量的检测方法, 其包括步骤S210- S240, 下面分别说明。 0060 步骤S210, 获取探头的分光检测数据。 这里的分光检测数据包括ICG清除试验开始 之后第一类波长的检测光和第二类波长的检测光分别穿过人体受检部位的透光度。 0061 比如, 参见图1, 在ICG清除试验开始之后, 检测器12控。

37、制探头11以一定的周期连续 发射第一类波长的检测光L1和第二类波长的检测光L2, 然后检测器12接收探头11反馈的光 强信号, 从而处理的到第一类波长的检测光L1穿过人体受检部位的透光度, 且表示为A8; 同时, 处理得到第二类波长的检测光L2穿过人体受检部位的透光度, 且表示A9。 0062 步骤S220, 根据分光检测数据计算得到人体血液中的ICG实时浓度和ICG清除速 率。 0063 为了计算人体血液中的ICG实时浓度, 可以先建立关于ICG实时浓度的检测模型, 将分光检测数据中第一类波长的检测光和第二类波长的检测光分别穿过人体受检部位的 透光度(如A8、 A9)输入至该检测模型, 从而。

38、输出ICG实时浓度。 0064 为了计算ICG清除速率, 可以在半对数坐标下对ICG实时浓度进行线性回归分析, 得到人体内的ICG清除速率。 比如, 在设定的浓度分析区间内将ICG实时浓度用半对数坐标 进行表示, 通过线性回归分析得到浓度的直线斜率, 并将直线斜率作为人体内的ICG清除速 率。 0065 步骤S230, 根据ICG清除试验中的ICG用药量和ICG实时浓度计算人体的循环血容 量。 0066 需要说明的是, 吲哚菁绿(ICG)的用药量与人体的体重有直接关系, 根据ICG在人 体内的代谢情况, 用药量与人体体重呈正相关的关系, 并且人体每公斤体重的用药量为 0.01-5mg。 实际的。

39、ICG用药量往往在进行ICG清除试验之前就已经确定好, 所以针对个人, ICG清除试验中的ICG用药量是个定值, 在计算人体的循环血容量时只需要读取即可。 0067 步骤S240, 利用循环血容量和ICG清除速率的乘积分析得到人体的有效肝脏血流 量。 这里的有效肝脏血流量用于表征肝脏血流灌注和肝细胞代谢的有效状态。 说明书 6/11 页 9 CN 112107305 A 9 0068 在本实施例中, 参见图5, 上述的步骤S220主要涉及计算得到人体血液中的ICG实 时浓度和ICG清除速率的过程, 该步骤S220可以具体包括步骤S221-S222, 分别说明如下。 0069 步骤S221, 将。

40、分光检测数据输入至预设的检测模型, 计算得到人体血液中的ICG实 时浓度。 这里的检测模型包括两类波长的检测光分别穿过人体受检部位的透光度比值和 ICG实时浓度、 血红蛋白浓度以及人体受检部位对每类检测光的传播影响因数之间函数关 系。 0070 为帮助技术人员理解检测模型的构建过程, 下面将对检测模型的构建原理进行说 明。 0071 通过分光检测获取探头的一组分光检测数据, 该组放光检测数据包括ICG清除试 验开始之前第一类波长的检测光(L1)、 第二类波长的检测光(L2)和第三类波长的检测光 (L3)分别穿过人体受检部位的透光度, 三类波长的检测光对应的透光度可以分别表示为 A8、 A9、 。

41、A6, 其中下标8、 9、 6分别为第一类波长、 第二类波长、 第三类波长的标识。 透光度A8、 A9、 A6, 是根据朗伯-比尔定律得到的参数, 朗伯-比尔定律用公式表示为 0072 0073 其中, A为吸光度, 出射光强度I与入射光强度I0的对比比值; K为摩尔吸光系数, 且 与吸收物质的性质及检测光的波长 有关; c为吸光物质的浓度, 单位为mol/L; b为吸收层厚 度, 单位为cm。 0074 按照指示剂稀释法原理, ICG注入体内后, 将迅速与血浆蛋白结合, 如果把血液作 为光线的传播介质, 那么其中的吸光物质除了血红蛋白(即Hb)以外, 还包括吲哚菁绿(即 ICG), 则吸光度。

42、A重新表示为 0075 0076 其中, Kh、 Ki分别为Hb和ICG在血液中的吸光度, Ch、 Ci分别为Hb和ICG在血液中的浓 度。 在检测光传播的过程中, 血管会随着脉搏的搏动不断收缩与扩张, 当这种变化引起检测 光在血液中的传播距离增加b时, 发射光线强度会减少I, 此时光密度也会产生A的变 化量。 那么, 在脉搏引起的光变化量为I, 则A可以用公式表示为 0077 0078 若以两种不同形式波长的检测光(如波长为 1的检测光L1和波长为 2的检测光L2) 进行测量, 则可分别得到两组不同的光密度的变化量A6和A8, 则可以消除b的影响并 得到任意两类检测光透过情况下血液的脉动量比。

43、, 比如第一类波长的检测光L1和第二类波 长的检测光L2透过情况下血液的脉动量比表示为 0079 0080 这里仅考虑到了Hb和ICG对脉动量比的影响, 前提是检测光在均匀介质中没有色 散的情况发生。 但是对于指端皮肤, 血液引起的色散和外围组织的影响都是不可忽略的, 如 说明书 7/11 页 10 CN 112107305 A 10 果将这两项因素考虑在内, 则A将重新表示为 0081 0082 其中, F为血液的散射系数(通常视为常数), bb表示动脉血博动引起光线在血液 中传播距离的变化, Zt为光线在组织中的衰减系数, bt表示脉搏搏动引起检测光在组织中 传播距离的变化。 0083 此。

44、时, 第一类波长的检测光L1和第二类波长的检测光L2透过情况下血液的脉动量 比将重新表示为 0084 0085 其中, Ki为ICG在血液针对任意类检测光的吸光度, bb为脉博搏动引起的检测光 在血液中传播距离的变化量, Zt8、 Zt9分别为第一类检测光、 第二类检测光在人体受检部位 中的衰减系数, bt为脉搏搏动引起的检测光在人体受检部位中传播距离的变化量。 如果 用传播影响因数对公式进行简化, 则能得到脉动量比与血红蛋白、 ICG实时浓度、 传播影响因数之间的关系, 则脉动量比的公式简化表示为 0086 0087 其中, Ex8Zt8bt/(Chbb), Ex9Zt9bt/(Chbb)。。

45、 在进行ICG清除试验之前, 由 于ICG实时浓度为零, 那么就可以进一步对公式进行简化, 从而得到任意两类检测光透过情 况下血液的脉动量比, 并联立形成方程组 0088 0089 0090 0091由于方程组中均是可以根据第二分光检测数据计算得到的量, 那 么容易联立各个方程计算得到Ex6、 Ex8、 Ex9, 从而构建得到检测模型 0092 0093 根据该检测模型, 只要在ICG清除试验开始之后, 根据第一分光检测数据计算得到 那么就能够在得知其它参数值的情况下, 计算出ICG实时浓度Ci。 需要说明的是, 检测模 型中的血红蛋白浓度Ch为预设的标准值或者实际检测值, 这里不做限制。 0。

46、094 可以理解, 若分光检测数据中, ICG清除试验开始之后第一类波长的检测光和第二 类波长的检测光分别穿过人体受检部位的透光度表示为A8、 A9, 则可以利用相邻两次透光 说明书 8/11 页 11 CN 112107305 A 11 度的变化量A8、 A9替换检测模型中的A8、 A9, 之后就可以计算得到并在得知 Kh8、 Ki8、 Kh9、 Ki9、 Ch、 F的参数值的情况下, 容易计算得到ICG实时浓度Ci。 0095 步骤S222, 根据ICG实时浓度确定ICG在血液中的平均通过时间且表示为MTT, 在 MTT之后的一段时间内将ICG实时浓度用半对数坐标进行表示, 通过线性回归分。

47、析得到浓度 的直线斜率并作为人体内的ICG清除速率。 0096 参见图8, ICG注入人体后, 随血液分布于全身, 其首循环曲线和在循环曲线如图中 的曲线进行示意。 由于得知了ICG实时浓度, 那么可以绘制图8中的药时曲线, 其中, 首循环 曲线指的是ICG在人体血液中扩散过程和以一级清除速率进行清除过程的浓度变化曲线, 再循环曲线指的是ICG在人体血液中以二级清除速率进行清除过程的浓度变化曲线。 在药 时曲线中, 将首循环曲线自然延长形成封闭区域, 将中心线位置对应的时间定义为平均分 布时间, 即MTT。 由于MTT表示的是ICG在血液中均匀分布的时间, 其后ICG在血液中以一级速 率进行清。

48、除, 取MTT后的一定时间范围即可生成浓度分析区间。 比如, 取MTT后的2.5 5.5min的区间范围, 就可生成浓度分析区间且表示为MTT+2.5MTT+5.5, 单位为min。 0097 参见图9, 将浓度分析区间内的ICG实时浓度用半对数坐标进行表示, 这时浓度的 衰减曲线将形成一条近乎直线形式, 通过线性回归分析得到关于浓度的直线斜率, 此时将 直线斜率作为人体内的ICG清除速率。 需要说明的是, 半对数坐标系的一个轴是分度均匀的 普通坐标轴, 另一个轴是分度不均匀的对数坐标轴; 由于半对数坐标系是数学分析中常用 的技术手段, 所以这里不再进行说明。 0098 可以理解, 图5中示意。

49、的步骤S221-S222中是根据分光检测数据计算得到人体血液 中的ICG实时浓度和ICG清除速率, 可以使得ICG清除试验的检测过程得以大大简化, 让检测 系统具有患者无创伤、 实时浓度检测性能强的优势。 0099 在本实施例中, 参见图6, 上述步骤S230主要涉及计算人体的循环血容量的过程, 具体可以包括步骤S231-S232, 分别说明如下。 0100 步骤S231, 将平均通过时间MTT时刻确定的线性回归分析得到的浓度作为ICG初始 浓度。 由于MTT表示的是ICG在血液中均匀分布的时间, 其后ICG在血液中将以一级速率进行 清除, 所以将MTT时刻确定的线性回归分析得到的浓度作为IC。

50、G初始浓度, 更容易在后续处 理时对ICG的清除情况进行表示。 0101 参见图9, 通过线性回归分析得到关于浓度的回归直线, 则横坐标轴上MTT时刻对 应于回归直线上的H点, 那么H点在纵坐标轴上对应的浓度就是ICG初始浓度。 0102 比如, ICG相对浓度和ICG清除速率的关系为 0103 0104 并且, ICG绝对浓度和血红蛋白浓度的关系为 0105 0106 其中, CICG(t)为MTT+t时刻的ICG实时浓度, C0为MTT+0时刻的ICG实时浓度, K为ICG 清除速率; AICG为ICG的吸光度, AHb为Hb的吸光度, CICG为ICG浓度, CHb为Hb浓度, f为IC。

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