基于MSP430颅内出血检测设备研制.pdfVIP

电子发烧友 电子技术论坛 基于MSP430颅内出血检测设备的研制 Development of Encephalic-hemorrhage inspection equipment Based on MSP430 （石家庄白求恩军医学院）李良成,张永顺,李忠红 LI LIANGCHENG，ZHANG YONGSHUN，LI ZHONGHONG 摘要：近红外光无创伤检测是国内外生物医学工程界研究的热点之一，近红外颅内出血检测 设备以 MSP430 单片机为控制核心，根据血红蛋白对两种波长近红外光不同的吸收特佂及朗 伯特-比尔定律，能在短时间内对颅内出血作出及时准确的检测，为是否实施 CT/MRI 检查提 供指征，从而缩短神经外科手术开始前的准备时间，可以显著提高患者的成活几率及神经系 统功能的恢复。 关键词：近红外；单片机；颅内出血；检测 中图分类号：R318.6 文献标志码：A Abstract： The study of using near-infrared light to non-invasively detect has been a worldwide hot issue in the field of biomedical engineering. Near-infrared encephalic-hemorrhage monitor can be used to detect encephalic hemorrhage exactly in a short time, which can offer evidence for CT or MRI. By doing so, neurosurgery can shorten the operation-preparing time. Therefore，the survival rate and neural resumption of patients can be increased obviously. Key words： Near-infrared；single chip；Encephalic-hemorrhage；detect 1 引言 在中国有许多因创伤性颅脑损伤的患者急需抢救，但相当一部分颅内出血患者因未能及 时诊断，延误了抢救和治疗时机，因而出现脑血肿或脑疝后压迫脑组织，使脑干和脑实质受 到不可逆转的损伤。近红外颅内出血检测设备能在短时间内对颅内出血作出准确的判断，为 是否实施 CT/MRI 检查提供指征，可以显著提高患者的成活几率及神经系统功能恢复，在临 床上主要用于硬膜外出血（EDH ）、硬膜下出血(SDH)、浅表脑实质出血等，其优点是快速、 准确、无损伤，可以应用于急救中心、医院临床科室、监护病房 ICU 及野外战场等[1] 。 但 在国内还未见到关于此类设备的相关报道，国外比较成熟的设备主要是德国 Oicrain 公司生 产的 CRAINscan 仪器，价格昂贵。我们根据血红蛋白对近红外光的吸收特佂及朗伯特-比尔 定律，设计一种便携式设备，实现对人体脑组织的无创、直接测量，为及时监测病程变化和 抢救治疗方案的制定提供依据。 2 基本原理 当忽略散射时，介质对入射光的总吸收量是介质中各色团吸收量的线性迭加，根 [2] 据 Beer-Lambert 定律，透过介质的光强I t 与入射光强 I 0 间满足以下关系 ： OD=-ln I / I = μcl t 0 其中μ是吸收系数，c 是介质浓度，l 表示光程，OD 为光密度，当入射光波长一定时， OD 是介质浓度的线性函数。正常情况下人体大脑两侧对光的吸收是对称的，如果有血管破 裂引起内部出血时，局部血浓度升高