01
专利公布号
CN120197543A
02
专利公布日
2025-06-24
03
专利申请人
江苏大学附属医院
04
专利发明人
陈艳、倪益益
05
背景
目前用于脑脊液动态监测管理的方法在临床应用中虽取得了一定的进展,但仍存在诸多不足和弊端,限制了其在临床实践中的广泛应用和效果提升。首先,现有的脑脊液监测方法大多依赖于传统的压力传感器和流速传感器,这些设备虽然能提供一些基本的监测数据,但其数据采集范围和精度有限,难以全面、实时地反映脑脊液流动的动态特征。例如,现有的压力传感器往往只能监测单一位置的脑脊液压力变化,无法准确捕捉到整个脑脊液系统(包括脑室、蛛网膜下腔等区域)的变化。此外,流速传感器虽能提供流速数据,但其传感精度和时间分辨率常常不能满足脑脊液流动的细致分析要求,尤其是在高速或复杂的流动模式下,容易受到噪声干扰和测是误差的影响。
其次,现有方法对脑脊液流动的多维度特征缺乏全面的建模和动态优化处理,大多数监测系统仅依赖压力和流速数据进行简单的定量分析,忽视了脑脊液流动过程中的非线性变化以及与脑组织形变、血流等因素的相互作用,导致无法精确反映脑脊液流动状态的复杂性。这些不足使得传统脑脊液监测系统在识别病理性异常(如脑积水、脑脊液漏等)时存在较大局限,难以做到早期预警和精准干预。再次,现有的脑脊液流动监测方法大多数依赖于静态的阈值判断,如设定某一压力或流速值作为异常判定标准,而这些值通常是基于统计数据或单一案例经验进行设置的,缺乏针对个体差异的个性化调整。这使得在处理脑脊液异常时,难以做到精准的个性化诊疗,容易导致误判和漏诊,特别是在一些复杂病理状态下,传统方法往往难以及时发现潜在的异常变化。更重要的是,目前很多脑脊液监测系统的实时性差,无法动态调整监测和干预策略。由于脑脊液流动状态受多种因素的影响,如脑室形态、脑组织的弹性、血流动力学等,流动状态是一个高度动态的过程,而现有技术大多依赖静态的生理模型和单一的检测方式,缺乏足够的灵活性和适应性,不能实时跟踪患者状态的变化,导致治疗策略的滞后性和不足。
另一方面,现有脑脊液监测技术中,大部分系统缺乏充分的数据融合与智能诊断功能,导致在多点、多维度监测时,难以实现各项数据的有效整合。脑脊液流动的状态不仅与压力和流速相关,还与温度、密度、局部阻力等多个参数紧密相连,这些变量相互作用,形成复杂的流动模式。然而,现有的传感器多依赖单一的监测数据,如压力传感器或流速传感器,这使得监测结果缺乏全面性和深度,难以捕捉到多种参数交互作用下的微小变化。缺乏有效的数据融合与智能化分析,导致系统对异常模式的识别能力有限,无法像人类专家那样进行综合判断。此外,传统的脑脊液监测技术中,大多数设备仍需依赖人工干预进行数据解读和诊断,缺乏足够的智能化诊断功能。
06
摘要
本发明涉及脑脊液动态监测管理方法。包括以下内容:利用脑脊液压力和流速的动态特征进行模式识别;通过实时监测脑脊液的流动速度和压力波动,建立正常模式与异常模式的对比库;利用流体力学模型和神经网络进行深度学习,识别非线性变化的异常点;通过压力传感器阵列与流速传感器相结合,在脑脊液系统包括脑室、蛛网膜下腔的不同区域捕捉到动态的流动变化,通过时序数据的连续分析识别出异常波动;通过分析脑脊液在颅内的流动模式与脑组织的压缩扩展效应之间的相互作用,引入基于流动压力耦合效应的智能调节机制;在脑脊液压力变化的影响下,脑组织包括脑室扩张的形变影响颅内其他区域的血流和组织压力。
本发明的脑脊液动态监测管理方法,通过综合运用传感器技术、流体力学建模、智能算法与深度学习等手段,具有以下显著的有益效果:
● 实时、全面地监测脑脊液的流速、压力、温度等动态变化,并通过传感器的多维度数据融合,消除单一传感器的噪声干扰,确保数据的准确性和可靠性。这种精准的监测为医生提供了全面的脑脊液流动状态,帮助及时发现潜在的异常波动,避免病情的进一步恶化。通过基于脑脊液压力与流速特征的异常模式识别算法,可以在动态监测中捕捉到脑脊液流动的非线性变化,识别脑积水、脑脊液漏等病理状态。该方法通过多点监测、时序数据分析,准确识别脑脊液流动的异常模式,做到早期预警,为患者提供及时干预的机会。
● 结合生理与病理双重模型,本发明能够根据实时数据动态调整干预策略,从而优化脑脊液流动状态。通过使用变分法优化模型、深度学习算法的自适应调整功能,能够精确模拟和预测健康与病理状态下的脑脊液流动模式,针对不同病理状态(如脑积水、脑脊液漏)采取个性化的干预措施,提升治疗效果。采用非侵入性智能监测设备,通过传感器实时获取脑脊液流动状态,而无需对患者进行创伤性操作。结合智能诊断算法,系统能够分析数据并提供诊断建议,减轻医生的工作负担,提高诊断效率,降低人为误差。
图1. 为本发明脑脊液动态监测管理方法流程图
图2. 为本发明基于脑脊液压流特征的异常模式识别算法的实现方法的流程图
图3. 为本发明基于生理病理双重模型的脑脊液动态优化与干预策略方法的流程图
07
专利文献
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