| 一种无创式颅内压测量方法 | |
李龙; 吴海瑞; 田晗菁; 王小环; 邵颖峰; 郇勇 ; 宋凡
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| 2024-07-26 | |
| Rights Holder | 中国科学院力学研究所 |
| Abstract | 本发明提供了一种无创式颅内压测量方法,其先考虑筛板的几何特征、筛板所受外载及模型挠度与实验的吻合程度,基于Reissner型平板理论建立边界上受到巩膜拉力的夹支圆板模型以得到颅内压与眼内压、筛板半径、厚度、弹性模量、Poisson比及中心处挠度、眼球半径之间的定量关系,然后分别测出患者的眼内压、患者筛板半径、厚度及中心处挠度、患者筛板弹性模量，最后结合测出的患者眼内压、患者筛板半径、厚度及中心处挠度、患者筛板弹性模量的参数值，通过颅内压计算公式求得患者颅内压。本发明构思合理，流程简单，能精确、快速测量出患者颅内压，适于推广与应用。 |
| Application Date | 2023-07-05 |
| Application Number | CN202310816687.5 |
| Patent Number | CN116919376B |
| Claim | 1.一种无创式颅内压测量方法,其特征在于:基于Reissner型平板理论建立边界上受到巩膜拉力的夹支圆板模型以得到颅内压与眼内压、筛板半径、厚度、弹性模量、Poisson比及中心处挠度、眼球半径之间的定量关系,然后分别测出患者的眼内压、患者筛板半径、厚度及中心处挠度、患者筛板弹性模量，最后结合测出的患者眼内压、患者筛板半径、厚度及中心处挠度、患者筛板弹性模量的参数值，通过颅内压计算公式求得患者颅内压； 所述基于Reissner型平板理论建立边界上受到巩膜拉力的夹支圆板模型以求得颅内压与眼内压、筛板半径、厚度、弹性模量、Poisson比及中心处挠度、眼球半径之间的定量关系的具体过程为： 基于Reissner型平板理论建立边界上受到巩膜拉力的夹支圆板模型，设定a为筛板半径，h为筛板厚度，N为巩膜拉力，IOP为眼内压，ICP为颅内压； 几何方程为： 式(1)与式(2)中，εr为径向正应变，εθ为环向正应变,z为横截面上点的纵坐标，r为中面上点的径向坐标，为变形前垂直于中面的直线段在径向的转角，以逆时针为正方向，u0为中面上点在r方向上的位移，以沿r轴正方向为正，w是筛板的挠度，以沿z轴正方向为正； 考虑本构关系，有： 式(3)中，σr为径向正应力，σθ为环向正应力，E为筛板的弹性模量，ν为筛板的Poisson比； 将式(1)代入式(3)，积分可得： 式(4)中，Mr为径向弯矩，Mθ为环向弯矩，D为板的弯曲刚度，D＝Eh3/[12(1-ν2)]； 剪力Qr与剪应变γrz有如下关系 Qr＝Cγrz (5)； 即 式(6)中，C为横向剪切刚度，C＝5Gh/6；又 进而有： 考虑平衡，有： 式(8)中，Nr为径向拉力，q＝IOP-ICP； 认为 Nr＝N (9)； 则有： 对于巩膜拉力N，采用如下方式确定： 将眼球看成半径为R的理想球体，由Laplace公式得： 2πR·N＝IOP·πR2 (11)； 进而有： N＝IOP·R/2 (12)； 考虑式(6)与式(10)，可得： 将上式(4)、(6)代入式(7)，并考虑式(13)，则有： 其中，解得： 其中，I1是一阶第一类修正的Bessel函数，C1为积分常数；将式(15)代入式(13)并积分，有： 式(16)中，I0是零阶第一类修正的Bessel函数，C2为积分常数；考虑边界条件,即： 得： 将式(18)代入式(16),得筛板挠度的表达式为： 令r＝0，则有： 稍作变形，可得颅内压计算公式： 至此，得到了颅内压ICP与眼内压IOP、筛板半径a、厚度h、弹性模量E、Poisson比ν及中心处挠度(w)r＝0、眼球半径R之间的定量关系。 |
| Language | 中文 |
| Classification | 发明授权 |
| Status | 有效 |
| Note | 授权 |
| Country | 中国 |
| Agency | 北京和信华成知识产权代理事务所(普通合伙) |
| Document Type | 专利 |
| Identifier | http://dspace.imech.ac.cn/handle/311007/97365 |
| Collection | 非线性力学国家重点实验室 |
| Recommended Citation GB/T 7714 | 李龙,吴海瑞,田晗菁,等. 一种无创式颅内压测量方法. CN116919376B[P]. 2024-07-26. |
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