[發(fā)明專利]用于搜索動脈位置的方法和設(shè)備

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201410273599.6
• 申請日: 2014-06-18
• 公開（公告）號: CN104013389A
• 公開（公告）日: 2014-09-03
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 顧聞博
• 申請（專利權(quán)）人: 香港應(yīng)用科技研究院有限公司
• 主分類號: A61B5/00
• 分類號: A61B5/00
• 代理公司: 北京安信方達(dá)知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11262
• 代理人: 張春媛;閻娬斌

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明主要涉及搜索動脈位置。具體地，本發(fā)明涉及一種用于快速識別動脈位置的方法，以及使用這種方法的設(shè)備。

背景技術(shù)

目前，需要在人體皮膚表面上對動脈進(jìn)行精確的定位。

如在US8597195中，使用單個壓力傳感器搜索動脈位置。在該搜索期間傳感器施加在皮膚上的接觸壓力需要保持恒定值。但是，由于測量范圍內(nèi)的人體表面是彎曲不平的(例如，人的腕部)，因此壓力傳感器需要精確并動態(tài)地調(diào)節(jié)其位置以在搜索期間保持恒定的接觸壓力。通常，達(dá)到這一要求需要很長的搜索時間。US7771361和US20100286538建議使用光學(xué)和壓力傳感器的陣列按壓在皮膚上，從而識別動脈位置。雖然搜索時間較短，但是動脈位置的精度受到了傳感器尺寸的限制。只能使用小尺寸的傳感器來獲得高精度，但小尺寸傳感器的實施成本高昂。

因此，在該領(lǐng)域中，需要在不減小傳感器尺寸的情況下，快速并精確地識別動脈位置。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的一個方面是一種用于搜索動脈位置的方法。在該方法中，執(zhí)行非接觸光學(xué)搜索和接觸壓力搜索。在非接觸處理中使用具有光源和光學(xué)探測器的光學(xué)傳感單元，以沿著皮膚上的掃描路徑掃描皮膚，從而確定掃描路徑內(nèi)的搜索區(qū)域，并預(yù)測動脈位于該搜索區(qū)域內(nèi)。然后，通過沿著該搜索區(qū)域進(jìn)行接觸壓力搜索，使用壓力傳感器搜索動脈的精確位置。

在非接觸處理中，確定表征掃描路徑曲率信息的高度輪廓。在接觸處理中，由高度輪廓提供的曲率信息引導(dǎo)壓力傳感器的掃描。

在非接觸處理中，光學(xué)傳感單元利用光源產(chǎn)生的光束沿著掃描路徑逐步地掃描皮膚，同時用光學(xué)探測器測量由皮膚表面及皮膚下組織反射光束的瞬時功率電平，以使得在完成掃描之后，獲得測量的功率電平的時序。根據(jù)測量的功率電平的時序，在掃描路徑中確定搜索區(qū)域，并預(yù)測動脈位于該搜索區(qū)域內(nèi)。在掃描期間，控制光學(xué)傳感單元的位置以保持該單元和皮膚表面之間的預(yù)定距離，以便消除在獲得所測功率電平的時序中的有害因素。在完成掃描之后，獲得該單元坐標(biāo)隨時間的變化并且從其中導(dǎo)出高度輪廓。

在掃描皮膚期間，優(yōu)選地，通過已經(jīng)測量的一個或多個經(jīng)選擇的瞬時功率電平估計光源距掃描路徑的瞬時距離，以便反饋-控制該單元的位置，從而保持該單元和皮膚表面之間的預(yù)定距離。

在接觸處理中，將壓力傳感器移動至搜索區(qū)域的第一初始坐標(biāo)，并使得壓力傳感器對于皮膚表面的接觸壓力處于預(yù)定壓力值附近。然后，壓力傳感器沿著搜索區(qū)域逐步地掃描以測量動脈產(chǎn)生的壓力脈沖振幅，以使得在完成掃描之后，獲得壓力振幅的序列。在掃描期間，根據(jù)高度輪廓確定壓力傳感器移動至的搜索區(qū)域內(nèi)的多個第二初始坐標(biāo)，以縮短保持預(yù)定接觸壓力所需要的調(diào)節(jié)時間。在搜索區(qū)域中，根據(jù)獲得的壓力振幅的序列確定動脈的精確位置。

通過包括壓力傳感器、光源和光學(xué)探測器，以及通過根據(jù)本文公開的方法將設(shè)備配置成能夠確定動脈位置、能夠?qū)崿F(xiàn)動脈位置搜索的設(shè)備。

本發(fā)明的其他方面如下文中的實施方案所描述那樣所公開。

附圖說明

圖1示出了本發(fā)明的示意性方法的步驟。

圖2示出了根據(jù)本發(fā)明的示意性方法的確定動脈位置的設(shè)置。

圖3是由非接觸光學(xué)搜索獲得的高度輪廓的例子。

圖4是示出光學(xué)探測器探測的功率電平AC分量的例子，其表明如何可由AC分量確定動脈位置。

圖5是根據(jù)接觸壓力搜索中獲得的壓力振幅確定動脈位置的例子。

圖6提供了第一流程圖作為一個例子，以示出如何通過接觸壓力搜索確定動脈位置。

圖7提供了第二流程圖作為另一個在接觸壓力搜索中的確定動脈位置的例子。

具體實施方式

如這里在說明書和所附權(quán)利要求中所使用，多個數(shù)據(jù)的“DC分量”是數(shù)據(jù)的平均值。也如這里所使用，原始數(shù)據(jù)的序列的“AC分量”是計算數(shù)據(jù)的序列，該計算數(shù)據(jù)中的每個是原始數(shù)據(jù)減去原始數(shù)據(jù)的序列的DC分量。