[發(fā)明專利]基于多普勒超聲波的可穿戴心臟監(jiān)測

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201680005756.2
• 申請日: 2016-01-13
• 公開（公告）號: CN107530053A
• 公開（公告）日: 2018-01-02
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 尤倫·帕提
• 申請（專利權(quán)）人: 尤倫·帕提
• 主分類號: A61B8/08
• 分類號: A61B8/08;A61B8/02;A61B8/00
• 代理公司: 上海旭誠知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司31220
• 代理人: 鄭立,樸哲華

相關(guān)申請的交叉引用

本申請要求于2015年1月15日提交的第62/103,633號美國臨時(shí)申請的優(yōu)先權(quán)，其全部內(nèi)容通過引用結(jié)合于本文中。

背景技術(shù)

常規(guī)的霍爾特氏(Holter)監(jiān)測儀是小型便攜式、可穿戴、電池供電的設(shè)備，其被設(shè)計(jì)用于持續(xù)地記錄并存儲(chǔ)個(gè)人的心電圖(ECG)，而同時(shí)此人保持其正常日常生活甚至是在鍛煉期間。通常使用通過適當(dāng)?shù)恼掣絼?-9個(gè)貼片電極固定到胸部皮膚來進(jìn)行ECG記錄。每個(gè)電極都通過絕緣引線連接到監(jiān)測儀，該監(jiān)測儀包括ECG放大器、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)裝置和分析設(shè)備等等。該監(jiān)測儀可以被戴在脖子上或附接到皮帶上。大多數(shù)情況下，記錄持續(xù)時(shí)間是24-48小時(shí)。一些使用大容量存儲(chǔ)空間的系統(tǒng)可使用更長時(shí)間。這樣收集的數(shù)據(jù)通常被離線分析，但是設(shè)備自身在使用期間可以進(jìn)行一些分析。

Holter監(jiān)測儀測試通常在傳統(tǒng)的心率測試無法提供有關(guān)心臟狀況的足夠信息的情況下進(jìn)行。Holter監(jiān)測儀典型地用于心率監(jiān)測。因此Holter監(jiān)測儀可以用于診斷心房顫動(dòng)和撲動(dòng)、多源性房性心動(dòng)過速、陣發(fā)性室上性心動(dòng)過速、額外收縮、心動(dòng)過緩等等。

盡管Holter監(jiān)測儀被廣泛使用，但是Holter監(jiān)測儀具有大量嚴(yán)重的缺陷，主要涉及患者不舒適和技術(shù)故障?；颊卟皇孢m主要由于大量電極貼片和相關(guān)接線導(dǎo)致。鑒于這個(gè)事實(shí)，監(jiān)測持續(xù)時(shí)間經(jīng)常太短并且經(jīng)常使用次優(yōu)數(shù)量的電極(例如，3個(gè)電極)，這兩個(gè)因素導(dǎo)致難以檢測到某些心律失常，諸如心房顫動(dòng)和陣發(fā)事件。另外，ECG記錄中的心房顫動(dòng)的信號特征與噪聲相比很小。這使得難以識別心房顫動(dòng)，特別是因?yàn)轭潉?dòng)的出現(xiàn)經(jīng)常是瞬態(tài)的并且非常少。其他的重要問題涉及由于不良信號和噪聲或偽影導(dǎo)致的不良記錄質(zhì)量。這些問題大部分是由于患者的移動(dòng)影響了信號質(zhì)量并且引起電噪聲(包括肌肉電活動(dòng))。而且，電極經(jīng)常與皮膚接觸不良，在這種情況下，噪聲變成非常嚴(yán)重的問題。此外，經(jīng)常存在來自電噪聲環(huán)境的干擾。噪聲記錄強(qiáng)烈地影響了自動(dòng)信號分析并且還可能使得人工分析非常難甚至無法進(jìn)行。

當(dāng)ECG信號的記錄結(jié)束時(shí)(通常在24或48小時(shí)之后)，由醫(yī)師或受訓(xùn)技術(shù)員工來進(jìn)行信號分析。由于遍歷如此長的信號將是非常耗時(shí)的，通常在每個(gè)Holter軟件中存在集成自動(dòng)分析過程，該過程自動(dòng)地識別不同類型的心跳、心率等等，創(chuàng)建注冊表并且顯示存疑的區(qū)段。然而，自動(dòng)分析的成功非常依賴于信號質(zhì)量。而質(zhì)量非常受電極在患者身體上附接質(zhì)量的影響。另外，當(dāng)患者移動(dòng)時(shí)會(huì)引起額外的失真。這種噪聲記錄很難處理。

自動(dòng)分析一般為醫(yī)師提供有關(guān)ECG形態(tài)學(xué)、心跳形態(tài)學(xué)、心跳間隔測量、心率可變性、心律概況和患者日記的信息。高級系統(tǒng)還進(jìn)行頻譜分析、缺血負(fù)荷評估、患者活動(dòng)圖或PQ區(qū)段分析。

大多數(shù)Holter設(shè)備僅使用兩個(gè)或三個(gè)通道監(jiān)測ECG。當(dāng)前的趨勢是在記錄期間最小化引線數(shù)量以便最大化患者的舒適度。盡管長時(shí)間來在Holter監(jiān)測歷史中使用2-3個(gè)通道記錄，但是使用這種少量的電極導(dǎo)致較低的準(zhǔn)確度。最近，還出現(xiàn)了12引線Holter監(jiān)測儀。這些系統(tǒng)使用經(jīng)典的Mason-Likar引線系統(tǒng)，因此產(chǎn)生與在常見的靜息ECG和/或壓力測試測量期間相同圖像的信號。然而，來自這些12引線監(jiān)測儀的記錄的分辨率顯著地低于來自標(biāo)準(zhǔn)12引線ECG的記錄。

現(xiàn)代的Holter單元通常將EDF文件記錄到數(shù)字閃存等設(shè)備上。該數(shù)據(jù)被上傳到計(jì)算機(jī)，該計(jì)算機(jī)然后自動(dòng)地分析該輸入、計(jì)數(shù)ECG復(fù)合波、計(jì)算匯總統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)(諸如平均心率、最小和最大心率)以及檢測記錄中值得技術(shù)人員或醫(yī)師進(jìn)一步研究的區(qū)域。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的一個(gè)方面涉及一種用于監(jiān)測患者心臟的運(yùn)行的裝置。所述裝置包括超聲波換能器，所述超聲波換能器被配置成用于將超聲波能量傳輸?shù)剿龌颊叩姆尾恳约敖邮諒乃龌颊叩姆尾糠瓷涞某暡芰俊Ｋ鲅b置還包括超聲波處理器和存儲(chǔ)器，所述超聲波處理器被配置成用于檢測所接收的反射中的多普勒頻移以及將所述多普勒頻移處理為功率和速度數(shù)據(jù)，所述存儲(chǔ)器被配置成用于存儲(chǔ)數(shù)據(jù)。所述裝置還包括處理器，所述處理器被配置成用于基于所述功率和速度數(shù)據(jù)識別心動(dòng)周期、確定所識別的心動(dòng)周期何時(shí)異常、當(dāng)心動(dòng)周期異常時(shí)將與所述異常的心動(dòng)周期的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)到所述存儲(chǔ)器中、以及輸出所存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)。