[發明專利]基于多孔徑耦合件的超聲脈搏檢測探頭及檢測方法

有效

• 申請號: 201811012927.1
• 申請日: 2018-08-31
• 公開（公告）號: CN108852413B
• 公開（公告）日: 2023-10-24
• 發明（設計）人: 劉嬌蛟;馬碧云
• 申請（專利權）人: 華南理工大學
• 主分類號: A61B8/02
• 分類號: A61B8/02
• 代理公司: 廣州粵高專利商標代理有限公司 44102
• 代理人: 何淑珍

本發明公開基于多孔徑耦合件的超聲脈搏檢測探頭及檢測方法。所述探頭是在一個超聲探頭上裝配一個多孔徑耦合件，多孔徑耦合件通過底座固定在超聲探頭上，底座上固定幾排孔徑且孔徑高度不同，用耦合劑使其表面緊貼在手腕寸口處。超聲探頭發出的脈沖信號通過不同孔徑和皮下組織到達血管壁的不同檢測點并產生反射，各反射回波經過各孔徑依次到達超聲探頭，通過孔徑的超聲波在傳播中引入的延時不同。本發明利用延時差別把經過各孔徑的超聲回波分開，識別不同位置的回波信號；通過皮下組織的傳播延時估計得到檢測點位置，在一個脈搏周期內進行多次檢測獲得各檢測點的位置變化，根據局部幅度最大策略確定血管壁上寸、關、尺三部脈的脈搏位置和波形。

技術領域

本發明主要涉及脈搏檢測的技術領域，具體涉及一種基于多孔徑耦合件的超聲脈搏檢測探頭及檢測方法。

背景技術

脈搏是人體表可觸摸到的動脈搏動，它是心臟搏動沿著動脈血管和血流向外周傳播而形成，它所表現出來的形態、強度、速度與節律等方面的信息反映出人體心血管系統的許多生理和病理特征。此外，脈搏的浮沉在中醫臨床診斷中也有重要的參考價值。

脈診是中醫獨有的一種疾病診斷方法，其中寸口脈包括寸關尺三部脈，是以兩手的橈骨莖突處定關，關前為寸，關后為尺，以便三指按切。人體在安靜狀態時的心率一般為60-100次/分鐘，也就是相鄰兩次的脈搏時間間隔大于0.6s。超聲探頭的脈沖重復頻率(PRF)是超聲探頭在每秒時間內發射超聲脈沖的次數，如果探頭PRF>170Hz，那么在單個脈沖時間0.6s內可以進行100次檢測，獲得該檢測點處脈搏的100個位置，在時間軸上把檢測到的位置繪制并用曲線連起來，就可以得到檢測點處的脈搏波波形。然而，現有單個超聲換能器的脈搏檢測需要準確定位，一次只能檢測一個脈搏波。

目前，國內外無創檢測脈搏波的方法主要分為基于壓力波的檢測方法和基于容積脈搏波的檢測方法。然而，這些方法沒有直接檢測脈搏波，檢測信息不足或者信息丟失較多，在使用中存在不足。

超聲在醫療領域中應用了將近一個世紀，長時間臨床應用已經證明，額定功率范圍內的超聲波對人體無副作用。在體表采用超聲換能器可測量脈搏壓力、脈動血流速度等，可以對脈搏波進行定性和某些參數的定量分析；采用多普勒換能器可以測量脈動血流量，具體可參見專利US 6511436B1。現有研究利用超聲換能器檢測一個脈搏波的壓力或血流速度等參數的變化，提供的信息量有限。如果利用超聲連續檢測寸口處三個脈搏搏動位置的變化，采用后端數據處理技術就可以獲得完整的寸口脈搏波及其相對位置，可以對它進行時域和頻域的分析，提取其中的信號特征，可以判斷寸口處不同脈搏的沉浮關系，從而收集更多的心血管特征信息。

超聲成像技術利用超聲聲束掃描人體，通過對反射信號的接收與處理，獲得體內器官的圖像。然而，采用陣列探頭實現三維超聲成像面臨著技術復雜和成本高昂等問題，為了保證成像精度，后續的算法變比較復雜，需要更多的技術手段來配合完成；采用單個超聲探頭只能得到一維的脈象圖，對探頭定位要求較高，同時寸關尺三部脈的位置比較靠近，采用三個探頭同時檢測這三個脈搏，探頭發出的信號會造成彼此之間的串擾，結果造成后續信號處理難度加大。

發明內容

本發明的目的在于提供了一種基于多孔徑耦合件的超聲脈搏檢測探頭，實現寸口脈三個脈搏波的同步檢測。

本發明的目的至少通過如下技術方案之一實現。

一種基于多孔徑耦合件的超聲脈搏檢測探頭，其包括多孔徑耦合件、超聲探頭、探頭驅動電路以及電源；所述多孔徑耦合件包括孔徑和底座，孔徑固定在底座上；多孔徑耦合件通過底座固定在超聲探頭表面，超聲探頭的另一面與驅動電路連接，電源從探頭驅動電路接入；超聲探頭發出的超聲波經過多孔徑耦合件和皮下組織到達血管壁的檢測點處。