[發明專利]一種無線超聲監測設備

在審

• 申請號: 201980054869.5
• 申請日: 2019-08-21
• 公開（公告）號: CN112839587A
• 公開（公告）日: 2021-05-25
• 發明（設計）人: A.A.布林利拉賈戈帕爾;A.拉賈戈帕爾
• 申請（專利權）人: 加州理工學院
• 主分類號: A61B8/04
• 分類號: A61B8/04;A61B8/08;A61B8/00;G01S15/89;A61B5/021;A61B5/107;A61B8/06;A61B5/1455
• 代理公司: 北京市柳沈律師事務所 11105
• 代理人: 胡琪

本公開的一些實施方式涉及一種超聲測量設備，包括:多個超聲傳感器，用于捕獲生理結構的斷層成像信息，每個超聲傳感器包括具有相應諧振頻率的換能器，其中每個換能器具有與另一個換能器的頻率響應部分地重疊的頻率響應；以及處理設備，用于控制和處理由超聲傳感器進行的測量。該設備可以被并入到粘合基板中，該粘合基板被配置為與患者的動脈對準地粘附到患者的皮膚。處理設備可以使用多個超聲傳感器通過執行以下操作來計算通過動脈的平均動脈壓：使用多個超聲傳感器來測量動脈的周長；使用相同的超聲傳感器來測量血液流動速度；以及使用所測量的動脈周長和血液流動速度來計算平均動脈壓。

相關申請的交叉引用

本申請要求2018年8月21日提交的標題為“A Wireless Multimodal MonitoringDevice”的美國臨時申請62/720,405號的優先權權益，其全部內容通過引用合并于此。

背景技術

聲學和光學成像通常用于醫學診斷。例如，x射線透射攝影被用來使骨折可視化。同樣，超聲波被用來使心臟功能可視化。這些可視化通過向醫療從業者提供關于患者生理機能(physiology)的關鍵信息來推動患者診斷。

聲學和光學成像工具都利用多個單色換能器來詢問患者的生理機能。這些設備記錄每個單獨透射的反射功率和接收相位，并將這些記錄映射到二維(2D)或三維(3D)圖像上。這些圖像被人類解讀以推斷生理機能等特征。

發明內容

本文描述的系統和方法針對超聲監測設備。

在一個實施例中，超聲測量設備包括：多個超聲傳感器，被配置為捕獲生理結構的斷層成像信息，所述多個超聲傳感器中的每一個包括具有相應諧振頻率的換能器，其中，每一個換能器具有與另一個換能器的頻率響應部分地重疊的頻率響應；以及處理設備，用于控制和處理由所述多個超聲傳感器進行的測量。在捕獲所述生理結構的斷層成像信息期間，所述換能器中的每一個被配置為以時間交錯的方式被致動，以捕獲所述生理結構的表面在多個深度處的圖像。

在一些實施方式中，超聲波測量設備還包括：基板，其中，所述基板包括用于粘附到患者的皮膚的粘合表面，其中，所述多個超聲傳感器被并入到所述基板中。基板可以包括一個或多個對準標記，用于將所述設備與患者的動脈對準。在所述基板與動脈對準之后，所述處理設備被配置為使用所述多個超聲傳感器來計算通過動脈的平均動脈壓。

所述處理設備可以被配置為使用所述多個超聲傳感器通過執行以下操作來計算通過動脈的平均動脈壓：使用所述多個超聲傳感器來測量動脈的周長；使用所述多個超聲傳感器來測量血液流動速度；以及使用所測量的動脈周長和血液流動速度來計算所述平均動脈壓。

在一些實施方式中，所述動脈的周長是利用所述多個超聲傳感器、使用回波模式超聲成像而測量的。在一些實施方式中，所述血液速度是利用所述多個超聲傳感器、使用連續波超聲而測量的。

在一些實施方式中，超聲測量設備還包括：無線發送器，其中，所述無線發送器被配置為將所計算的平均動脈壓傳輸到顯示系統以用于顯示。在其他實施方式中，超聲測量設備包括顯示器，其中，所述顯示器被配置為顯示所計算的平均動脈壓。

在一些實施方式中，所述處理設備被配置為使用所述多個超聲傳感器來迭代地重新計算通過動脈的平均動脈壓，以考慮動脈壓的逐拍變化。

在一些實施方式中，超聲測量設備還包括：多個非超聲傳感器，其中，所述多個非超聲傳感器中的每一個被配置為進行與由所述多個超聲傳感器進行的超聲測量相關并且歸一化的測量。

在一個實施例中，一種方法包括：將基板與患者的動脈對準，其中，所對準的基板包括超聲測量設備，所述超聲測量設備包括多個超聲傳感器，所述多個超聲傳感器中的每一個包括具有相應諧振頻率的換能器；將對準的基板粘附到患者；使用所粘附的基板的所述多個超聲傳感器來測量動脈的周長；使用所粘附的基板的所述多個超聲傳感器來測量血液流動速度；以及使用所測量的動脈周長和血液流動速度來計算平均動脈壓。