[发明专利]一种无线超声监测设备

说明书

本公开的一些实施方式涉及一种超声测量设备，包括:多个超声传感器，用于捕获生理结构的断层成像信息，每个超声传感器包括具有相应谐振频率的换能器，其中每个换能器具有与另一个换能器的频率响应部分地重叠的频率响应；以及处理设备，用于控制和处理由超声传感器进行的测量。该设备可以被并入到粘合基板中，该粘合基板被配置为与患者的动脉对准地粘附到患者的皮肤。处理设备可以使用多个超声传感器通过执行以下操作来计算通过动脉的平均动脉压：使用多个超声传感器来测量动脉的周长；使用相同的超声传感器来测量血液流动速度；以及使用所测量的动脉周长和血液流动速度来计算平均动脉压。

相关申请的交叉引用

本申请要求2018年8月21日提交的标题为“A Wireless Multimodal MonitoringDevice”的美国临时申请62/720,405号的优先权权益，其全部内容通过引用合并于此。

背景技术

声学和光学成像通常用于医学诊断。例如，x射线透射摄影被用来使骨折可视化。同样，超声波被用来使心脏功能可视化。这些可视化通过向医疗从业者提供关于患者生理机能(physiology)的关键信息来推动患者诊断。

声学和光学成像工具都利用多个单色换能器来询问患者的生理机能。这些设备记录每个单独透射的反射功率和接收相位，并将这些记录映射到二维(2D)或三维(3D)图像上。这些图像被人类解读以推断生理机能等特征。

发明内容

本文描述的系统和方法针对超声监测设备。

在一个实施例中，超声测量设备包括：多个超声传感器，被配置为捕获生理结构的断层成像信息，所述多个超声传感器中的每一个包括具有相应谐振频率的换能器，其中，每一个换能器具有与另一个换能器的频率响应部分地重叠的频率响应；以及处理设备，用于控制和处理由所述多个超声传感器进行的测量。在捕获所述生理结构的断层成像信息期间，所述换能器中的每一个被配置为以时间交错的方式被致动，以捕获所述生理结构的表面在多个深度处的图像。

在一些实施方式中，超声波测量设备还包括：基板，其中，所述基板包括用于粘附到患者的皮肤的粘合表面，其中，所述多个超声传感器被并入到所述基板中。基板可以包括一个或多个对准标记，用于将所述设备与患者的动脉对准。在所述基板与动脉对准之后，所述处理设备被配置为使用所述多个超声传感器来计算通过动脉的平均动脉压。

所述处理设备可以被配置为使用所述多个超声传感器通过执行以下操作来计算通过动脉的平均动脉压：使用所述多个超声传感器来测量动脉的周长；使用所述多个超声传感器来测量血液流动速度；以及使用所测量的动脉周长和血液流动速度来计算所述平均动脉压。

在一些实施方式中，所述动脉的周长是利用所述多个超声传感器、使用回波模式超声成像而测量的。在一些实施方式中，所述血液速度是利用所述多个超声传感器、使用连续波超声而测量的。

在一些实施方式中，超声测量设备还包括：无线发送器，其中，所述无线发送器被配置为将所计算的平均动脉压传输到显示系统以用于显示。在其他实施方式中，超声测量设备包括显示器，其中，所述显示器被配置为显示所计算的平均动脉压。

在一些实施方式中，所述处理设备被配置为使用所述多个超声传感器来迭代地重新计算通过动脉的平均动脉压，以考虑动脉压的逐拍变化。

在一些实施方式中，超声测量设备还包括：多个非超声传感器，其中，所述多个非超声传感器中的每一个被配置为进行与由所述多个超声传感器进行的超声测量相关并且归一化的测量。

在一个实施例中，一种方法包括：将基板与患者的动脉对准，其中，所对准的基板包括超声测量设备，所述超声测量设备包括多个超声传感器，所述多个超声传感器中的每一个包括具有相应谐振频率的换能器；将对准的基板粘附到患者；使用所粘附的基板的所述多个超声传感器来测量动脉的周长；使用所粘附的基板的所述多个超声传感器来测量血液流动速度；以及使用所测量的动脉周长和血液流动速度来计算平均动脉压。