用于估计血压和其它心血管性质的超声波设备制造技术

一种超声波心血管测量设备可以包括超声波传感器系统，该超声波传感器系统具有：被配置为生成超声平面波的超声波发射器层和包括一个或多个透镜的聚焦层。这些透镜中的一个或多个可以被配置为，生成与所检测的超声波反射相对应的输出信号。该测量设备可以包括控制系统，该控制系统能够对所述输出信号进行处理，以计算与一个或多个心血管性质相对应的值。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于估计血压和其它心血管性质的超声波设备本申请要求享有于2016年2月12日提交的题为“METHODSANDDEVICESFORCALCULATIONBLOODPRESSUREBASEDONMEASUREMENTSOFARTERIALBLOODFLOWANDARTERIALLUMEN”的美国临时专利申请No.62/294,876，以及于2016年6月17日提交的题为“ULTRASOUNDDEVICESFORESTIMATINGBLOODPRESSUREANDOTHERCARDIOVASCULARPROPERTIES”的美国专利申请No.15/186,225的优先权，二者由此都以引用的方式并入本文。
本公开内容涉及医疗设备，其包括但不限于诸如可穿戴医疗设备之类的个人医疗设备。
技术介绍
用于测量心血管性质的设备，通常遭受该测量自身严重地干扰受试者的状态，从而导致错误结果的问题。例如，当前的用于获得血压测量的基于箍套(cuff)的方法，可能具有显著的生理影响。在当前的基于箍套的方法中，可以通过将动脉收缩到完全阻塞血液流动的程度，随后缓慢地释放该收缩，来获得血压测量。由于动脉壁的弹性被放松，因此对动脉进行收缩影响脉压传播和脉压形状。此外，根据跨壁压(即，动脉的外侧和内侧之间的压力差)接近于零时获得的测量，来推导舒张压，这意味着这些测量是在远离正常的条件下进行的。此外，基于可充气箍套和在临床环境下执行的测量的传统方法，可能具有造成病人血压发生改变的强大心理作用。例如，处于临床环境下的心理作用，可能造成病人的血压升高。这种现象通常称为“白大衣综合征”或者“白大衣高血压”。在另外的例子中，病人的血压可能在正常的日常活动期间升高，但不在临床环境下升高。这种现象通常称为“隐蔽性高血压”。
技术实现思路
本公开内容的系统、方法和设备均具有一些创新性方面，这些特点中没有单一特点单独地对本文所公开的期望特性起作用。在计算血压的方法中，能够实现本公开内容中所描述的主题的一个创新方面。该方法可以涉及：由一个或多个传感器执行两个或更多测量。所述一个或多个传感器可以包括：一个或多个超声波传感器、一个或多个光学传感器或者其任意组合。所述两个或更多测量之中的至少两个测量可以与受试者肢体的不同测量高度相对应。该方法可以涉及：(例如，由处理器)基于所述两个或更多测量，确定血流量(bloodflow)差。该方法可以涉及：(例如，由处理器)基于所述两个或更多测量的两个或更多不同测量高度，确定静水压力差。该方法可以涉及：(例如，由处理器)基于血流量、静水压力差和血流量差中的一个或多个值，对血压进行估计。在一些例子中，执行所述两个或更多测量可以涉及：由所述一个或多个传感器将波指引到肢体中的动脉；以及由所述一个或多个传感器接收一个或多个反射波。所述一个或多个反射波可以是至少部分地基于被指引的波。所述反射波可以包括：散射波、镜面反射波或者散射波和镜面反射波二者。该方法可以涉及：由所述一个或多个传感器获得所述两个或更多测量，包括基于所述一个或多个反射波，在两个或更多不同测量高度的每一个测量高度处采集的所述至少两个测量。在一些实现中，该方法可以涉及：由所述一个或多个传感器发送所述两个或更多测量。例如，可以向所述处理器发送所述两个或更多测量。一些实现可以涉及：由所述处理器存储或者发送所述血压的指示或者估计。在一些实现中，所述一个或多个传感器可以包括光学传感器系统的一个或多个光学传感器。将波指引到肢体的处理可以涉及：由所述光学传感器系统将光波指引到所述动脉，以形成具有至少照亮所述动脉的内侧部分的干涉模式(interferencemode)的测量体积。该光可以包括红外光、可见光或者红外光和可见光二者。所述测量体积的横截面直径可以大于所述动脉的直径。所述测量体积的干涉模式可以具有大于血细胞的直径的条纹间隔(fringespacing)。在一些这种例子中，所述一个或多个反射波可以包括反向散射的光波。但是，在一些实现中，所述传感器系统可以包括超声波传感器系统。所述一个或多个传感器执行所述两个或更多测量可以涉及：将超声波指引到肢体中的动脉。根据一些例子，基于所述两个或更多测量来确定血流量差可以涉及：(例如，由处理器)确定针对每一个测量高度的动脉管腔的值，并且至少部分地基于多普勒偏移或者与多普勒偏移相关的信号，来确定与每一个测量高度相关联的血流速度的值。一些这种例子可以涉及：(例如，由处理器)基于所确定的血流速度的值和所确定的动脉管腔的值，确定与第一测量高度相关联的第一血流量和与第二测量高度相关联的第二血流量。例如，所确定的动脉管腔的值可以包括动脉横截面或者动脉体积的值。本公开内容中描述的主题的其它创新方面，可以在包括传感器系统和被配置为与所述传感器系统进行通信的控制系统的装置中实现。在一些例子中，移动设备可以是或者包括所述装置。在一些实现中，移动设备可以包括所述装置的一部分。在一些实施例中，所述传感器系统可以包括一个或多个光学传感器。替代地或另外地，所述传感器系统可以包括一个或多个超声波传感器。所述控制系统可以包括一个或多个通用单芯片或多芯片处理器、数字信号处理器(DSP)、专用集成电路(ASIC)、现场可编程门阵列(FPGA)或者其它可编程逻辑器件、分离门或晶体管逻辑器件、分离硬件组件或者其组合。所述控制系统能够控制所述传感器系统的一个或多个传感器来进行两个或更多测量。在一些例子中，所述两个或更多测量中的至少两个与受试者的肢体的不同测量高度相对应。根据一些实现，所述控制系统能够基于所述两个或更多测量来确定血流量差，基于所述两个或更多测量的两个或更多不同测量高度来确定静水压力差，并基于血流量、静水压力差和血流量差中的一个或多个值，对血压进行估计。在一些例子中，执行所述两个或更多测量可以涉及：由所述一个或多个传感器将波指引到肢体中的动脉；并且由所述一个或多个传感器接收一个或多个反射波。所述一个或多个反射波可以是至少部分地基于被指引的波。所述反射波可以包括：散射波、镜面反射波或者散射波和镜面反射波二者。所述控制系统能够经由所述一个或多个传感器，获得所述两个或更多测量，包括：基于所述一个或多个反射波，在两个或更多不同测量高度中的每一个测量高度处采集的所述至少两个测量。在一些实现中，所述控制系统能够由所述一个或多个传感器发送所述两个或更多测量。在一些实现中，所述控制系统能够存储或者发送所述血压的指示或者估计。在一些实现中，所述一个或多个传感器可以包括光学传感器系统的一个或多个光学传感器。将波指引到肢体的处理可以涉及：由所述光学传感器系统将光波指引到所述动脉，以形成具有至少照亮所述动脉的内侧部分的干涉模式的测量体积。该光可以包括红外光、可见光或者红外光和可见光二者。所述测量体积的横截面直径可以大于所述动脉的直径。所述测量体积的干涉模式可以具有大于血细胞的直径的条纹间隔。在一些这种例子中，所述一个或多个反射波可以包括反向散射的光波。但是，在一些实现中，所述传感器系统可以包括超声波传感器系统。所述一个或多个传感器执行所述两个或更多测量可以涉及：将超声波指引到肢体中的动脉。根据一些例子，基于所述两个或更多测量来确定血流量差可以涉及：确定针对每一个测量高度的动脉管腔的值，并且本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种超声波心血管测量设备，包括：超声波传感器系统，包括：超声波发射器层，其配置为生成超声平面波；包括一个或多个透镜的聚焦层，所述透镜中的一个或多个透镜被配置为：将所述超声平面波聚焦到穿过动脉纵轴的超声波波束中；包括一个或多个接收器元件的超声波接收器层，其配置为生成与所检测的超声波反射相对应的输出信号；以及控制系统，其能够对所述输出信号进行处理，以计算与一个或多个心血管性质相对应的值。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2016.02.12 US 62/294,876;2016.06.17 US 15/186,2251.一种超声波心血管测量设备，包括：超声波传感器系统，包括：超声波发射器层，其配置为生成超声平面波；包括一个或多个透镜的聚焦层，所述透镜中的一个或多个透镜被配置为：将所述超声平面波聚焦到穿过动脉纵轴的超声波波束中；包括一个或多个接收器元件的超声波接收器层，其配置为生成与所检测的超声波反射相对应的输出信号；以及控制系统，其能够对所述输出信号进行处理，以计算与一个或多个心血管性质相对应的值。2.根据权利要求1所述的超声波心血管测量设备，其中，所述聚焦层包括所述一个或多个透镜嵌入在其中的声学匹配材料。3.根据权利要求1所述的超声波心血管测量设备，其中，所述聚焦层包括至少第一透镜和第二透镜，其中，所述第一透镜被配置为将所述超声平面波聚焦在第一焦深，并且所述第二透镜被配置为将所述超声平面波聚焦在第二焦深。4.根据权利要求1所述的超声波心血管测量设备，其中，所述聚焦层包括：沿着所述动脉纵轴间隔开的至少两个透镜。5.根据权利要求4所述的超声波心血管测量设备，其中，所述控制系统能够计算沿着所述动脉纵轴传播的动脉压脉搏的脉搏传导时间或者脉搏波速度。6.根据权利要求1所述的超声波心血管测量设备，其中，所述聚焦层还包括至少一个透镜，所述至少一个透镜被定向为相对于所述超声波传感器系统的外表面成一角度。7.根据权利要求6所述的超声波心血管测量设备，其中，所述控制系统能够至少部分地基于来自所述超声波接收器层的所述输出信号指示的多普勒偏移或者与多普勒偏移有关的信号，来计算血流量。8.根据权利要求1所述的超声波心血管测量设备，其中，所述接收器元件中的一个或多个接收器元件位于所述超声波接收器层中，以检测通过所述聚焦层中的所述一个或多个透镜重定向的所述超声波反射。9.根据权利要求8所述的超声波心血管测量设备，其中，所述控制系统能够对所述接收器元件的子集的所述输出信号进行选择性采样。10.根据权利要求1所述的超声波心血管测量设备，其中：所述超声波发射器层包括第一聚偏氟乙烯(PVDF)换能器层；以及所述超声波接收器层包括第二PVDF换能器层和薄膜晶体管(TFT)层，其中，所述一个或多个超声波接收器阵列中的每一个超声波接收器阵列包括耦合到所述第二PVDF换能器层的多个接收器元件。11.根据权利要求1所述的超声波心血管测量设备，其中，所述超声波传感器系统集成在移动计算设备的按键或者显示器中，并且所述控制系统...

【专利技术属性】
技术研发人员：D·B·贝克，P·J·施奈德，L·拉丁，A·阿卜杜勒马莱克，J·K·施奈德，
申请(专利权)人：高通股份有限公司，
类型：发明
国别省市：美国,US