基于谐振电路的血管监测器及相关系统和方法技术方案

公开了在可变电感、谐振电路监测设备中用于控制和信号处理的系统和方法，包括用于使用激励信号频率扫描激励传感器谐振电路的改进技术、用于验证传感器读数和将传感器频率输出表征为测量的物理参数的技术以及用于隔离背景电磁噪声和将已知项与传感器测量信号区分的改进技术。的改进技术。的改进技术。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】基于谐振电路的血管监测器及相关系统和方法
[0001]相关申请
[0002]本申请要求于2019年11月12日提交的、题为“Resonant Circuit
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Based Monitors and Related Systems and Methods”的美国临时专利申请第62/934,399号的优先权，其通过引用并入本文。
[0003]领域
[0004]本公开涉及无线血管监测器的改进，特别是基于谐振电路的监测器及相关系统和方法。
[0005]背景
[0006]基于谐振电路(RC)的传感器是由于周围环境中物理参数的变化而发生谐振频率变化的传感器，该变化导致设备内电路产生的谐振频率变化。当电路被激励时，谐振频率的变化可以被检测为“回铃(ring
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back)”信号，它指示其中感测的参数或变化。众所周知，基本谐振电路包括电感和电容。在大多数可用的RC感测器件中，谐振频率的变化是由电路电容的变化引起的。电容器的极板响应于压力的变化而一起移动或分开移动，从而提供压力传感器，这是这种设备的众所周知的示例。不太常见本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种用于控制无线谐振电路传感器的方法，所述传感器包括可变电感线圈，所述可变电感线圈响应于监测的物理参数的变化而改变谐振频率，并在被激励时以与所述物理参数相关的频率产生回铃信号，所述方法包括：输出至少一个激励频率扫描，所述激励频率扫描包括处于预期的植入物谐振频率范围内的预定义频率的预设数目的发射脉冲；接收顺序输出的发射脉冲中每一个发射脉冲的回铃信号；在预定的初始周期内发射至少一个初始发射脉冲，其中所述至少一个初始发射脉冲包括以下之一：对应于从所述至少一个频率扫描接收的最高振幅回铃信号的脉冲频率；或多个所述激励频率扫描；响应于在所述初始周期内发射的至少一个初始发射脉冲，接收多个测试回铃信号；识别对应于优选激励脉冲频率的初始回铃信号；以及选择所述优选激励脉冲频率作为测量发射脉冲频率；在随后的测量周期内以所述测量发射脉冲频率输出测量发射脉冲。2.根据权利要求1所述的方法，还包括：接收在所述测量周期期间由所述传感器响应于所述测量发射脉冲而生成的测量回铃信号；和分析所述测量回铃信号以确定所述监测的物理参数的特征。3.根据权利要求1或权利要求2所述的方法，其中：在所述初始周期内所述发射所述至少一个初始发射脉冲包括：识别具有最高振幅的回铃信号；选择对应于所述最高振幅的回铃信号的发射脉冲频率作为初始发射脉冲频率；和以所述初始脉冲频率发射多个初始脉冲；以及所述接收多个初始回铃信号和所述识别初始回铃信号包括：在所述初始周期内以所述初始发射脉冲频率激励所述传感器谐振电路；在所述初始周期期间从所述传感器接收所述初始回铃信号；和选择生成具有最高频率的所述初始回铃信号的所述初始发射脉冲频率作为所述测量发射脉冲频率。4.根据权利要求1或权利要求2所述的方法，其中：所述在所述初始周期内发射所述至少一个初始发射脉冲包括在所述初始周期期间输出重复的激励频率扫描；和所述识别初始回铃信号包括识别由所述重复的激励频率扫描生成的最高观察到的回铃信号频率作为所述优选激励脉冲频率。5.根据权利要求1
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4中任一项所述的方法，其中，所述预定初始周期包括足够长的时间以包括至少一个呼吸循环。6.根据权利要求1
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6中任一项所述的方法，还包括在获取对应的回铃信号期间动态地调整发射脉冲的频率。7.根据权利要求6所述的方法，其中，所述动态地调整包括：监测对应的回铃信号的振幅或信噪比中的至少一个；和
响应于检测到回铃信号振幅低于预定义阈值，输出新的激励频率扫描以识别新的测量发射脉冲频率。8.根据权利要求2
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7中任一项所述的方法，还包括在所述测量周期期间接收到测量回铃信号之后，针对每个测量发射脉冲计算新的测量脉冲信号。9.根据权利要求1
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8中任一项所述的方法，还包括根据发射脉冲输出频率调整发射脉冲输出功率。10.根据权利要求9所述的方法，其中，所述调整包括随着发射脉冲频率降低而单调地降低发射脉冲输出功率。11.根据权利要求1
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8中任一项所述的方法，还包括：监测由所述传感器生成的回铃信号；和基于所监测的回铃信号动态地调整发射脉冲输出以实现基本恒定的回铃信号振幅。12.根据权利要求1
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11中任一项所述的方法，还包括：发射已知的固定频率和固定振幅信号；捕获所述已知信号作为捕获的回铃信号的一部分；通过将捕获的已知信号部分与发射的已知信号进行比较来验证信号处理。13.根据权利要求12所述的方法，其中，所述发射和捕获已知信号包括允许通过信号生成和接收控制系统的发射/接收开关的信号泄漏。14.根据权利要求1
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13中任一项所述的方法，还包括在输出所述至少一个激励频率扫描之前评估电磁背景噪声，以及基于计算出的背景噪声信号电平调整信号处理。15.根据权利要求14所述的方法，其中，所述评估电磁背景噪声包括：以测试频率发射预定的测试脉冲，其中所述测试频率被选择为足够远离预期的传感器激励频率，以便不激励所述传感器；利用传感器回铃信号接收器接收测试信号，其中所接收的测试信号由所述测试脉冲和背景电磁噪声组成；基于所述接收的测试信号定义所述背景电磁噪声；以及对所述接收的测量回铃信号的信号处理进行调制，以消除或减小所定义的背景电磁噪声的影响。16.根据权利要求1
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15中任一项所述的方法，还包括：在放置在患者体内之前确定至少一个所述传感器的物理参数对频率数据；通过曲线拟合或插值为所述至少一个传感器创建表征曲线；用所述传感器进行测量；和使用所述表征曲线将传感器测量结果转换为所述物理参数的值。17.根据权利要求16所述的方法，其中，所述至少一个传感器包括传感器批次，并且所述频率数据包括批次特定的参数
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频率数据。18.根据权利要求16或权利要求17所述的方法，还包括通过使用传感器或传感器批次特定的表征曲线来最小化由传感器制造可变性引起的物理参数测量误差。19.根据任一前述权利要求所述的方法，其中，所述谐振电路传感器被配置用于放置在患者的血管系统中，并且所述物理参数是血管尺寸。20.根据权利要求19所述的方法，其中，所述传感器被特别配置用于放置在腔静脉中，
并且所述血管尺寸是所述腔静脉的面积或直径。21.根据权利要求20所述的方法，还包括将所述腔静脉的测量的面积或直径与患者体液状态相关联。22.一种用于无线谐振电路传感器的控制系统，所述传感器包括可变电感线圈，所述可变电感线圈响应于监测的物理参数的变化而改变谐振频率，并在被激励时以与所述物理参数相关的频率产生回铃信号，所述控制系统包括：发射/接收开关，所述发射/接收开关被配置为控制到天线的信号发送和从天线的信号接收；信号生成模块，其被配置为生成激励信号，其中所述发射接收开关控制所生成的信号...

【专利技术属性】
技术研发人员：巴勃罗，
申请(专利权)人：方德里创新研究第一有限公司，
类型：发明
国别省市：