本发明专利技术涉及脉冲和连续式超声多普勒血流信息监测方法及其应用，其监测方法采用的血流监测系统包括超声传感器、主机，且包括以下步骤：S1、超声传感器贴装和工作；S2、血流信息的获取。本发明专利技术利用多阵元柔性超声传感器和多普勒技术，能够实施连续多普勒模式和脉冲多普勒模式下对人体血流信息的实时监测，可克服现有超声多普勒设备体积大，专业技术要求高、操作复杂等缺点，同时结构简单、成本低、可便携式穿戴、便捷、方便等诸多优点，有望应用于临床及个人监护领域。人监护领域。人监护领域。
【技术实现步骤摘要】
脉冲和连续式超声血流信息监测方法及其应用
[0001]本专利技术属于医疗器械领域，具体涉及一种脉冲和连续式超声多普勒血流信息监测方法，同时还涉及一种脉冲和连续式超声多普勒血流信息监测在临床医疗和个人监护中的应用。
技术介绍
[0002]血流的多普勒指标在临床具有十分广泛和重要的需求和价值，是众多疾病和生理特征的重要指标。而超声多普勒及技术是指利用多普勒效应原理，对运动的脏器和血管血流进行检测的方法，也是目前临床获取血流多普勒最主要的手段，其按工作状态，分为连续和脉冲多普勒。
[0003]针对连续多普勒，其采用两个超声换能器，由其中一个连续地发射超声波，而由另一个连续地接收回波，该方法具有很高的速度分辨力，能够检测到很高速的血流，这是它的主要的优点，而其最主要的缺点是缺乏距离分辨能力。
[0004]脉冲多普勒是由同一个超声换能器发射并接收超声波。由于采用深度选通(或距离选通)技术，可进行定点血流测定，因而具有很高的距离分辨力，也可对定点血流的性质做出准确的分析。由于脉冲波多普勒的最大显示频率受到脉冲重复频率的限制，在检测高速血流时容易出现混叠。
[0005]目前，临床上使用的超声多普勒系统，多以B超式台车为主，虽然在临床诊断方面能满足门诊的需要，但是其在实时监测、居家检测等方面，具有诸多的限制，无法满足一些需要长时间跨度或者频繁监测血流的使用需求，因而如何把超声多普勒检测设备小型化，甚至可穿戴，以满足日常监测的需要，成为当下研究的一个热点。
[0006]然而，现有穿戴式超声多普勒专利较多，列举其中最类似的方法和装置：申请号：CN201820488946.0，专利名称：一种可穿戴式超声多普勒血流检测仪，该专利技术分上、下肢检测。申请号：CN202111135992.5，专利名称：一种可穿戴式超声多普勒血流检测仪及检测方法，该专利技术为服装式穿戴。申请号：KR1020070114541A，便携式装置用于测量血流，手表式超声检测多普勒。
[0007]综上，超声多普勒血流检测设备的不足：1.设备体积大，价格贵；2.需要临床专业医护人员操作，无法家用；3.无法穿戴，长时间监测；4.无法同时脉冲多普勒和连续多普勒检测；5.无血压信息。
技术实现思路
[0008]本专利技术所要解决的技术问题是克服现有技术的不足，提供一种脉冲和连续式超声多普勒血流信息监测方法。
[0009]同时还涉及一种脉冲和连续式超声多普勒血流信息监测在临床医疗和个人监护中的应用。
[0010]为解决以上技术问题，本专利技术采用如下技术方案：
[0011]一种脉冲和连续式超声多普勒血流信息监测方法，其采用的血流监测系统包括超声传感器、主机，超声传感器包括呈长条状且呈柔性的pcb基板、间隔分布在所述pcb基板上的多组多阵元超声换能器，其中pcb基板与主机连通，多组多阵元超声换能器和pcb基板形成多阵元柔性超声传感器，每组多阵元超声换能器包括间隔分布且与所述pcb基板形成的角度不等的五个超声换能器，五个超声换能器分别为U1、U2、U3、U4、U5，且与所述pcb基板形成的角度分别为θ0、θ1、0、θ2、θ3，其中角度为0度的超声换能器为U3，且监测方法包括以下步骤：
[0012]S 1、超声传感器贴装和工作
[0013]将多阵元柔性超声传感器紧密的贴到人体皮肤的表面，超声传感器与主机连接，启动主机，根据主机状态确认超声换能器连接正常，同时，主机通过内部选通开关，依次快速激励各个多阵元超声换能器组，接收回波信号；
[0014]S2、血流信息的获取
[0015]a)脉冲多普勒模式：超声换能器U3，工作在脉冲多普勒模式下面，激励后，自己接收回波信号，经数据接收后，经傅立叶变换，取得其中心频率f3，由于U3未经傅立叶变换的中心频率f
30
是已知的，得到其多普勒频移Δf3为f3‑
f
30
,若血流远离超声探头方向则Δf3为负，若血流流向超声探头则Δf3为正，最终的血流速度V为：
[0016][0017]式(1)中c是声速，其在人体软组织和血液中的声速为一个固定值,θ
b
是超声换能器U3波束方向与血流方向的夹角，由于θ
b
角度未知，无法准确获取血流速度V，但可以设置其为一常数，获取一个定性的血流结果和一段时间内的变化；
[0018]b)连续多普勒模式：换能器U1，U2，U4，U5工作在连续多普勒模式下，其每个的夹角为θ0、θ1、θ2、θ3，其中换能器U1，U2发射超声波，换能器U4，U5接收超声波，假设U4接收到U1发射超声波的多普勒频移为Δf
14
，U4接收到U2发射超声波的多普勒频移为Δf
24
，U5接收到U1发射超声波的多普勒频移为Δf
15
，U5接收到U2发射超声波的多普勒频移为Δf
25
，f
10
为U1未经傅立叶变换的中心频率，f
20
为U2未经傅立叶变换的中心频率，即：
[0019][0020][0021][0022][0023]由于式(2)至式(5)中，只有血流速度V和角度θ
b
是未知的，其它均为已知量或者探测到的结果，因此，通过联立方程，即可求得最终的血流速度V和角度θ
b
。
[0024]在一些具体实施方式中，上述S2中，通过监测血管在舒张期和收缩期的流速Vd和Vs，还可以得到博动指数PI：PI＝(Vs
‑
Vd)/((Vs
‑
Vd)/3+Vd)，这样一来能够获得血流博动指数。
[0025]根据本专利技术的一个具体实施和优选方面，在S2中，由于血流的流速V，血管的直径d(通过回波信号的上下血管壁包络信号获得)都可以获得，设血液的密度ρ为已知量，则其血压可以表示为：
[0026]P＝ρV2/2+C
ꢀꢀꢀ
(6)，
[0027]式(6)中的C为常数，可通过第三方测得的血压，校准获得。在此，能够获得血压值。
[0028]根据本专利技术的又一个具体实施和优选方面，每组多阵元超声换能器的U1、U2、U3、U4、U5与pcb基板形成的角度相同。也就是说，每组检测的换能器有5个换能器组成，5个换能器与底部pcb电路成固定的角度，这样一来所形成的检测的准确性高。
[0029]优选地，每组多阵元超声换能器内的U1、U2、U3、U4、U5具有相同的工作中心频率。本例中，组成柔性超声传感器的多组超声探头，每一组探头内的5个换能器具有相同的工作中心频率，但是不同组的换能器其工作中心频率可以不同。这取决于对监测目标深度、分辨率和灵敏度的需要。
[0030]根据本专利技术的又一个具体实施和优选方面，每个超声换能器的背衬层为导电体，pcb基板上形成有带有正负极的焊盘，导电体通过导电胶或导电契形块连接在焊盘上且与焊盘负极连通，超声换能器的正极通过导电线路与焊盘的正极连通，且pcb基板的一端形成连接器本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种脉冲和连续式超声多普勒血流信息监测方法，其采用的血流监测系统包括超声传感器、主机，其特征在于：所述超声传感器包括呈长条状且呈柔性的pcb基板、间隔分布在所述pcb基板上的多组多阵元超声换能器，其中pcb基板与主机连通，多组所述多阵元超声换能器和所述pcb基板形成多阵元柔性超声传感器，每组所述多阵元超声换能器包括间隔分布且与所述pcb基板形成的角度不等的五个超声换能器，五个超声换能器分别为U1、U2、U3、U4、U5，且与所述pcb基板形成的角度分别为θ0、θ1、0、θ2、θ3，其中角度为0度的超声换能器为U3，且监测方法包括以下步骤：S 1、超声传感器贴装和工作将多阵元柔性超声传感器紧密的贴到人体皮肤的表面，超声传感器与主机连接，启动主机，根据主机状态确认超声换能器连接正常，同时，主机通过内部选通开关，依次快速激励各个多阵元超声换能器组，接收回波信号；S2、血流信息的获取a)脉冲多普勒模式：超声换能器U3，工作在脉冲多普勒模式下面，激励后，自己接收回波信号，经数据接收后，经傅立叶变换，取得其中心频率f3，由于U3未经傅立叶变换的中心频率f
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是已知的，得到其多普勒频移Δf3为f3‑
f
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,若血流远离超声探头方向则Δf3为负，若血流流向超声探头则Δf3为正，最终的血流速度V为：式(1)中c是声速，其在人体软组织和血液中的声速为一个固定值,θ
b
是超声换能器U3波束方向与血流方向的夹角，由于θ
b
角度未知，无法准确获取血流速度V，但可以设置其为一常数，获取一个定性的血流结果和一段时间内的变化；b)连续多普勒模式：换能器U1，U2，U4，U5工作在连续多普勒模式下，其每个的夹角为θ0、θ1、θ2、θ3，其中换能器U1，U2发射超声波，换能器U4，U5接收超声波，假设U4接收到U1发射超声波的多普勒频移为Δf
14
，U4接收到U2发射超声波的多普勒频移为Δf
24
，U5接收到U1发射超声波的多普勒频移为Δf
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，U5接收到U2发射超声波的多普勒频移为Δf
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为U1未经傅立叶变换的中心频率，f
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为U2未经傅立叶变换的中心频率，即：为U2未经傅立叶变换的中心频率，即：为U2未经傅立叶变换的中心频率，即：为U2未经傅立叶变换的中心频率，即：由于式(2)至式(5)中，只有血流速度V和角度θ
b
是未知的，其它均为已知量或者探测到...
【专利技术属性】
技术研发人员：徐丽霞，王玉玫，
申请(专利权)人：苏州希声科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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