【技术实现步骤摘要】
涉及生物医疗领域，具体涉及柔性阵列化传感器及其相关的采集分析系统。
技术介绍
1、随着生物医疗领域的发展，柔性阵列器件因其重量轻、易于轻便集成化且可贴合于多种复杂曲面等特性日渐成为研发重点。
2、目前常见的监测浅表层动脉流速的测量原理可分为有创式、无创式。其中有创式包含两种漂浮导管法(即普通型导管法以及swan-ganz导管法)通过测量右心室流入肺动脉血液的温升效应，经热敏电阻感知进而计算出心脏血流排出量，测量结果相对准确，但其缺点也相对明显，比如有创操作易于感染，不便于长期观察，且测试受到操作者操作误差影响，并且有创嵌入人体的部分也从一定程度上影响了血液循环。另外，无创操作的血液流速的测量包含体表置电极心电阻抗血流图和多普勒超声波技术方法。其中体表置电极心电阻抗测试中，受试者往往会被要求在不同位置佩戴电极，因此在人体位移时可能对测试结果产生一定的负面影响。
3、目前常见的监测浅表层动脉波动的测量原理可分为压阻式、摩擦电式等。压阻式曲率应变传感器应用较为广泛，当该系统使用电阻率和应变传感器对浅表层动脉进行实施跟踪与采集，使用一个标准微型计算机用于接收电信号进行外部供电与计算，成本相对低廉，便于大批量生产。摩擦电式监测浅表层动脉波动的检测原理为正压电效应，当敏感材料沿一定方向受到动脉波动交变致作用而变形时，其内部会产生极化效应，在双侧表面上出现正负相反的电荷，当外力去掉后又重新恢复到零位状态。单独使用上述其中任意一种监测手段虽然灵敏度很高，但是生理信号与肢体运动信号解调困难，导致所需生理信号解耦不准确。p>
4、在现实生活中，血液的流速往往会提供很多指导意义。例如当血液变得浓稠时，其流动速度就会变得缓慢，而脂肪就会沉淀在血管的内壁，从而引起管腔狭窄，供血不足。如果发生了严重的冠脉病变，将会引起严重的心脏缺血甚至是心肌梗塞。例如颅内血管变窄，成为脑梗死的重要诱因之一。在运动、静息的两种情况下，受试者的血管血流速率都不一样。对动脉血液流速进行测试，并理解它的变化规律，从而把握它的正常值范围与常见异常分析，这对我们进行人体器官的健康状态与动脉血液流速之间的关系的研究，并对多种心血管疾病的防治具有重要的指导作用。另外，在心脏停搏等紧急医疗抢救的过程中，脑组织的缺氧性损伤是较为常见的cpr预后脑死亡的重要原因之一。脑组织的动脉供血由4条大动脉完成，即颈内动脉系统和椎-基地动脉系统，其中大脑半球前3/5由颈内动脉系统供应。在心脏骤停后短时间内是否可以对大脑的血液灌注进行有效恢复，是患者的成功急救提供关键的评估与预测的黄金评判标准之一。因此在此种工况下，对于浅表层如颈动脉内流速实时监测对于cpr成功率进行实时评估，为自动心肺复苏仪提供实时的压力与节律变化提供指导。
5、但是现有技术中，尚未提供一种柔性可穿戴阵列化传感器，可对浅表层如颈动脉内流速以及波动进行有效实时监测。
技术实现思路
1、针对现有技术中存在的，尚未提供一种可以对浅表层如颈动脉内流速进行有效实时监测的装置的技术问题，本专利技术提供的技术方案可以实现浅表层动脉流速及波动的监测，具体的技术方案为：
2、浅表层动脉流速及波动监测柔性阵列化传感装置，其特征在于，所述装置包括：
3、具有压阻探测能力的柔性背衬层，与所述柔性背衬层紧密贴合的柔性匹配层；
4、设置在所述柔性匹配层和柔性背衬层之间的逆压电效应探测单元，所述逆压电效应探测单元为多普勒型超声探测阵列和b型超声探测阵列；
5、与所述柔性背衬层紧密贴合，且与所述柔性匹配层紧密相邻的摩擦电检测模块。
6、进一步，提供一个优选实施方式，所述多普勒型超声探测阵列设置在所述b型超声探测阵列和所述摩擦电检测模块之间。
7、进一步，提供一个优选实施方式，所述多普勒型超声探测阵列中，存在与其他多普勒型超声探测单元倾角不同的多普勒型超声探测单元。
8、进一步，提供一个优选实施方式，所述摩擦电检测模块为摩擦电式传感单元。
9、进一步，提供一个优选实施方式，所述摩擦电式传感单元包括紧密贴合的敏感材料层和导电材料层。
10、基于同一专利技术构思，本专利技术还提供了浅表层动脉流速及波动监测信号采集方法，所述方法包括：
11、在统一的时钟信号下，采集待测信号的步骤；
12、根据预设降噪方法，对所述待测信号的噪声和串扰进行处理的步骤；
13、提取所述待测信号中预设信号的步骤。
14、进一步，提供一个优选实施方式，所述待测信号包括b模式下动脉直径波动情况和多普勒模式下血流流速信息。
15、基于同一专利技术构思，本专利技术还提供了浅表层动脉流速及波动监测信号采集系统，所述系统包括：
16、在统一的时钟信号下，采集待测信号的模块；
17、根据预设降噪方法，对所述待测信号的噪声和串扰进行处理的模块；
18、提取所述待测信号中预设信号的模块。
19、基于同一专利技术构思，本专利技术还提供了计算机储存介质，用于储存计算机程序，当所述计算机程序被计算机读取时，所述计算机执行所述的方法。
20、基于同一专利技术构思，本专利技术还提供了计算机，包括处理器和储存介质，当所述处理器读取所述储存介质中储存的计算机程序时，所述计算机执行所述的方法。
21、与现有技术相比，本专利技术提供的技术方案的有益之处在于：
22、高度集成的系统：该系统包含了多个关键子系统，包括供电、采集、传输、预处理和信号处理，这些子系统紧密集成在一起，确保了高效的数据流和信号处理。
23、稳定的供电系统：主供电系统包括ac/dc市电转换和稳压系统，确保了系统的稳定供电，同时提供标准参考电压值，有助于提高采集的精确性和可靠性。
24、信号处理和增强：系统在前端进行信号的必要放大、数模转换和滤波处理，这有助于提高信号质量，减少噪声干扰。
25、分布式高速采集：核心控制单元在统一时钟下进行分布式高速采集，确保了对多路采集的数据进行准确的同步采集，这对于时序相关的信号分析非常重要。
26、自适应降噪：中端的预处理单元具备硬件化的自适应降噪系统，能够处理噪声和串扰，尤其可以清晰的过滤掉肢体运动信号(大干扰信号)，可提供较为清晰的生理信号结果，为后续的信号识别提供了更好的基础支持。
27、多模式信号分析：系统能够处理不同模式下的信号，包括b模式下的动脉直径波动和多普勒模式下的血流流速信息。这种多模式分析有助于综合评估生理信号。
28、个性化的信号处理：系统能够根据不同人群类别的血液粘稠程度和血管壁的材料学特性参数进行特定化差异化分析，这意味着此系统尽可能得到最为接近的生理信号检测值。
29、准确的生理信号结果：通过多压电陶瓷倾斜角度阵列化多普勒流速超声计算等方法，系统能够提供较为精确的生理信号结果，这对于后续医疗诊断和分析研究非常有应用价值。
30、总的来说，本本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.浅表层动脉流速及波动监测柔性阵列化传感装置，其特征在于，所述装置包括：
2.根据权利要求1所述的浅表层动脉流速及波动监测柔性阵列化传感装置，其特征在于，所述多普勒型超声探测阵列设置在所述B型超声探测阵列和所述摩擦电检测模块之间。
3.根据权利要求1所述的浅表层动脉流速及波动监测柔性阵列化传感装置，其特征在于，所述多普勒型超声探测阵列中，存在与其他多普勒型超声探测单元倾角不同的多普勒型超声探测单元。
4.根据权利要求1所述的浅表层动脉流速及波动监测柔性阵列化传感装置，其特征在于，所述摩擦电检测模块为摩擦电式传感单元。
5.根据权利要求4所述的浅表层动脉流速及波动监测柔性阵列化传感装置，其特征在于，所述摩擦电式传感单元包括紧密贴合的敏感材料层和导电材料层。
6.浅表层动脉流速及波动监测信号采集方法，其特征在于，所述方法包括：
7.根据权利要求6所述的浅表层动脉流速及波动监测信号采集方法，其特征在于，所述待测信号包括B模式下动脉直径波动情况和多普勒模式下血流流速信息。
8.浅表层动脉流速及波动监测信
9.计算机储存介质，用于储存计算机程序，其特征在于，当所述计算机程序被计算机读取时，所述计算机执行权利要求6-7任意一项所述的方法。
10.计算机，包括处理器和储存介质，其特征在于，当所述处理器读取所述储存介质中储存的计算机程序时，所述计算机执行权利要求6-7任意一项所述的方法。
...【技术特征摘要】
1.浅表层动脉流速及波动监测柔性阵列化传感装置，其特征在于，所述装置包括：
2.根据权利要求1所述的浅表层动脉流速及波动监测柔性阵列化传感装置，其特征在于，所述多普勒型超声探测阵列设置在所述b型超声探测阵列和所述摩擦电检测模块之间。
3.根据权利要求1所述的浅表层动脉流速及波动监测柔性阵列化传感装置，其特征在于，所述多普勒型超声探测阵列中，存在与其他多普勒型超声探测单元倾角不同的多普勒型超声探测单元。
4.根据权利要求1所述的浅表层动脉流速及波动监测柔性阵列化传感装置，其特征在于，所述摩擦电检测模块为摩擦电式传感单元。
5.根据权利要求4所述的浅表层动脉流速及波动监测柔性阵列化传感装置，其特征在于，所述摩擦电式传感...
【专利技术属性】
技术研发人员：张甲，李宇阳，李星奇，陈佳泰，
申请(专利权)人：哈尔滨工业大学，
类型：发明
国别省市：
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