[发明专利]可穿戴超声监测装置

权利要求书

1.一种可穿戴超声监测装置，其特征在于，包括：

可穿戴探头，其包括穿戴配件和设置在所述穿戴配件上的超声换能器；

以及控制器，其包括电源、超声发射接收电路、信号处理模块、数据存储模块、显示设备，

其中，所述超声发射接收电路用于为所述超声换能器提供激励发出超声波，以及接收携带组织信息的回波信号；所述超声换能器将所述超声发射接收电路发射的电激励信号转换为超声振动信号，发射给组织，并将组织返回的超声信号转换为电信号，传回至所述超声发射接收电路；

所述信号处理模块用于对所述超声发射接收电路接收的回波信号进行处理，计算得到佩戴者的血压、心跳、血流速度信息。

2.根据权利要求1所述的可穿戴超声监测装置，其特征在于，所述超声换能器中包括有N个阵元，N≥2。

3.根据权利要求1所述的可穿戴超声监测装置，其特征在于，所述显示设备提供用户交互界面，并显示该可穿戴超声监测装置的状态信息以及所述信号处理模块计算得到的血压、心跳、血流速度信息。

4.根据权利要求2所述的可穿戴超声监测装置，其特征在于，其中，所述信号处理模块通过回波信号得到血流的多普勒频移，然后计算出血流速度。

5.根据权利要求2所述的可穿戴超声监测装置，其特征在于，其中，测量计算血压的方法为通过超声测试血管直径随时间的变化曲线得到，计算公式为：

其中，P(t)表示t时刻的血压，p_d为舒张压，α为血管硬度系数，A(t)为t时刻测试到的血管横截面面积，A_d为血管舒张时的横截面面积；α通过测试的舒张压和收缩压计算获得。

其中，d表示t时刻血管的直径。

其中，α具体计算方法为：

其中的A_d和A_s分别为心脏舒张和收缩时血管的横截面积，P_d和P_s分别为，心脏舒张压和收缩压。

6.根据权利要求5所述的可穿戴超声监测装置，其特征在于，所述信号处理模块从N个阵元的回波信号中筛选血压测量最准确的一组数据，计算得到血压值并作为输出，具体方法为：

所述信号处理模块对N个阵元的回波信号分别进行处理得到N条血管舒张-收缩过程曲线，计算每条血管舒张-收缩过程曲线中收缩压和舒张压的差值的绝对值ΔP_i，i＝1,2,...N，从N个ΔP_i中选择最大值所对应的血管舒张-收缩过程曲线作为血压测量最准确的一组数据，再根据该组数据计算出血压值并作为输出。

7.根据权利要求6所述的可穿戴超声监测装置，其特征在于，通过血管的舒张-收缩过程曲线计算得到心跳的数据，具体方法为：

计算血管舒张-收缩过程曲线的周期，用1分钟除以周期时间，即得到被测者一分钟的心跳次数，周期时间通过读出两个舒张或者两个收缩期时间间距得到。

8.根据权利要求2所述的可穿戴超声监测装置，其特征在于，所述信号处理模块从N个阵元中，选择与血管对准的一个阵元的回波信号进行处理以计算得到检测结果，其中，选择与血管对准的阵元的方法为：

所述信号处理模块将N个阵元的回波信号的峰峰值进行比较，选择峰峰值最大的一个回波信号作为与血管对准的阵元的回波信号。

9.根据权利要求8所述的可穿戴超声监测装置，其特征在于，选择与血管对准的阵元的方法中，记最大的峰峰值为Tmax，若峰峰值在Tmax-E至Tmax内有回波信号K_j，则对所有的回波信号K_j以及最大的峰峰值对应的回波信号K_Tmax再求包络，对脉冲长度进行比较，选出拖尾最短的一个回波信号作为与血管对准的阵元的回波信号，其中E为预先设定的一个阈值，E为常数。

10.根据权利要求1-9中任意一项所述的可穿戴超声监测装置，其特征在于，所述穿戴配件包括探头本体、开设在所述探头本体外周的环形固定凹槽、设置在所述探头本体底部的环形柔性边缘以及设置在所述探头本体上的电缆接口；

所述超声换能器设置在所述探头本体的底部且处于所述环形柔性边缘的中间；

所述电缆接口内设置有电缆，所述电缆的第一端与所述超声换能器连接，所述电缆的第二端与所述控制器连接。