專(zhuān)利名稱(chēng)：一種血液流速測(cè)量法的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種血液流速測(cè)量法。
已知的測(cè)量血流的方式是利用超聲波信號(hào)并利用多普勒效應(yīng)來(lái)記錄反射聲波?，F(xiàn)行可用設(shè)備需要將換能器非常精準(zhǔn)地放置在動(dòng)脈附近，這意味著需要由技術(shù)非常熟練的人來(lái)操作該設(shè)備，并且病人身體必須保持完全的非活動(dòng)狀態(tài)。舉例來(lái)說(shuō)，在病人運(yùn)動(dòng)時(shí)，這種設(shè)備不能提供令人滿意的血流信息。因此，在病人的身體處于肌體的應(yīng)激反應(yīng)狀態(tài)下，該設(shè)備不可能對(duì)病人的血流進(jìn)行檢測(cè)，盡管這種檢測(cè)會(huì)帶來(lái)很有價(jià)值的信息。
根據(jù)本發(fā)明，現(xiàn)提供一種血液流速測(cè)量?jī)x，所述測(cè)量?jī)x包括超聲波換能器，該換能器用于將超聲波信號(hào)發(fā)射至人體某個(gè)部位并接收反射回該換能器的部分所述超聲波信號(hào)；安裝支架，該支架用于承載所述換能器并將所述換能器置于與身體某部位斜接的位置，從而使得所述超聲波信號(hào)相對(duì)于血流方向以30°和60°之間某個(gè)角度與體內(nèi)血流交截；和與所述換能器電連接的處理電路，所述處理電路能夠檢測(cè)到部分反射回所述換能器的超聲波信號(hào)中的血流特征信號(hào)，其中，所述換能器包括兩個(gè)貼在所述安裝支架上相互偏置的平面型碟片，從而可以發(fā)射超聲波信號(hào)至聚焦區(qū)或從聚焦區(qū)接收超聲波信號(hào)，所述聚焦區(qū)范圍足夠大，因此當(dāng)人處于運(yùn)動(dòng)狀態(tài)時(shí)，血流保持在該聚焦區(qū)內(nèi)。
所述超聲波信號(hào)最好與血流方向約成45°角。
所述處理電路最好被設(shè)置成能檢測(cè)反射回的超聲波信號(hào)中的噪聲信號(hào)，并且能產(chǎn)生反相噪聲信號(hào)來(lái)施加于該反射回的信號(hào)上，從而抑制所述噪聲信號(hào)。
該超聲波信號(hào)的頻率最好在1.5到10MHz之間。
所述儀器最好包括一個(gè)用于播放儀器輸出信號(hào)的微型無(wú)線電廣播發(fā)射器。
所述聚焦區(qū)的面積最好為100mm2。
換能器10由安裝支架(圖2中的17)的一個(gè)表面支撐，在使用中，該安裝支架貼著人的皮膚15，讓超聲波束以與血流的平均縱軸16約為45°的角度A發(fā)射。發(fā)射的波束為寬扁形狀(一般為20mm寬，5mm高)，碟片12的最佳響應(yīng)窗口具有與之類(lèi)似的形狀。動(dòng)脈14的血流通常在區(qū)域13反射的射束在被反射時(shí)會(huì)發(fā)生相應(yīng)于血流流速的頻率改變。這種頻率改變即為多普勒效應(yīng)。頻率的改變由處理電路20檢測(cè)到，該電路計(jì)算血流數(shù)據(jù)并提供一個(gè)顯示血流流速的電信號(hào)輸出。該輸出信號(hào)可傳遞至無(wú)線電廣播發(fā)射器21，然后再發(fā)射至遠(yuǎn)程記錄站并被記錄。
參考圖2到圖4，碟片11和碟片12(見(jiàn)圖4)裝在支架17上。在使用時(shí)，面板18、19緊貼并固定在人體皮膚15上，使得超聲波信號(hào)按照要求以45°的角度進(jìn)入皮膚。支架17上還裝有處理電路20和微型無(wú)線電廣播發(fā)射器21。
在圖5中，監(jiān)測(cè)電路20對(duì)應(yīng)答器10的輸出頻率和反射回的發(fā)射波束頻率加以比較，比較的信號(hào)經(jīng)調(diào)制并通過(guò)一個(gè)帶通濾波器被輸送至微型無(wú)線電廣播發(fā)射器21。
由于反射信號(hào)中的噪聲很大，血流反射回的信號(hào)中的噪音必須予以消除或大幅減小。圖6中的電路30可達(dá)到此目的。
圖6中的電路30用于檢測(cè)強(qiáng)噪聲背景中的微弱的多普勒信號(hào)。其工作原理主要是找到強(qiáng)背景噪聲并生成相同的噪聲(反相噪聲)，然后將強(qiáng)背景噪聲從反射信號(hào)中減去，從而只留下微弱的多普勒信號(hào)。
電路30中有兩個(gè)相連的子回路27和28，由虛線表示。第一子回路27用于檢測(cè)噪聲的相位信息，然后將其輸入第二子回路28中的調(diào)制器26。第二子回路28用于檢測(cè)噪聲的幅度信息，然后也將其輸入調(diào)制器26。調(diào)制器26輸出生成的噪聲，該噪聲信號(hào)被輸送到減法器29中，以便從電路30的輸入信號(hào)中減去噪聲信號(hào)。
圖6中的電路30可消除約60到80dB的噪聲。這就意味著信噪比得到大幅提高。
圖6中電路30的輸出經(jīng)修正，消除了所有或大部分噪聲，然后被輸送至監(jiān)測(cè)電路20(圖5)的調(diào)制器23中。
自無(wú)線電廣播發(fā)射器21來(lái)的信號(hào)被發(fā)射到遠(yuǎn)程站，在該遠(yuǎn)程站，該信號(hào)被捕獲并由揚(yáng)聲器予以播放和/或作為人處于監(jiān)控狀態(tài)時(shí)的血液流速信號(hào)用計(jì)算機(jī)(未示出)來(lái)顯示或記錄。重要的是，當(dāng)人在行走、跑動(dòng)或作其他鍛煉時(shí)，也可成功地進(jìn)行這種記錄。
另外，一般并不需要對(duì)支架1 7進(jìn)行精確的定位和連接就可以得到滿意的結(jié)果。
以上是參考特定的實(shí)施例并僅僅通過(guò)例證的方式對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了說(shuō)明，可以想到，在不脫離附帶的權(quán)利要求的范圍內(nèi)，可對(duì)本發(fā)明作出一些修改和改進(jìn)。
在說(shuō)明書(shū)和權(quán)利要求書(shū)中提到一些已知具有對(duì)等物的特定元件或組件，應(yīng)該認(rèn)為這些對(duì)等物都在所使用的術(shù)語(yǔ)的范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種血液流速測(cè)量?jī)x，所述測(cè)量?jī)x包括超聲波換能器，所述換能器用于將超聲波信號(hào)發(fā)射至人體某個(gè)部位并接收反射回所述換能器的部分所述超聲波信號(hào)；安裝支架，所述支架用于承載所述換能器并將所述換能器置于與身體某部位斜接的位置，從而使得所述超聲波信號(hào)相對(duì)于血流方向以30°和60°之間某個(gè)角度與體內(nèi)血流交截；和與所述換能器電連接的處理電路，所述處理電路能夠檢測(cè)到部分反射回所述換能器的超聲波信號(hào)中的血流特征信號(hào)，其中，所述換能器包括兩個(gè)貼在所述安裝支架上相互偏置的平面型碟片，從而可以發(fā)射超聲波信號(hào)至聚焦區(qū)或從聚焦區(qū)接收超聲波信號(hào)，所述聚焦區(qū)范圍足夠大，所以人處于運(yùn)動(dòng)狀態(tài)時(shí)，血流仍能保持在所述聚焦區(qū)內(nèi)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述血液流速測(cè)量?jī)x，其特征在于，所述超聲波信號(hào)的方向與血流的方向約成45°角。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述血液流速測(cè)量?jī)x，其特征在于，所述處理電路用來(lái)檢測(cè)反射回的超聲波信號(hào)中的噪聲信號(hào)，并生成反相噪聲信號(hào)以施加于該反射回的信號(hào)，從而消除所述噪聲信號(hào)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1到3中任何一項(xiàng)所述血液流速測(cè)量?jī)x，其特征在于，所述超聲波信號(hào)的頻率在1.5到10MHz之間。
5.根據(jù)權(quán)利要求1到4中任何一項(xiàng)所述血液流速測(cè)量?jī)x，其特征在于，所述測(cè)量?jī)x包括一個(gè)用于播放所述測(cè)量?jī)x輸出信號(hào)的微型無(wú)線電廣播發(fā)射器。
6.根據(jù)上述權(quán)利要求中任何一項(xiàng)所述血液流速測(cè)量?jī)x，其特征在于，所述聚焦區(qū)的面積為100mm2。
全文摘要
一種血液流速測(cè)量?jī)x包括超聲波換能器(10)，該換能器(10)將超聲波信號(hào)發(fā)射至人體(15)某個(gè)部位并接收反射回其自身的部分所述超聲波信號(hào)。超聲波信號(hào)以約45°的角度(A)與體內(nèi)的血流(14)交截，換能器(10)包括兩個(gè)平面型碟片(11，12)，兩個(gè)平面型碟片(11，12)形成范圍足夠大的聚焦區(qū)(13)，即使當(dāng)人處于運(yùn)動(dòng)狀態(tài)時(shí)，血流(14)仍能保持在聚焦區(qū)(13)內(nèi)。處理電路檢測(cè)反射回?fù)Q能器(10)的超聲波信號(hào)中的血流特征信號(hào)。
文檔編號(hào)A61B8/06GK1411788SQ01135479
公開(kāi)日2003年4月23日 申請(qǐng)日期2001年10月12日 優(yōu)先權(quán)日2001年10月12日
發(fā)明者賀菊方, 許云影, 潘國(guó)華 申請(qǐng)人:香港理工大學(xué)