CN117918886A - 一种基于超声波的血压监测装置、***及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种基于超声波的血压监测装置、***及方法。该血压监测装置包括用于佩戴部和监测部,佩戴部与监测部首尾相连形成环状。其中,监测部包括超声换能器、控制器、显示器和供电部。该超声换能器包括第一超声换能部和第二超声换能部,第一超声换能部沿第一方向设置并发射第一超声波,第二超声换能部沿第二方向设置并发射第二超声波。控制器与超声换能器电连接,以基于第一超声换能部反馈的电信号获取血管直径和血管类型,并基于第一超声换能部反馈的电信号获取血液流速,从而计算出血管的血压监测结果,并将该血压监测结果反馈至显示器进行画面显示。由此,利用该血压监测装置能够在保证舒适度的情况下,24h实时监测用户的血压状态。
Description
技术领域
本发明涉及一种基于超声波的血压监测装置,同时也涉及包括该血压监测装置的血压监测***,还涉及应用该血压监测***的血压监测方法,属于医疗器械技术领域。
背景技术
血压在临产医学诊断、预防和治疗策略中发挥着重要的作用,它能准确反应患者心血管方面的具体信息,可供医生进行后续对应的诊断方案。血压测量方法分为有创血压测法量和无创血压测量法,有创血压测量法作为血压测量的“金标准”,准确度不容置疑,但存在操作繁琐的问题;无创血压测量法目前在临床上大致有动脉张力测量法、动脉容积钳制法、脉搏波测量法和处于研发阶段的超声测压法。动脉张力测量法中运用的传感器灵敏度较高,测量精度较高,但在长时间固定传感器测量位置这一方面存在困难;动脉容积钳制法测量精度高,但并不能满足患者对舒适度的要求;脉搏波测量法无需加压套袖,舒适度得到了满足,但测量精度方面还有待提高;超声测压法兼备舒适和精度高两大优势。
然而,现有的超声测压法存在以下问题:传感器体积过于庞大、传感器个数少且位置容易发生偏移。因此,亟需设计出一种更舒适、更便捷、更准确的24h连续血压监测装置和***。
发明内容
本发明所要解决的首要技术问题在于提供一种基于超声波的血压监测装置。
本发明所要解决的另一技术问题在于提供一种基于超声波的血压监测***。
本发明所要解决的又一技术问题在于提供一种应用所述血压监测***的血压监测方法。
为实现上述技术目的,本发明采用以下的技术方案:
根据本发明实施例的第一方面,提供一种基于超声波的血压监测装置,包括用于佩戴于人体的佩戴部和用于监测血压的监测部,所述佩戴部与所述监测部首尾相连形成环状;
其中,所述监测部包括:
显示器,位于所述监测部的最外侧,以用于显示血压监测结果;
控制器,位于所述显示器的内侧,以用于控制超声波信号的收发、血压数据的计算以及通信控制;
超声换能器,位于所述显示器的内侧,所述超声换能器包括第一超声换能部和第二超声换能部;其中,所述第一超声换能部沿第一方向设置,以用于沿垂直于人体佩戴部位的方向发射或接收第一超声波;所述第二超声换能部沿第二方向设置,以用于沿倾斜于人体佩戴部位的方向发射或接收第二超声波;
供电部,位于所述显示器的内侧,并分别与所述显示器、控制器和超声换能器电连接,以用于提供电能;
其中,所述控制器与所述超声换能器电连接,以控制所述超声换能器发射所述第一超声波或第二超声波,并接收所述第一超声换能部或第二超声换能部反馈的电信号;所述控制器基于所述第一超声换能部反馈的电信号获取血管厚度及血管类型,并基于所述第二超声换能部反馈的电信号获取血管内的血液流速,以综合所述血管厚度、血管类型和血液流速计算血管的血压监测结果;所述控制器还与所述显示器电连接,以向所述显示器发送所述血压监测结果。
其中较优地,所述超声换能器包括:
柔性PCB板,弯折成等腰梯形,其中,所述等腰梯形的平行短边与人体佩戴部位的表面相平行,所述等腰梯形的腰边与人体佩戴部位的表面形成预设夹角;
阻抗匹配层,设置于所述柔性PCB板的底部,以构成所述等腰梯形的平行长边,所述阻抗匹配层的阻值与人体阻值接近;
一组压电陶瓷基元,设置于所述等腰梯形的内侧;其中,所述压电陶瓷基元的一部分对称分布于所述等腰梯形的平行短边,以配合所述柔性PCB板和所述阻抗匹配层形成所述第一超声换能部;所述压电陶瓷基元的另一部分对称分布于所述等腰梯形的两条腰边,以配合所述柔性PCB板和所述阻抗匹配层形成所述第二超声换能部。
其中较优地,所述柔性PCB板沿长度方向弯折成多个等腰梯形,所述阻抗匹配层设置于所述柔性PCB板的底部,以配合所述柔性PCB板形成多个等腰梯形安装区;
每一个所述等腰梯形安装区内均沿所述柔性PCB板的宽度方向安装有多组压电陶瓷基元,以使所述超声换能器形成矩形阵列。
其中较优地,所述预设夹角的角度为20°~60°。
其中较优地,所述控制部包括:
MCU主控模块,以用于血压监测控制;
超声发射模块,输入端与所述MCU主控模块电连接,输出端与所述超声换能器电连接;所述超声发射模块用于接收所述MCU主控模块的控制信号,并驱动所述超声换能器向目标血管发射超声波;
信号处理模块,输入端与所述超声换能器电连接,输出端与所述MCU主控模块电连接;所述信号处理模块用于接收所述超声换能器反馈的电信号并进行数据处理,以将血压监测结果反馈至所述MCU主控模块;
其中,所述MCU主控模块与所述显示器电连接,以用于向所述显示器发送所述血压监测结果。
其中较优地,所述超声发射模块包括:
阻抗匹配电路,与所述MCU主控模块电连接,以用于匹配所述阻抗匹配层的阻抗值;
频率发生电路,与所述阻抗匹配电路电连接,以用于形成驱动超声换能器的初始功率;
功率放大电路,与所述频率发生电路电连接,以用于对所述初始功率进行放大,以使放大后的功率足以驱动所述超声换能器。
其中较优地,所述信号处理模块包括:
信号放大电路,与所述超声换能器电连接,以接收所述超声换能器反馈的电信号,并对所述电信号进行放大;
滤波电路,与所述信号放大电路电连接,以接收放大后的电信号,并进行滤波处理;
AD转换电路,与所述滤波电路电连接,以用于接收经过滤波处理后的电信号,并基于预设算法进行数据处理,以形成血压监测结果。
根据本发明实施例的第二方面,提供一种基于超声波的血压监测***,包括:
上述血压监测装置,以用于对用户进行实时的血压监测;
云端,所述云端通过基站与所述血压监测装置通信连接,以接收并存储所述血压监测装置实时的血压监测信息;
用户端,与所述云端通信连接,以用于向所述云端发送参数设置请求,并将所述云端返回的控制参数反馈至所述血压监测装置,以对所述血压监测装置进行参数设置。
其中较优地,所述云端通过所述基站分别与多个血压监测装置通信连接,并且各通信通道相互独立。
根据本发明实施例的第三方面,提供一种利用上述血压监测***的血压监测方法,包括如下步骤:
在云端设置血压监测频率;
判断所述血压监测频率是否设置成功;
若是,则进入下一步,若否,则发出通信异常警报;
控制血压监测装置的超声换能器向用户的目标血管发射超声波;
利用所述血压监测装置的控制器实时计算血压;
利用所述血压监测装置的显示器显示本次的血压监测结果,并将数据传输至云端进行存储,直至本次血压监测结束;
基于所述血压监测频率重新向用户的目标血管发射超声波,以进行下一次的血压监测。
与现有技术相比较,本发明具有以下的技术效果:
1.柔性佩戴部与柔性监测部首尾相连形成环状,利用柔性佩戴部保证了佩戴的舒适性,利用超声波进行血压监测的柔性监测部保证了血压数据的监测精度。
2.超声换能器分为两部分,一部分垂直于人体佩戴部位的表面,另一部分倾斜于人体佩戴部位的表面,从而分别用于获取目标血管的直径、血管类型以及血液流速等数据信息,进而基于该数据信息精确计算出目标血管的血压监测结果。
3.将超声换能器设计为阵列形式能够便于绘制血管位置图,无需手动调整定位,可以确保超声波能量能够覆盖到目标血管(即:超声波能量能够打到目标血管),避免了因找不到目标血管而更换位置的繁琐操作,从而提高了血压监测的便利性和有效性。
4.用户手臂上的环状血压监测装置可通过基站作为桥梁,与云端建立联系并进行通信,以将血压的实时监测信息上传至云端并存储,从而便于医务人员或用户家属可通过用户端(例如:本地电脑、手机、ipad等)将云端的实时数据下载下来查看,同时,还可以通过用户端进行相关参数的设置。
5.血压监测装置上的显示器不具备触控功能,以避免用户误触而导致监测数据出现错误,并且,可根据用户需要由云端进行监测参数的设置,以实现对血压监测装置的参数更改,即:每天每隔多久测一次血压。
6.云端通过基站分别与多个血压监测装置通信连接,并且各通信通道相互独立。由此,在同一空间里,即使存在多个用户分别佩戴环状结构的情况,也能够精准分辨和管理不同用户的血压信息数据,避免数据干扰。
附图说明
图1为本发明第一实施例提供的一种基于超声波的血压监测装置的结构图;
图2为本发明第一实施例中,控制器的结构示意图;
图3为本发明第一实施例中,超声换能器的主视结构示意图;
图4为本发明第一实施例中,超声换能器的侧视结构示意图;
图5为本发明第二实施例中,超声换能器的主视结构示意图;
图6为本发明第二实施例中,超声换能器的侧视结构示意图;
图7为本发明第三实施例提供一种基于超声波的血压监测***的结构示意图;
图8为本发明第四实施例提供的一种血压监测方法的流程图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明的技术内容进行详细具体的说明。
本发明实施例主要为临床医生和其他从业者提供一种更便捷的超声血压监测装置和方法。当所述装置被置于用户的预设部位时(例如:上臂),云端服务器会与该血压监测装置通信,利用超声波的穿透能力,24h连续监测人体动脉血管、血流信息在时域范围内的动态变化,从而在屏幕上显示用户的血压信息。可以理解的是,该血压监测装置是基于超声多普勒效应的24h血压监测仪器,通过超声波测量外周动脉血压,属于无创血压测量方式,能够同时满足佩戴舒适度和测量精度的需求。
第一实施例
如图1所示,本发明第一实施例提供的一种基于超声波的血压监测装置,包括佩戴部1和监测部2。其中,佩戴部与监测部首尾相连形成环状,从而可利用佩戴部1将环状的血压监测装置佩戴于人体的手臂上臂,以使得监测部2能够与心脏处于同一水平位置,以提高监测部2的血压监测精度。
本实施例中,佩戴部1为拆卸式可调节弹性带,用于贴合人体皮肤,以提高佩戴的舒适度。优选地,该弹性带选用舒适的柔性材料,可与人体皮肤无缝贴合。更优地,该弹性带选用可伸缩材料,以保证不同体型的用户都能舒适佩戴。可以理解的是,本实施例中采用弹性带作为佩戴部1仅为一种较优的实施方式,在其他实施例中,可根据监测场景的不同对佩戴部1的具体结构进行适应性调整。
在本实施例中,监测部2包括显示器21、控制器22、超声换能器23以及供电部24。其中,超声换能器23用于收发超声波信号,并转换为电信号与控制器22进行信号交互。控制器22用于对血压监测过程进行整体控制,并基于超声换能器23反馈的电信号进行数据处理,形成血压监测结果;并且,控制器22还用于将该血压监测结果发送至显示器21,以利用显示器21将血压监测结果展示给用户。供电部24分别与显示器21、控制器22和超声换能器23电连接,以用于为三者提供必要的电能。
具体的,本实施例中,显示器21位于监测部2的最外侧(即:距离人体皮肤的最远端),以用于显示时间、网络、电量和血压数据信息等。由于本申请中的监测部2需要与皮肤相贴合,因此,该显示器21采用一块LED软屏,从而能够与人体的手臂形状相匹配。并且,优选地,为避免用户误触而影响显示结果,该LED软屏不具备触控功能,只进行画面显示。
控制器22位于显示器21的内侧(即:靠近人体皮肤的一侧),以用于控制超声波信号的收发、血压数据的计算以及通信控制。具体的,如图2所示,该控制器22包括MCU主控模块221、超声发射模块222和信号处理模块223。其中,MCU主控模块221用于血压监测控制。超声发射模块222的输入端与MCU主控模块221电连接,输出端与超声换能器23电连接,以使得该超声发射模块能够接收MCU主控模块221的控制信号,并驱动超声换能器23向目标血管发射超声波。信号处理模块223的输入端与超声换能器23电连接,输出端与MCU主控模块221电连接,以使得该信号处理模块223能够接收超声换能器23反馈的电信号并进行数据处理,从而形成血压监测结果,并且将血压监测结果反馈至MCU主控模块221。此外,该MCU主控模块221与显示器21电连接,以用于向显示器21发送该血压监测结果,以进行画面显示。
在上述实施例中,具体的,超声发射模块包括阻抗匹配电路、频率发生电路和功率放大电路。其中,阻抗匹配电路与MCU主控模块221电连接,以用于匹配超声换能器23的阻抗匹配层的阻抗值。频率发生电路与阻抗匹配电路电连接,以用于形成驱动超声换能器23的初始功率。功率放大电路与频率发生电路电连接,以用于对初始功率进行放大,以使放大后的功率足以驱动超声换能器23。
在上述实施例中,具体的,信号处理模块包括信号放大电路、滤波电路和AD转换电路。其中,信号放大电路与超声换能器23电连接,以接收超声换能器反馈的电信号,并对电信号进行放大。滤波电路与信号放大电路电连接,以接收放大后的电信号,并进行滤波处理。AD转换电路与滤波电路电连接,以用于接收经过滤波处理后的电信号,并基于预设算法进行数据处理(下文基于超声换能器23的具体结构进行详细说明),以形成血压监测结果。
超声换能器23位于控制器22的内侧(即:靠近人体皮肤的一侧),包括第一超声换能部和第二超声换能部。其中,第一超声换能部沿第一方向设置,以用于沿垂直于人体上臂的方向(即:垂直于人体上臂的皮肤表面的方向)发射或接收第一超声波。第二超声换能部沿第二方向设置,以用于沿倾斜于人体上臂的方向(即:与人体上臂形成一定的夹角)发射或接收第二超声波。
具体的,如图3和图4所示,本实施例中,超声换能器23包括柔性PCB板231、阻抗匹配层232以及一组压电陶瓷基元233。其中,柔性PCB板231弯折成等腰梯形,当佩戴完成后,该等腰梯形的平行短边与人体上臂的皮肤表面相平行,等腰梯形的腰边与人体佩戴部位的表面形成预设夹角,本实施例中,该预设夹角优选为20~60°。阻抗匹配层232设置于柔性PCB板231的底部,以构成等腰梯形的平行长边,并且,该阻抗匹配层232使用接近于人体阻值的耦合剂(常用硅胶或超声凝胶),通过对超声波阻值的匹配,确保信号波形的发生和传输不会变形,保证了信号的传输精度,提高了监测数据的准确性。此外,该阻抗匹配层232具有柔性特质,能和人体表层皮肤无缝贴合。
本实施例中,三个压电陶瓷基元233为一组,三个压电陶瓷基元233均设置于等腰梯形的内侧。其中,一个压电陶瓷基元233垂直设置于等腰梯形的平行短边,以配合柔性PCB板231和阻抗匹配层232形成第一超声换能部。另外两个压电陶瓷基元233对称分布于等腰梯形的两条腰边,以配合柔性PCB板231和阻抗匹配层232形成第二超声换能部。
本实施例中,控制器22与超声换能器23电连接,以控制超声换能器23发射第一超声波或第二超声波,并接收第一超声换能部或第二超声换能部反馈的电信号。控制器22基于第一超声换能部反馈的电信号获取血管厚度及血管类型,并基于第二超声换能部反馈的电信号获取血管内的血液流速,以综合血管厚度、血管类型和血液流速计算血管的血压监测结果。具体工作过程如下:
(1)获取血管直径及血管类型
具体的,基于垂直设置于等腰梯形的平行短边上的压电陶瓷基元233发射和接收超声波,对目标区域进行成像处理。当超声信号发射到目标血管时,分别在血管前壁和后壁产生反射和折射,通过分析超声波到达前壁和后壁的时间差,即可得出血管的直径和心跳过程中血管直径的变化规律。由此,根据正常心跳时动脉血管和静脉血管直径变化的差异性,分析血管直径的变化情况,即可成功区分动脉与静脉。
(2)获取血液流速
具体的,基于对称分布于等腰梯形的两条腰边的两个压电陶瓷基元233向血管发射连续高频超声,入射的超声波被流动的血细胞反射,反射的回波信号的频率发生变化,即为多普勒血流频移信号。该多普勒血流频移信号与血细胞在声波传播方向上的速度分量具有线性关系,利用此线性关系,对多普勒血流频移信号进行频谱分析,即可测得血流速度在声波传播方向上的速度大小。
并且,可以理解的是,本实施例中,将等腰梯形的两条腰边的两个压电陶瓷基元233呈20°至60°排列,目的是方便利用多普勒频移来测得血液的流速,在其他实施例中,可根据实际需求对该角度的大小进行适应性调整。
可以理解的是,上述数据(即:血管直径、血管类型和血液流速)皆需要通过算法进行数据校正后才可使用,以保证数据精度。
综上可知,本发明第一实施例提供的基于超声波的血压监测装置,通过将柔性超声换能器置于用户上臂,能够完美覆盖到待测血管。利用柔性超声换能器内部压电材料的逆压电效应,通过设计与该柔性超声换能器所匹配的电路来达到激励效果。该柔性超声换能器中的一部分垂直排列,用来识别血管、测血管直径和分辨动脉静脉血管;另一部分采用倾斜预设角度的方式排列,以方便利用多普勒频移来测得血液的流速。由此,以上数据皆通过算法进行数据校正后即可获取血管的血流速度、直径和血管类型,从而可计算出目标血管的流量,进而计算出血管的压强大小。
第二实施例
在上述第一实施例的基础上,本发明第二实施例提供另一种基于超声波的血压监测装置。该血压监测装置包括佩戴部1和监测部2。与第一实施例相比,区别之处在于,本实施例中的超声换能器23为阵列形式。
具体,如图5和图6所示,柔性PCB板231沿长度方向弯折成m个等腰梯形,阻抗匹配层232设置于柔性PCB板231的底部,以配合柔性PCB板形成多个等腰梯形安装区230。其中,每一个等腰梯形安装区230内均沿柔性PCB板231的宽度方向安装有n组压电陶瓷基元233,从而使得该超声换能器23形成m*n的矩形阵列。
可以理解的是,通过将超声换能器23形成阵列形式,以便于绘制血管位置图,无需手动调整定位,可以确保超声波能量能够覆盖到目标血管(即:超声波能量能够打到目标血管),避免了因找不到目标血管而更换位置的繁琐操作,从而提高了血压监测的便利性和有效性。
本实施例除上述区别之外,其余结构与第一实施例均相同,在此不再赘述。
第三实施例
在上述第一实施例或第二实施例的基础上,本发明第三实施例提供一种基于超声波的血压监测***。如图7所示,该血压监测***包括血压监测装置10、基站20、云端30以及用户端40。
具体的,该血压监测装置10用于对用户进行实时的血压监测。云端30云端通过基站20与血压监测装置10通信连接,以接收并存储血压监测装置10实时的血压监测信息。用户端40与云端30通信连接,以用于向云端30发送参数设置请求,并将云端30返回的控制参数反馈至血压监测装置10,以对血压监测装置10进行参数设置。
可以理解的是,本实施例中,用户手臂上的环状血压监测装置10通过基站20作为桥梁,与云端30建立联系并进行通信,以将血压的实时监测信息上传至云端并存储。医务人员或用户家属可通过用户端40(例如:本地电脑、手机、ipad等)将云端30的实时数据下载下来查看,同时,还可以通过用户端40进行相关参数的设置。具体的,为防止用户误触屏幕,监测参数交由云端30设置,用户端40向云端30发出参数设置请求,云端30基于该参数设置请求向用户端40返回控制参数,用户端40将该控制参数反馈至血压监测装置10的MCU控制模块,从而实现对血压监测装置10的参数更改。不失一般性的,该参数为血压监测频率,即每天每隔多久测一次血压。
此外,本实施例中,云端30通过基站20分别与多个血压监测装置10通信连接,并且各通信通道相互独立。由此,在同一空间里,即使存在多个用户分别佩戴环状结构的情况,也能够精准分辨和管理不同用户的血压信息数据,避免数据干扰。
第四实施例
如图8所示,在上述第三实施例的基础上,本发明第四实施例还提供一种血压监测方法,具体包括步骤S1~S7:
S1:在云端30设置血压监测频率。
S2:判断血压监测频率是否设置成功。
S3:若是,则进入下一步,若否,则发出通信异常警报。
S4:控制血压监测装置10的超声换能器23向用户的目标血管发射超声波。
S5:利用血压监测装置10的控制器22实时计算血压。
S6:利用血压监测装置10的显示器21显示本次的血压监测结果,并将数据传输至云端30进行存储,直至本次血压监测结束。
S7:基于血压监测频率重新向用户的目标血管发射超声波,以进行下一次的血压监测。
可以理解的是,利用该血压监测方法能够实现24h不间断的血压监测,并且,环状结构的血压监测装置10不会影响用户的正常生活,既能够保证佩戴的舒适度,又能够实时且精确地监测用户的血压状态。
需要说明的是,上述多个实施例只是举例,各个实施例的技术方案之间可以进行组合,均在本发明的保护范围内。
需要理解的是,术语“厚度”、“深度”、“上”、“下”、“水平”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本发明和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本发明的限制。
此外,术语“第一”、“第二”仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此,限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中,“多个”的含义是两个或两个以上,除非另有明确具体的限定。
上面对本发明提供的基于超声波的血压监测装置、***及方法进行了详细的说明。对本领域的一般技术人员而言,在不背离本发明实质内容的前提下对它所做的任何显而易见的改动,都将构成对本发明专利权的侵犯,将承担相应的法律责任。
Claims (10)
1.一种基于超声波的血压监测装置,其特征在于包括用于佩戴于人体的佩戴部和用于监测血压的监测部,所述佩戴部与所述监测部首尾相连形成环状;
其中,所述监测部包括:
显示器,位于所述监测部的最外侧,以用于显示血压监测结果;
控制器,位于所述显示器的内侧,以用于控制超声波信号的收发、血压数据的计算以及通信控制;
超声换能器,位于所述显示器的内侧,所述超声换能器包括第一超声换能部和第二超声换能部;其中,所述第一超声换能部沿第一方向设置,以用于沿垂直于人体佩戴部位的方向发射或接收第一超声波;所述第二超声换能部沿第二方向设置,以用于沿倾斜于人体佩戴部位的方向发射或接收第二超声波;
供电部,位于所述显示器的内侧,并分别与所述显示器、控制器和超声换能器电连接,以用于提供电能;
其中,所述控制器与所述超声换能器电连接,以控制所述超声换能器发射所述第一超声波或第二超声波,并接收所述第一超声换能部或第二超声换能部反馈的电信号;所述控制器基于所述第一超声换能部反馈的电信号获取血管厚度及血管类型,并基于所述第二超声换能部反馈的电信号获取血管内的血液流速,以综合所述血管厚度、血管类型和血液流速计算血管的血压监测结果;所述控制器还与所述显示器电连接,以向所述显示器发送所述血压监测结果。
2.如权利要求1所述的血压监测装置,其特征在于所述超声换能器包括:
柔性PCB板,弯折成等腰梯形,其中,所述等腰梯形的平行短边与人体佩戴部位的表面相平行,所述等腰梯形的腰边与人体佩戴部位的表面形成预设夹角;
阻抗匹配层,设置于所述柔性PCB板的底部,以构成所述等腰梯形的平行长边,所述阻抗匹配层的阻值与人体阻值接近;
一组压电陶瓷基元,设置于所述等腰梯形的内侧;其中,所述压电陶瓷基元的一部分对称分布于所述等腰梯形的平行短边,以配合所述柔性PCB板和所述阻抗匹配层形成所述第一超声换能部;所述压电陶瓷基元的另一部分对称分布于所述等腰梯形的两条腰边,以配合所述柔性PCB板和所述阻抗匹配层形成所述第二超声换能部。
3.如权利要求2所述的血压监测装置,其特征在于:
所述柔性PCB板沿长度方向弯折成多个等腰梯形,所述阻抗匹配层设置于所述柔性PCB板的底部,以配合所述柔性PCB板形成多个等腰梯形安装区;
每一个所述等腰梯形安装区内均沿所述柔性PCB板的宽度方向安装有多组压电陶瓷基元,以使所述超声换能器形成矩形阵列。
4.如权利要求3所述的血压监测装置,其特征在于:
所述预设夹角的角度为20°~60°。
5.如权利要求2所述的血压监测装置,其特征在于所述控制部包括:
MCU主控模块,以用于血压监测控制;
超声发射模块,输入端与所述MCU主控模块电连接,输出端与所述超声换能器电连接;所述超声发射模块用于接收所述MCU主控模块的控制信号,并驱动所述超声换能器向目标血管发射超声波;
信号处理模块,输入端与所述超声换能器电连接,输出端与所述MCU主控模块电连接;所述信号处理模块用于接收所述超声换能器反馈的电信号并进行数据处理,以将血压监测结果反馈至所述MCU主控模块;
其中,所述MCU主控模块与所述显示器电连接,以用于向所述显示器发送所述血压监测结果。
6.如权利要求5所述的血压监测装置,其特征在于所述超声发射模块包括:
阻抗匹配电路,与所述MCU主控模块电连接,以用于匹配所述阻抗匹配层的阻抗值;
频率发生电路,与所述阻抗匹配电路电连接,以用于形成驱动超声换能器的初始功率;
功率放大电路,与所述频率发生电路电连接,以用于对所述初始功率进行放大,以使放大后的功率足以驱动所述超声换能器。
7.如权利要求1所述的血压监测装置,其特征在于所述信号处理模块包括:
信号放大电路,与所述超声换能器电连接,以接收所述超声换能器反馈的电信号,并对所述电信号进行放大;
滤波电路,与所述信号放大电路电连接,以接收放大后的电信号,并进行滤波处理;
AD转换电路,与所述滤波电路电连接,以用于接收经过滤波处理后的电信号,并基于预设算法进行数据处理,以形成血压监测结果。
8.一种基于超声波的血压监测***,其特征在于包括:
权利要求1~7中任意一项所述的血压监测装置,以用于对用户进行实时的血压监测;
云端,所述云端通过基站与所述血压监测装置通信连接,以接收并存储所述血压监测装置实时的血压监测信息;
用户端,与所述云端通信连接,以用于向所述云端发送参数设置请求,并将所述云端返回的控制参数反馈至所述血压监测装置,以对所述血压监测装置进行参数设置。
9.如权利要求8所述的血压监测***,其特征在于:
所述云端通过所述基站分别与多个血压监测装置通信连接,并且各通信通道相互独立。
10.一种血压监测方法,利用权利要求8或9所述的血压监测***实现,其特征在于包括如下步骤:
在云端设置血压监测频率;
判断所述血压监测频率是否设置成功;
若是,则进入下一步,若否,则发出通信异常警报;
控制血压监测装置的超声换能器向用户的目标血管发射超声波;
利用所述血压监测装置的控制器实时计算血压;
利用所述血压监测装置的显示器显示本次的血压监测结果,并将数据传输至云端进行存储,直至本次血压监测结束;
基于所述血压监测频率重新向用户的目标血管发射超声波,以进行下一次的血压监测。
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CN202311784196.3A CN117918886A (zh) | 2023-12-22 | 2023-12-22 | 一种基于超声波的血压监测装置、***及方法 |
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