应用于重症监护的可穿戴超声贴片及信号处理方法

涉及柔性器件制造，具体涉及生物医疗监测。

背景技术：

1、就心血管疾病的危重症患者而言，swan-ganz导管是评估其心血管功能和血流动力学变化的重要工具。但由于swan-ganz导管属于有创操作不能长期留置，因此临床医生需要密切关注患者的病情变化，甚至有时也需要反复置管以获取更准确的数据。超声心动图检查(俗称心脏b超)可以用于评估各种重症心脏疾病的病情发展，例如关键生理信息监测以及辅助判断心肌病以及心脏瓣膜疾病等等。使用无创的超声检查来计算射血分数的原理是基于心脏超声的结果。射血分数是心脏超声结果中最重要的指标之一。

2、可穿戴超声贴片在心脏疾病等重症监护中的应用前景非常广阔。首先，可穿戴超声贴片可以实时、持续地监测心脏病、肺病患者以及重症患者的血压变化。这种无创的监测方式可以避免传统有创监测带来的继发医源性感染风险。其次，可穿戴超声贴片能够非侵入性地跟踪体内深处其他生命体征和生理信号，这使得医生可以更加全面地了解危重症患者的病情。通过连续监测患者的生理数据，医生可以及时发现病情变化，调整治疗方案，提高治疗效果。

3、然而现有技术中，超声设备大多使用硬质探头，这在一定程度上限制了其在重症监护室等复杂环境中的应用。此外，目前超声设备的操作严重依赖于医师的经验和技能，由于重症监护室的患者病情通常较为严重，连续实时观测对于及时发现并处理病情变化至关重要。此外，为了提高监测的准确性和可靠性，还需要在信号处理技术上进行更多的研究和创新。例如，开发自动识别和分析系统，利用人工智能和机器学习技术对超声图像进行自动解读和分析，减少人为因素对监测结果的影响。

技术实现思路

1、为解决现有技术中存在的，超声设备多使用硬质探头，且在重症监护室中的使用严重依赖于医师操作，不利于连续实时观测，导致监测的准确性和可靠性不足等问题，本发明提供的技术方案为：

2、应用于重症监护的可穿戴超声贴片，所述贴片包括：

3、用于贴在患者皮肤表面的粘贴材料层；

4、用于提供声阻抗梯度的匹配层；

5、用于产生超声波的发声层；

6、用于抑制振铃效应的背衬层。

7、进一步，提供一个优选实施方式，所述粘贴材料层、匹配层、发生层和背衬层，依次紧密贴合。

8、进一步，提供一个优选实施方式，所述发生层包括：紧密贴合的电极层和压电陶瓷层。

9、进一步，提供一个优选实施方式，所述电极层有两个，紧密贴合在所述压电陶瓷层的上下两侧。

10、进一步，提供一个优选实施方式，所述匹配层为双层声学匹配层。

11、进一步，提供一个优选实施方式，所述贴片还包括用于与上位机交互的无线通讯层。

12、基于同一发明构思，本发明还提供了应用于重症监护的可穿戴超声贴片信号处理方法，所述方法是应用于所述的贴片的，包括：

13、采集患者心脏扫描数据，并去噪的步骤；

14、对所述扫描数据，进行截面重建的步骤；

15、对所述截面的轮廓进行识别的步骤；

16、根据预设分析方式，对所述轮廓进行分析的步骤。

17、基于同一发明构思，本发明还提供了应用于重症监护的可穿戴超声贴片计算方法，所述方法是应用于所述的贴片的，包括：

18、基于simpson法，取心尖四腔和心尖二腔的两两正交的四个切面，精准计算每层面积，沿左心室长轴将左心室分成20等分圆柱体，求取所述20等分圆柱体的容积之和，作为左心室容积并依此计算射血分数，以应用于重症监护。

19、基于同一发明构思，本发明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、基于同一发明构思，本发明还提供了计算机，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，本发明提供的技术方案的有益之处在于：

22、本发明提供的应用于重症监护的可穿戴超声贴片，使用柔性化微型化制造技术，成功实现对多截面线阵探头的可穿戴化制造。使得超声传感器阵元更加丰富，从而具备了一定的自补偿或纠错功能。通过超声相控阵技术的进一步拓展，面阵探头能够垂直方位下偏转一定的角度，从而提升视野范围，达到正负30度的水平。

23、本发明提供的应用于重症监护的可穿戴超声贴片，在重症监护中，可穿戴化的多截面线阵探头以及监测监控系统可以长期稳定地监测患者的生命体征。由于其微型化和柔性化的特点，可以方便且牢靠地贴在患者身上，不会对患者的活动造成限制。

24、本发明提供的应用于重症监护的可穿戴超声贴片，其自补偿或纠错功能也能够有效降低误差，提高监测的准确性和可靠性。

25、本发明提供的应用于重症监护的可穿戴超声贴片，可以应用于重症监护的工作中。

技术特征：

1.应用于重症监护的可穿戴超声贴片，其特征在于，所述贴片包括：

2.根据权利要求1所述的应用于重症监护的可穿戴超声贴片，其特征在于，所述粘贴材料层、匹配层、发生层和背衬层，依次紧密贴合。

3.根据权利要求1所述的应用于重症监护的可穿戴超声贴片，其特征在于，所述发生层包括：紧密贴合的电极层和压电陶瓷层。

4.根据权利要求3所述的应用于重症监护的可穿戴超声贴片，其特征在于，所述电极层有两个，紧密贴合在所述压电陶瓷层的上下两侧。

5.根据权利要求1所述的应用于重症监护的可穿戴超声贴片，其特征在于，所述匹配层为双层声学匹配层。

6.根据权利要求1所述的应用于重症监护的可穿戴超声贴片，其特征在于，所述贴片还包括用于与上位机交互的无线通讯层。

7.应用于重症监护的可穿戴超声贴片信号处理方法，其特征在于，所述方法是应用于权利要求1所述的贴片的，包括：

8.应用于重症监护的可穿戴超声贴片计算方法，其特征在于，所述方法是应用于权利要求1所述的贴片的，包括：

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7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7所述的方法。

技术总结
应用于重症监护的可穿戴超声贴片及信号处理方法，涉及柔性器件制造技术领域，具体涉及生物医疗监测。为解决现有技术中存在的，超声设备多使用硬质探头，且在重症监护室中的使用严重依赖于医师操作，不利于连续实时观测，导致监测的准确性和可靠性不足等问题。本发明提供的技术方案包括：用于贴在患者皮肤表面的粘贴材料层；用于提供声阻抗梯度的匹配层；用于产生超声波的发声层；用于抑制振铃效应的背衬层。所述匹配层为双层声学匹配层。所述粘贴材料层、匹配层、发声层、电极层和背衬层，依次紧密贴合制造而成可穿戴超声贴片。使用优化的多截面Simpson法获得持续且准确的的心脏射血分数等重要生理体征，经信号处理后，辅助以无线收集报警系统，可以应用于重症监护的工作中。

技术研发人员：张甲,李宇阳,陈佳泰,李星奇
受保护的技术使用者：哈尔滨工业大学
技术研发日：
技术公布日：2024/4/22