[发明专利]用于搜索动脉位置的方法和设备

说明书

技术领域

本发明主要涉及搜索动脉位置。具体地，本发明涉及一种用于快速识别动脉位置的方法，以及使用这种方法的设备。

背景技术

目前，需要在人体皮肤表面上对动脉进行精确的定位。

如在US8597195中，使用单个压力传感器搜索动脉位置。在该搜索期间传感器施加在皮肤上的接触压力需要保持恒定值。但是，由于测量范围内的人体表面是弯曲不平的(例如，人的腕部)，因此压力传感器需要精确并动态地调节其位置以在搜索期间保持恒定的接触压力。通常，达到这一要求需要很长的搜索时间。US7771361和US20100286538建议使用光学和压力传感器的阵列按压在皮肤上，从而识别动脉位置。虽然搜索时间较短，但是动脉位置的精度受到了传感器尺寸的限制。只能使用小尺寸的传感器来获得高精度，但小尺寸传感器的实施成本高昂。

因此，在该领域中，需要在不减小传感器尺寸的情况下，快速并精确地识别动脉位置。

发明内容

本发明的一个方面是一种用于搜索动脉位置的方法。在该方法中，执行非接触光学搜索和接触压力搜索。在非接触处理中使用具有光源和光学探测器的光学传感单元，以沿着皮肤上的扫描路径扫描皮肤，从而确定扫描路径内的搜索区域，并预测动脉位于该搜索区域内。然后，通过沿着该搜索区域进行接触压力搜索，使用压力传感器搜索动脉的精确位置。

在非接触处理中，确定表征扫描路径曲率信息的高度轮廓。在接触处理中，由高度轮廓提供的曲率信息引导压力传感器的扫描。

在非接触处理中，光学传感单元利用光源产生的光束沿着扫描路径逐步地扫描皮肤，同时用光学探测器测量由皮肤表面及皮肤下组织反射光束的瞬时功率电平，以使得在完成扫描之后，获得测量的功率电平的时序。根据测量的功率电平的时序，在扫描路径中确定搜索区域，并预测动脉位于该搜索区域内。在扫描期间，控制光学传感单元的位置以保持该单元和皮肤表面之间的预定距离，以便消除在获得所测功率电平的时序中的有害因素。在完成扫描之后，获得该单元坐标随时间的变化并且从其中导出高度轮廓。

在扫描皮肤期间，优选地，通过已经测量的一个或多个经选择的瞬时功率电平估计光源距扫描路径的瞬时距离，以便反馈-控制该单元的位置，从而保持该单元和皮肤表面之间的预定距离。

在接触处理中，将压力传感器移动至搜索区域的第一初始坐标，并使得压力传感器对于皮肤表面的接触压力处于预定压力值附近。然后，压力传感器沿着搜索区域逐步地扫描以测量动脉产生的压力脉冲振幅，以使得在完成扫描之后，获得压力振幅的序列。在扫描期间，根据高度轮廓确定压力传感器移动至的搜索区域内的多个第二初始坐标，以缩短保持预定接触压力所需要的调节时间。在搜索区域中，根据获得的压力振幅的序列确定动脉的精确位置。

通过包括压力传感器、光源和光学探测器，以及通过根据本文公开的方法将设备配置成能够确定动脉位置、能够实现动脉位置搜索的设备。

本发明的其他方面如下文中的实施方案所描述那样所公开。

附图说明

图1示出了本发明的示意性方法的步骤。

图2示出了根据本发明的示意性方法的确定动脉位置的设置。

图3是由非接触光学搜索获得的高度轮廓的例子。

图4是示出光学探测器探测的功率电平AC分量的例子，其表明如何可由AC分量确定动脉位置。

图5是根据接触压力搜索中获得的压力振幅确定动脉位置的例子。

图6提供了第一流程图作为一个例子，以示出如何通过接触压力搜索确定动脉位置。

图7提供了第二流程图作为另一个在接触压力搜索中的确定动脉位置的例子。

具体实施方式

如这里在说明书和所附权利要求中所使用，多个数据的“DC分量”是数据的平均值。也如这里所使用，原始数据的序列的“AC分量”是计算数据的序列，该计算数据中的每个是原始数据减去原始数据的序列的DC分量。