[发明专利]用于检测次声声学信号的传感器、传感器衬垫和传感器阵列

说明书

提供了用于检测生物体中的次声声学信号的传感器、传感器衬垫和传感器阵列。传感器、传感器衬垫和/或阵列可用于检测、确定和/或诊断动脉中的狭窄、闭塞或动脉瘤的级别，或其他类似的诊断。传感器可包括夹在两个导电的O形环之间的压电板或元件形式的独特电路。

相关申请的交叉引用

本申请要求于2015年7月20日提交的美国非临时申请第14/803,389号的权益，其相关内容通过引用并入本文。

联邦赞助的研究或发展

N/A

技术领域

本发明一般涉及用于将多个传感器保持在设定结构中的次声传感器、传感器衬垫和传感器阵列。例如，传感器、衬垫和/或阵列可用于对血流和处于非常低的赫兹水平的其他相关信号进行非侵入式感测和记录。所感测的信息可用于检测动脉的狭窄、闭塞或动脉瘤(如果有的话)的级别以及其他相关的生物体的诊断。

背景技术

生物体产生的次声声学信号可用于检测和诊断生物体的某些状况或疾病。具体而言，生物体中的血流引起次声声学信号(例如，通过动脉壁或静脉壁的振动)，该信号指示可能程度的生物体动脉和/或静脉中的狭窄、闭塞或动脉瘤。

美国专利号7,621,875描述了一种使用感测的次声声学信号来检测动脉疾病的方法。如其中所述，由计算机或其他类似设备分析感测到的次声信号以生成频率和相关生命期的复杂频率网格。提供了与归因于体内边界扰动的峰值扰动声信号(与早期动脉疾病一起发生)相关的复杂频率的预测模型。还提供了与归因于体内边界扰动的线性扰动声信号(与晚期动脉疾病一起发生)相关的复杂频率的预测模型。然后确定是否存在预测模型的峰值和/或线扰动声信号以检测受试者是否患有动脉疾病。

美国专利号5,853,005公开了用于感测生物体中的声信号的已知换能器和声衬垫。美国专利号5,853,005中所示的设备很难被利用，并且会产生信号噪声和/或尖峰，这在适当的分析中可能是破坏性的。

快速且容易地设置设备以感测对象上适当位置处的任何声信号在紧急情况下可能是至关重要的。即使在非紧急情况下，易用性也是重要的，因为它使医疗技术人员(或者可能的患者)能够在不需要医生的情况下管理手术和使用设备。

本发明提供了一种用于感测次声声学信号的改进的传感器、传感器衬垫和传感器阵列。

发明内容

本系统包括传感器、传感器衬垫和传感器阵列(保持多个传感器)，用于被动检测生物体产生的次声声学信号。在一个实施方式中，这些组件与具有解释来自传感器阵列的声音信号(sound signature)的应用的触摸面板PC(即，主计算单元)组合，并且分析声音特征和频谱以确定或定义动脉内的狭窄或变窄的严重性、闭塞、100％闭合或动脉瘤。在一个实施方式中，传感器阵列被设计成检测颈动脉中的闭塞。

传感器阵列是高度灵敏的声捕获设备，其能够接收在<1-20hz的频率范围内被动流动的身体内部的声波。传感器阵列可调节地构造以解释个体之间的解剖学差异，以过滤外部噪声并放大从身体被动发射的声音信号。根据一个实施方式，传感器阵列与在PC或主计算单元上运行的软件或应用协作，同时从颈部的右侧和左侧颈动脉及胸骨正下方的心脏同时取三个读数，校准声音信号，过滤，然后数字化数据进行分析。屏蔽电缆将信号传输到主计算单元。传感器阵列可调节地设计以适合任何成年人，并且由患者拿着进行测试。测试正在进行中时，对血液循环没有影响。最重要的是，该系统被设计成一个非辐射(non-emitting)、非侵入性的被动测试，并且被配置为使得任何人都可在不需要认证的情况下进行测试。