[发明专利]用于呼吸监视的超声方法和装置

权利要求书

1.一种使用定向到患者身体上的超声波非侵入性地监视患者呼吸的方法，所述方法包括：

经由接触层将超声换能器耦合到患者身体；

选择深度范围和从换能器到患者体内的内部结构的至少部分内的样本体积的波束角度，所述波束角度相对于内部结构的运动向量是非垂直的，所述内部结构包括患者的肝、脾或肾之一；

将超声脉冲序列从换能器朝向样本体积发射到体内，并检测发射的超声脉冲的回声；

在沿着深度范围的多个点处测量从内部结构接收到的至少第一回声信号和第二回声信号的相位值，所述至少第一回声信号和第二回声信号在不同时间被接收；

根据所述至少第一回声信号和第二回声信号的测得相位之间的差来检测内部结构的运动；以及

将内部结构的移动与呼吸引起的膈膜的移动相关联来监视或确定患者的呼吸参数。

2.如权利要求1所述的方法，其中所选择的从换能器到样本体积的中心测得的深度范围在5cm至15cm之间。

3.如权利要求1所述的方法，其中沿波束方向的样本体积的尺寸在1cm至5cm的范围内。

4.如权利要求1所述的方法，其中内部结构的运动是基于样本体积内沿着深度范围的多个点处测得的相位以及在不同时间接收到的至少两个回声信号的相位的差来计算的，并且其中该方法还包括计算沿着超声波束方向测量的内部结构的组织的平均位移。

5.如权利要求4所述的方法，其中来自两个相继的超声脉冲的接收到的回声信号被复解调，以给出作为进入内部结构的组织的时间或深度的函数的复回声信号的两个采样时间序列，并且其中时间范围被设置为覆盖沿着超声波束的将用于计算的距离，并且其中相位的差被计算，

其中，n和n+1与来自相继的超声脉冲的接收到的回声的数量有关，并且t与沿着超声波束进入内部结构的距离的时间有关，并且其中包含在Q(t)中的相位是作为时间和距离的函数的复回声信号P_n+1与P_n之间的相位差，并且Q(t)的绝对值是P_n+1(t)和P_n(t)的复共轭的回声幅度的乘积。

6.如权利要求5所述的方法，其中通过Q中的元素的求和并计算总和的相位角(ΔΦ)来完成P_n+1(t)和P_n(t)之间的加权相位差的计算：

Δφ＝arg(∑Q)。

7.如权利要求1所述的方法，其中使用干涉测量法来确定给定回声信号的相位，并且所述方法还包括将在不同深度处的超声测量结果之间的相移累积地求和，以确定内部结构的位移。

8.如权利要求1所述的方法，包括确定内部结构内两个或更多个位置处由运动引起的相移，并确定平均相移以确定运动。

9.如权利要求8所述的方法，其中平均相移是多个相移测量结果的强度加权平均。

10.如权利要求1所述的方法，其中非垂直的角度低于60°。

11.如权利要求1所述的方法，其中非垂直的角度低于45°。

12.如权利要求1所述的方法，其中呼吸参数包括呼吸模式、呼吸速率、潮气量和膈膜位移中的一项或多项。

13.如权利要求1所述的方法，其中内部结构的运动向量是沿患者的颅尾方向。