[发明专利]用于超声呼吸监测中的运动补偿的系统和方法

说明书

本文所描述的是用于超声呼吸监测中的运动补偿的示例方法、设备和系统。一种呼吸检测系统包括：第一探头，其放置在患者的身体的前侧；和第二探头，其放置在身体的背侧。第一探头包括超声换能器、第一加速度计单元和磁场传感器单元，并且第二探头包括第二加速度计单元和磁场传感器单元。由于患者的呼吸，身体的腹部区域移动，当超声束朝向患者的身体内的内部结构(内部组织区域)时产生测量误差。针对这样的测量误差的校正使用来自第一和第二加速度计单元和磁场传感器单元的输入数据。

技术领域

本公开涉及用于患者的超声呼吸监测中的运动补偿的方法、设备和系统，包括校正起因于呼吸期间的腹部区域的运动的测量误差。

背景技术

呼吸的测量和监测对于患者的各种各样的医学状况的处理是重要的。胸膈是主要呼吸肌，并且其功能障碍可以是许多呼吸障碍和状况的症状。

为了监测呼吸，已经利用各种超声换能器装置探头。例如，超声换能器装置可以位于探头的壳体中并且通过超声透声材料嵌入其中，诸如硅橡胶材料或允许超声波的通过的另一材料。超声换能器探头可以使用具有其两个胶粘层之间的加强网的双面胶粘带放置在患者的身体的皮肤表面上。

虽然这样的探头可能在监测患者的呼吸性质中是有用的，但是考虑由在呼吸期间患者的前表面上的探头的运动引起的误差信号的校正是重要的。例如，身体的腹部区域随着患者呼吸移动，其使得探头移动。在一些情况下，这样的误差信号的幅度可能对于测量可靠性是重要的。

发明内容

本公开涉及用于校正超声呼吸监测期间的测量误差的系统和方法，其中，测量误差起因于呼吸期间患者的身体中的腹部运动。本发明的实施例检测身体中的各种组织和结构的运动，包括，例如，脾、肝、或肾。但是，出于图示本发明的实施例的原理的目的，以下讨论主要集中于肝的运动检测。例如，当比较利用附接到人体的前侧并且随着腹壁移动的腹部探头完成的测量结果时，肝偏移似乎比在利用机械固定探头测量时小大约30％至40％。

这些测量误差由施加到探头上的呼吸运动引起，抵消沿着超声束的方向的回波距离变化。这样的误差可以提出评价患者的呼吸模式和参数的确定性的风险，特别地对于具有医学关心的呼吸问题的患者。因此，本公开的方面涉及有效地补偿这样的非常不需要的误差并且提供呼吸监测中的较高准确度。

在实施例中，如权利要求1中所定义的，呼吸检测系统包括第一探头和第二探头。第一探头被配置为被放置在患者的身体的前侧上，并且第二探头被配置为被放置在身体的背侧上。第一探头包括超声换能器、第一加速度计单元、和第一磁场单元，其中，超声换能器、第一加速度计单元、和第一磁场单元固定定位在第一探头中。超声换能器固定定位在第一探头内并且具有以相对于第一探头的前平面的锐角取向的收发面。超声换能器被配置为在收发面处产生超声束以用于传输到患者的身体内的内部结构中。第二探头包括第二加速度计单元和第二磁场单元，其中，第二加速度计单元和第二磁场单元固定定位在第二探头中。超声换能器、第一和第二加速度计单元、和第一和第二磁场单元耦接到信号处理器。第一和第二加速度计单元和第一和第二磁场单元的组合被配置为产生校正输出信号，该校正输出信号是在患者的呼吸时超声换能器的空间位置移动和取向的函数。因此获得的信号被用于校正第一传感器与人体内的移动组织之间的距离的超声测量结果以便提供更准确的输出信号。