CN102333486A - 具有三角形传感器几何结构的超声脉管流量传感器 - Google Patents

具有三角形传感器几何结构的超声脉管流量传感器 Download PDF

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Abstract

一种超声血流传感器包括多个相邻的三角形形状的换能器元件，换能器元件向血管中发射超声波并从血管中的血流接收反射超声波。优选地，换能器元件被配对成发射和接收元件对。元件被固定在矩阵中，矩阵可以与皮肤声耦合接触地附着。矩阵保持相邻换能器元件稍微间隔开，以使得换能器元件矩阵可以弯曲并符合皮肤表面的形状。三角形元件之间的间隔既不平行于也不正交于矩阵的长度维度，以使得在横跨血管的位置固定矩阵时，血管将不会与换能器元件之间的空间对准。此外，元件的几何结构创建的波束图案在发射和接收波束轮廓之间提供了更多交叠，由此增大了传感器覆盖范围的面积。

Description

具有三角形传感器几何结构的超声脉管流量传感器
本发明是2008年5月15日提交的待决的12/085133号美国专利申请的部分继续申请。
本发明总体上涉及超声血流传感器领域，其通过测量脉管血流而应用于心脏复苏术以及对施予心肺复苏术(CPR)的指导。
在急救中以及手术程序期间，评估患者的血流状态对于问题诊断和确定问题的适当治疗是很重要的。通常通过触诊患者颈部并感测由于患者颈动脉体积改变导致的可触知的压力变化来检测患者体内心脏脉搏的存在。在心脏心室在心跳期间收缩时，压力波被发送到患者的整个末梢循环系统中。在心缩期颈动脉脉搏波形随着血液的心室射血而升高，并在来自心脏的压力波到达最大值时达到峰值。随着压力朝向脉搏末尾平息，颈动脉脉搏再次下降。
患者体内没有可检测的心脏脉搏是心脏骤停的强烈指标。心脏骤停是威胁生命的医学状况，其中患者的心脏不能提供血流以支持生命。在心脏骤停期间，心脏的电活动可能被打乱(心室纤颤)，过快(室性心动过速)，缺少(心搏停止)，或以正常或缓慢心率进行组织而不产生血流(无脉搏电活动)。
为没有可检测的脉搏的患者提供的治疗形式部分取决于对患者心脏状况的评估。例如，护理人员可以向经历心室纤颤(VF)或室性心动过速(VT)的患者施加除颤电击，以停止未同步的或快速的电活动，并允许灌注节律返回。具体地，通过放在患者胸部表面上的电极向患者心脏施加强电击来提供外部除颤。如果患者缺少可检测的脉搏并正在经受心搏停止或无脉搏电活动(PEA)，不能施加除颤，护理人员可以执行心肺复苏术(CPR)，以让一些血液在患者体内流动。
在向患者提供诸如除颤或CPR的治疗之前，护理人员首先必须确认患者处于心脏骤停中。通常，外部除颤仅适用于无意识、窒息、无脉搏的且处于VF或VT中的患者。医疗准则指出，应当在10秒之内确定患者体内有没有心脏脉搏。例如，针对心肺复苏术(CPR)的美国心脏协会规程要求健康护理专业人员在五到十秒之内评估患者的脉搏。缺少脉搏是开始外部胸按压的指示。评估脉搏尽管看起来对于有意识的成年人而言很简单，但它是基本生命保障评估序列的最常失败的部分，这可以归因于多种原因，例如缺乏经验，界标不良，或发现脉搏或未发现脉搏过程中的错误。不能精确地检测有没有脉搏将导致在向患者提供或不提供CPR或除颤治疗时给患者带来不利处理。
通常使用心电图(ECG)信号确定是否应该施加除颤电击。不过，援救者可能遇到的特定节律不能单独地通过例如无脉搏电活动的ECG信号来确定。尽管有ECG信号指示的心肌电活动，但对这些节律进行诊断需要缺少灌注的支持性证据。
于是，为了援救者快速确定是否给患者提供治疗，必需快速而容易地分析患者的脉搏、血流的量并且可能还有ECG信号，以便正确确定患者的动脉中是否有任何脉动血流。
在援救者是未经训练和/或缺乏经验的人的情况或系统中，这一需要尤其紧急，美国专利No.6575914(Rock等人)中描述的系统正是为这种情况下的援救者设计的。′914专利被受让给本发明的同一受让人，由此通过引用将其全文并入。′914专利公开了一种自动外部除颤器(AED)(在下文中AED和半自动外部除颤器——SAED都将一起被称为AED)，有很少或没有医疗训练的、首先响应的护理人员能够使用该除颤器确定是否向无意识的患者施加除颤。
RockAED具有除颤器、用于发射和接收多普勒超声信号的传感器垫、用于获得ECG信号的两个传感器垫，以及接收并评估多普勒和ECG信号以便确定除颤是否适合于患者(即是否有脉搏)或例如CPR的另一种形式的治疗是否适合的处理器。多普勒垫被固定到颈动脉上方的患者皮肤，以感测颈动脉脉搏，这是脉动血流是否充分的关键指标。具体而言，RockAED中的处理器分析多普勒信号以确定是否有可检测的脉搏并分析ECG信号以确定是否有“可电击的节律”。例如参见′914专利的图7和第6栏第60行到第7栏第52行的附带描述。Rock AED中的处理器对可检测的脉搏的确定是通过将所接收的多普勒信号与统计学上适于所接收的多普勒信号的阈值进行比较来实现的。基于这两种独立分析的结果，处理器确定是否建议进行除颤。
如果不建议进行除颤，除颤器能够建议为患者施予CPR。在医疗专业人员操作除颤器时，医疗专业人员一般将以适当方式施予CPR。不过，由于自动除颤器可以由没经过医疗训练的外行操作，所以希望除颤器能够辅导外行援救者适当施加CPR。可以将CPR辅导集成到除颤器中，如美国专利6125299(Groenke等人)、美国专利6351671(Myklebust等人)和美国专利6306107(Myklebust等人)中所描述的。′299专利和′671专利都描述了放置在患者胸部且向其施加胸部按压的力传感器。力传感器连接到除颤器，其感测胸部按压的所施加的力，并利用除颤器的音响提示辅导援救者“更用力”或“更轻柔”或“更快”或“更慢”地按压。′107专利描述了一种具有加速度计而非力传感器的按压垫，其感测胸部按压的深度而不是它们的力。这种方式是优选的，因为CPR准则针对的是按压深度而不是所施加的力，由于CPR按压的胸部阻力不同，所施加的力未必始终与按压深度相关。这些技术对于CPR辅导是有效的，因为它们的量化能力是为了测量胸部按压，其导致肺充气和放气，由此至少部分使血液氧化。这些技术不测量CPR的另一预期效果，即至少导致一些血液循环。诱导血流到心脏肌肉能够增强心脏中的电活动，提高除颤电击将恢复正常心脏节律的可能性。诱导血流到大脑能够延长心脏停止跳动导致不可逆脑损伤之前的时间。因此，希望CPR测量系统除了肺充气和放气之外还提供对到大脑的血流的度量。
根据本发明的原理，提供了一种超声换能器垫，其适于附着在颈动脉上方的颈部上。换能器垫包括多个呈现为三角形几何结构的换能器元件。元件的三角形几何结构提高了换能器对颈动脉血流的灵敏度，因为它降低了颈动脉将与相邻换能器元件之间的切口(空间)对准的可能性。在使用中，本发明的换能器垫被附着在颈动脉上方，并用于在施予CPR期间和/或结合对患者的除颤评估感测颈动脉中的血流。从对超声信号的处理发展出一个或多个血流度量，它们被用于指导CPR或心脏复苏术的施予。
在附图中：
图1示出了用于血流测量的现有技术超声传感器条带；
图2A-2E示出了图1的超声传感器条带的换能器的不同特性和配置；
图3A和3B示出了根据本发明原理具有三角形换能器元件的超声传感器条带；
图4示出了一片或一块压电材料，对其进行划片以形成三角形传感元件的阵列；
图5A-5B示出了根据本发明原理的超声传感器条带的换能器的倾斜；
图6A以方框图形式示出了根据本发明原理构造的生命体征监测器和治疗系统；
图6B以方框图形式示出了根据本发明原理构造的具有脉搏检测和CPR指导的生命体征监测器和治疗系统的一部分；
图7示出了援救期间图6B的除颤器系统的电极垫和传感器的应用。
首先，参考图1，示出了超声传感器条带10。传感器条带10包括一排换能器对1-5。在给定传感器条带中可以使用任意数量的换能器，该数量一般在四到六个换能器的范围中。每对换能器元件包括发射元件(T1、T2等)和接收元件(R1、R2等)，其能够在连续波(CW)超声模式下工作：在发射元件正发射波时，对应的接收元件正接收响应于发射而返回的回波。在该示例中，换能器元件未聚焦并且逐个准直，在1.5-2cm的深度处交叉，发射和接收波束的孔径在0.5-4cm的范围上交叠，使得发射换能器元件产生的回波将被对应的接收换能器元件接收。对于脉冲波(PW)超声操作，仅需要单个元件，其相继地发射并随后接收。换能器被围绕在柔性矩阵12中，其能够弯曲以符合条带所应用到的皮肤表面的形状。诸如电极凝胶的皮肤兼容粘合剂覆盖条带的面对皮肤侧，并将传感器条带粘附到患者皮肤。图示的示例中的换能器分开1-2mm的距离，使得矩阵中的换能器排可以弯曲。矩阵12维持换能器的对齐，并提供与身体的电绝缘，且可以由例如有机硅(例如RTV橡胶)制成。电导体的电缆18从矩阵12延伸，如下所述地耦合到换能器元件。电缆18在连接器20处终止，连接器20连接到与传感器条带10一起工作的监测仪器。换能器矩阵被衬底14覆盖，衬底14将传感器条带粘附到身体。可以通过弹性带、项链或维可牢带将传感器条带附着到身体。在图示的示例中，衬底为粘合带，或其他天然或聚合材料，在其接触皮肤的表面上具有粘合剂16，例如粘合剂电极凝胶。换能器矩阵接触皮肤的表面覆盖有提供矩阵12和身体之间的良好声耦合的材料。在粘合剂16具有期望的声学性质时，这种声学材料可以是与粘合剂16相同的材料，例如粘合剂电极凝胶材料。声学材料或者可以包括水凝胶材料或粘性贴片或其他固体材料。
图2a是换能器1-5的示例的侧视图。在该示例中，可以看出，换能器元件的顶部发射表面6是成圆形的。在该示例中，换能器元件以25mm的曲率半径弯曲。使发射表面成圆形导致发射的超声发散，由此声照射身体的更大区域，从而提高了靶脉管被声照射的可能性并防止换能器元件之间有任何盲区。作为使换能器的形状成圆形的替代，可以在平坦发射表面上方使用透镜以使得发射的超声发散。
图2b示出了通往换能器1-5的电连接。换能器元件面对皮肤的发射表面覆盖有电极22，出于安全的考虑，它是接地的。可以在各个元件上形成各个电极22，然后其通过电缆18电连接到连接器20。或者，电极22可以是连续的箔片或其他柔性导电材料，其覆盖成组的或所有换能器元件。元件背离皮肤表面的侧面上具有信号电极24。电缆18的导体连接到这些电极24，以提供发射(驱动)信号并返回来自换能器元件的接收的回波信号。图2c是换能器元件的平面图，示出了信号导体的连接的一个示例。在该示例中，所有的发射元件T1-T5被共同地操作并电连接到电缆的一个导体18a。接收元件R1-R5被分离地操作并连接到电缆的各个导体18b。这种配置使得能够由相同的发射波同时驱动所有的发射元件，并且在接收元件R1-R5的分离的接收位置处接收所接收的回波。图2d是信号引线连接的另一示例，其中由导体18a上的发射信号同时驱动所有的发射元件T1-T5，并且所有的接收元件R1-R5被电耦合在一起并一前一后地操作。所有的接收元件R1-R5在其相应位置接收的所有回波信号被组合并在同一导体18b上传导。图2e是电连接配置的示例，其中可以逐个操作每个发射元件和每个接收元件。每个发射元件T1-T5耦合到其自己的发射信号导体18a，并且每个接收元件R1-R5耦合到其自己的接收信号导体18b。在由电池供电的仪器操作传感器条带时，这一示例可能是优选的，因为在任何时候都仅驱动一个发射元件且仅需要一个接收信道，由此节省了电池电力。
根据本发明的原理，传感器条带10的换能器元件1′-9′具有图3A和3B所示的三角形几何结构。在图1的使用了常规的矩形元件的现有技术实施例中，元件对由发射元件和接收元件构成，并优选以连续波多普勒模式工作。传感器的灵敏度显著取决于精确的放置。通常，为了感测颈动脉中的血流，用户将会把传感器条带应用到颈部皮肤，使得条带大致与胸部和大脑之间的颈动脉的方向正交。在图3A中，由虚线34指示颈动脉的这个方向及其血流。已经发现，在血管恰好精确对准换能器元件对之间时，换能器的灵敏度显著降低。要记住，换能器对是间隔开的，以使得传感器条带能够折曲并弯曲以适应于附着到颈部的弯曲的皮肤表面。在用户对血管的位置没有先验信息并且恰好将传感器放置成使得血管位于两个接收元件之间的盲点时，这种灵敏度损失可能尤其成问题。通过利用图3A和3B的示例中所示的三角形形状的接收元件，可以使元件对覆盖的区域交叠更大程度。在图3A中，发射和接收元件交替布置，而在图3B的优选实现方式中，有一排专用发射元件1-5等以及一排专用接收元件1′-5′等。这种覆盖范围交叠减小了各对之间的低灵敏度区域，从而获得更好的灵敏度以及对放置不准确的更高容差。如图3A和3B所示，利用三角形几何结构，元件之间的空间的方向既不平行也不正交于传感器条带14的主要(长度)维度或次要(宽度)维度，从而提高了在将传感器条带横跨血管的假定方向附着时没有空间将与血管对准的机会。在通过条带接收孔径下方区域中的超声波对具有虚线34所示的取向的血管进行声照射时，将由至少一个接收元件且在大多数情况下由2个接收元件以良好的灵敏度拾取反射的超声信号。对于血管的任何左到右和深度位置，这种情况都成立。利用矩形元件，在血管处于两个接收元件之间时，会有盲区，但图3A和3B的布置提供了交叠的更大必然性。此外，每个三角形元件的点将产生快速发散的波束，而每个三角形元件的底将呈现出更准直的波束。这种波束图案也确保了无论血管在传感器条带下方的位置如何都有可靠的声照射。
如图3A和3B所示的三角形形状的传感器条带具有一些有利的制造方面。用于换能器元件的一种适当的压电材料为PZT陶瓷，其现成地有条状的或片状的并且可以被利用划片锯划片成各个换能器元件。为了划片三角形形状的元件，如图4所示，仅有三个需要沿其进行划片的不同的锯切割角度。在这个图示中，如切口切线38所示在水平方向上并如划片虚线76和78所示在两个45°角上划片带阴影的PZT陶瓷片36。在片的边缘处，在该过程中几乎没有过剩材料丢失。另一实施例将是使用紧密分布的梯形形状的元件。梯形形状也产生交叠，但在交叠的量和覆盖一面积所需的元件数量之间可能要做出权衡。
图5a示出了可以在矩阵12中如何定位换能器对的换能器元件以改进信号接收的一个示例。多普勒超声信号取决于角度。在超声波束的方向和血流方向之间的角度为90°时，多普勒信号处于最小值，在血流方向直接指向或远离换能器时，多普勒信号最强。由于接近皮肤表面30的脉管——例如在身体中的平均深度为20mm的颈动脉32——大致平行于皮肤表面，所以发射正交于皮肤表面30的超声波的换能器取向将具有与流向成大约90°的入射角。为了减小这种正交的波束与流向取向的可能性，如图5a所示，以较浅的角度倾斜换能器元件。在图5b中更详细地示出了超声波束方向和流向之间的这种关系。对于如图所示地倾斜的发射元件Tx，可以看出，在波行进的方向86和血流方向34之间形成了锐角，如图5b所示。在图5b中，换能器元件Tx和Rx彼此角偏移15°的角度。发射波束与血流方向成75°的角度，接收波束与其成60°的角度。这样形成角度导致发射和接收波束86和88在血管的预期深度处交叠，如图5b中的波束交叠区域所示。
在图5a和5b的示例中，元件倾斜使得波束方向在横向上相对于换能器排的长度维度成一角度，从而有效地导致换能器看到传感器条带的侧面。当横跨血管——例如如图6b所示地横跨颈动脉32——定位传感器条带10时，这会工作得很好。横跨(正交于)血管定位传感器条带10为外行用户提供了使看不见的脉管与超声交叉的最大机会。于是，发射换能器元件孔径朝向或远离颈动脉32中的血流的方向。在如图6b所示地定位传感器条带时，将由定位于颈动脉32上方的换能器对T3-R3探测到最强的多普勒信号，而其他换能器对不在血管上方。在′914专利的图4中所示的Rock系统中，换能器排大致平行于脉管的长度排列。这样放置的优点是将由多个换能器元件接收信号，从而提高了信噪比，因为在血管上方定位了多个换能器。缺点在于，如果用户误判了血管位置并将换能器定位成平行于但不在隐藏的血管上方，将几乎不会或不会接收到信号。图6B的示例性传感器条带放置将提高外行用户成功的可能性。
图6A是根据本发明原理构造的生命体征监测器和治疗系统的方框图。中央处理和控制单元160控制着系统的各种功能和部件并处理生命体征数据。中央处理和控制单元执行适合于被监测的生命体征以及由系统执行的处理的处理和控制算法。中央处理和控制单元可以通过有线或无线LAN连接或蓝牙连接而连接到其他设备。中央处理和控制单元160和系统的其他电子部件是由电源子系统162供电的，电源子系统162可以包括电池、交流线路、电源以及其他电力管理和控制功能。临床医生借助于用户接口164与系统交互，用户接口164可以包括诸如显示器、音频输入和输出、键盘以及打印机的元件。由ECG输入和处理子系统166监测并处理患者的ECG，ECG输入和处理子系统166能够执行诸如阻抗、通气和心律不齐分析这样的功能。该系统包括用于其他生命体征测量和处理168的元件，例如SPO2、ETCO2、IBP NIBP等。该系统包括治疗功能170，例如起搏和除颤，高压系统以及患者隔离。如下文更充分所述，由CPR测量子系统180测量CPR的性能。
图6B以方框图形式示出了生命体征监测器和治疗系统的一部分，其使用本发明的传感器条带10来帮助指导CPR的施予。图6B中的传感器条带10与如前面图2C所示地共同连接的发射元件T1-T5以及具有分离的输出的接收元件R1-R5通过导线连接。另一实施例将具有如图3B所示地电耦合在一起的一排专用的接收元件和另一排专用的发射元件，在很多实现方式中这可能是优选的。传感器条带10连接到除颤器110——治疗功能170之一，其包括图中所示的以下元件。发射发生器40产生用于传感器条带10的发射元件的发射波形。发射波形呈现出3-7MHz范围中的标称频率，在该示例中具有5MHz的标称频率，对于脉管超声应用而言这是典型的。发射波形被放大器42放大，并被施加到发射换能器元件T1-T5。接收换能器元件R1-R5耦合到复用器44，其将接收换能器元件之一所接收的信号耦合到其输出。选定的接收信号被低噪声放大器46放大并被射频带通滤波器48过滤。通过混频器52和54将接收信号下混频到基带，混频器52和54是由参考发射波形的参考信号正交驱动的。解调的正交信号在图中被标识为I和Q且包括多普勒流矢量的正交探测分量。I和Q信号被低通滤波器56和58过滤，然后被低频噪音滤波器(thump filter)或壁滤波器62和64过滤，其使流速分量通过，但排除DC(静止组织)分量和来自脉管壁的分量。经过滤的正交分量被多普勒滤波器66和68过滤并施加到双模数转换器70的两个输入，其对多普勒信号进行数字化。通过快速傅里叶变换(FFT)处理器72将多普勒信号转换成多普勒频谱。多普勒信号的FFT处理是本领域中公知的，例如在Oppenheim & Schafer的“Discrete-Time Signal Processing”(PrenticeHall，1989)中描述了其不同实现方式。在典型的实现方式中，将多普勒样本的连续重叠序列加载到填补了零的滑动样本窗寄存器中，并进行处理以在多普勒频谱图中产生多普勒频率信号fD，该频谱图以零(DC)附近为中心，并以由发射间隔率确定的多普勒采样频率的±1/2为界，发射间隔率通常在千赫兹范围内。如果不是由FFT处理器完成，则由检测器74检测多普勒信号的幅度以产生功率多普勒输出信号。
功率多普勒信号被耦合到CPR测量子系统180中包括的分析模块100，其能够通过各种方式分析多普勒信号。在一个示例中，如国际专利申请公开WO 2006/003606中所述，复用器44每10秒从不同的接收换能器元件选择信号，在此通过引用将该专利的内容并入。复用器首先从邻近的发射元件选择信号。在这一第一采样周期之后，复用器从元件R2选择信号。复用器继续从元件R3、R4和R5选择信号，然后重复该序列。在此期间，分析模块100查找超过给定阈值的强功率多普勒信号，该阈值例如预定噪声水平。将有效的功率多普勒信号识别为超过给定信噪比阈值的信号。在该示例中，在对患者执行CPR的同时，除颤器系统正在对功率多普勒信号采样。在援救者按压患者胸部时，从心脏中挤出一定量的血液，压力波将通过脉管系统发出，从而一般会导致颈动脉中的脉动血流。在轮询序列期间探测这种血流的开始，并且在分析模块将其识别为有效功率多普勒信号时，复用器停止轮询并连续地将有效多普勒信号耦合到系统。在该示例中，由颈动脉32紧上方的接收换能器元件R3探测有效的多普勒信号。然后由系统连续对来自接收元件R3的信号采样。有效信号的多普勒频率fD指示流速，而峰值信号指示CPR导致的最大瞬时流量。
复用器44实现的采样序列可以呈现出很多变化中的任一种。例如，如果分析模块感测到来自选定接收元件的功率多普勒信号的强度下降，可以控制复用器开始对来自选定元件两侧的接收元件的信号采样，以试图在相邻接收元件处找到更强的信号。如果在这些相邻换能器位置的任一个处都未找到更强的多普勒信号，复用器将返回到对来自换能器元件R3的信号采样。如果给定设备中有多个处理通道可用，则可以同时监测多个换能器元件，并使用最强的多普勒信号进行分析。
除了探测速度之外，通过探测几次胸部按压内峰值速度的再发生来感测多普勒波形的周期。这种再发生率的周期性指示CPR期间胸部按压的速率。这种分析的结果是，在听觉上和/或视觉上辅导援救者正确施予CPR。例如，典型的CPR规程可能要求援救者以每分钟100次按压的速率施予15次按压。如果分析模块感测到的再发生率小于这一期望的速率，则分析模块将向音频合成器102或显示屏施加信号，以发出言辞的“更快按压”的指示。音频合成器将产生音频信号，该音频信号被放大器104放大并施加到扬声器106，扬声器106通过声音指示援救者“更快按压”。分析模块还将把按压期间的峰值血流速度与每次胸部按压要获得的期望的最小血流速度比较。例如，典型的峰值速度值大约为1m/sec。分析模块使用的参考值可能小于这个标称速率，如果未获得期望的参考速度，则分析模块可以通过音频合成器和用户接口164的扬声器发出“更用力按压”命令。诸如一排LED或图形显示器的视觉显示器能够以视觉方式以绝对或相对方式示出流信号的强度和/或沿着换能器传感器排探测到最强流信号的位置。
除了探测峰值速度和多普勒波的周期之外，分析模块还可以产生CPR按压导致的血流充分性的其他度量，例如平均速度、容积流量、脉动指数和流动指数，如国际专利申请公开WO2006/030354中所述，在此通过引用将其内容并入。
图6A和6B的系统具有其他传感器，可以结合多普勒流量传感器使用它们来判定CPR的有效性。图6B中示出了按压垫80，其放置在患者胸部上并向其施加CPR按压。按压垫包括如美国专利6351671中所示的力传感器或优选地包括如美国专利6306107中所述的加速度计。每次向垫80施加按压时，都产生信号，该信号被放大器82放大并被检测器84检测。然后结合从多普勒流动信号导出的信息使用检测到的胸部按压信号。例如，按压信号的每次出现都应在时间上与传感器条带10感测到有效多普勒流动信号相关。于是，可以使用按压信号对多普勒信号的分析进行时间门控，或相关和确认由分析模块感测到的按压周期性率。在有ECG信号时，也可以将其用作时间门。力的幅度或两次积分的加速度信号是所施加的按压的按压力或按压深度的度量，并且可被用于决定是否发出“更用力按压”或“更轻柔按压”命令。例如，尽管低流速或容积流量可能指示援救者应当更用力按压，但按压信号可能显示出援救者已经尽其在患者身上可安全执行的力度或深度来按压。考虑到这一按压信息，分析模块然后可能收回“更用力按压”命令。
图6B的系统还具有胸部电极92、94，其粘附到患者胸部，并用于感测患者的ECG信号和胸廓生物阻抗，并提供除颤电击。ECG和阻抗信号被ECG、阻抗模块96处理并耦合到分析模块，在此可以将它们用于辅助CPR辅导。例如，如′671专利所述，阻抗信号将在按压胸部时呈现出变化，并在放松按压力时再次变化。可以使用这些阻抗变化的发生时间与多普勒信号分析相关或对其进行时间门控，以确认或改进这些信号的检测以及CPR辅导命令的适当性。
图7示出了患者的轮廓，并示出了除颤器110，其中传感器条带10被适当放置在颈部上横跨颈动脉，按压垫80在胸部中心，电极92、94被放在惯常位置，以用于ECG测量和除颤。对于本领域技术人员而言显而易见的是，分析模块能够对来自所有这些传感器的信号进行相关或组合，以更好地产生用于CPR的辅导命令。还可以将传感器条带10与上方除颤电极92组合到一个电极中，该电极放在患者颈部上，如美国专利公开2003/0199929中所述。
本领域的技术人员将想到传感器条带配置的其他变化。例如，可能希望使用不同形状的换能器元件。例如，发射元件可以是矩形的，而接收元件为三角形，或反之。

Claims (15)

1.一种用于感测血流的超声传感器条带，包括：
具有三角形形状的换能器元件的超声换能器组件；
电耦合至所述换能器元件的连接器；
使所述换能器元件维持在预定间隔布置中的柔性矩阵；以及
适于附着所述矩阵以与受检者声耦合接触的附着材料。
2.根据权利要求1所述的超声传感器条带，其中，所述传感器条带还呈现出长度维度和宽度维度，
其中，所述三角形形状的换能器元件中相邻换能器元件之间的空间呈现出与所述宽度维度不平行的长度。
3.根据权利要求2所述的超声传感器条带，其中，所述三角形形状的换能器元件中相邻换能器元件之间的空间呈现出与所述宽度维度或所述长度维度均不平行的长度。
4.根据权利要求1所述的超声传感器条带，其中，所述换能器元件具有等边三角形形状。
5.根据权利要求2所述的超声传感器条带，其中，所述预定间隔布置还包括在所述传感器条带的所述长度维度上延伸的单排换能器元件；并且
其中，所述排换能器元件中的每个三角形形状的换能器元件都具有与相邻换能器元件的边缘大致平行对齐且与该相邻换能器间隔0.5到5.0mm的边缘。
6.根据权利要求1所述的超声传感器条带，其中，所述换能器组件中的换能器元件是配对的，其中一个换能器元件电耦合成为发射元件，而该对的另一个元件电耦合成为接收元件。
7.根据权利要求6所述的超声传感器条带，其中，在所述矩阵中对所述配对的换能器元件定向，以在距受检者的皮肤表面的预计血管深度处具有交叠的波束图案。
8.根据权利要求7所述的超声传感器条带，其中，进一步对所述配对的换能器元件进行定向，以便以不是正交角度的角度与平行于所述皮肤表面的血管交叉。
9.一种耦合到根据权利要求1所述的超声传感器条带的连接器的多普勒超声系统，所述系统向所述组件的换能器元件提供发射信号并响应于所述发射信号从血液接收由所述换能器元件接收的反射超声信号。
10.根据权利要求9所述的多普勒超声系统，其中，所述换能器元件被配对成发射和接收对，
其中，所述多普勒超声系统使得一发射和接收对的发射元件发射超声波，并且其中，所述多普勒超声系统进行操作以从所述发射和接收对的接收元件接收超声信号。
11.根据权利要求9所述的多普勒超声系统，其中，所述换能器元件被配对成发射和接收对，
其中，所述多普勒超声系统使得多个发射和接收对的发射元件发射超声，并且其中，所述多普勒超声系统从所述多个发射和接收对的接收元件接收超声信号。
12.根据权利要求11所述的多普勒超声系统，其中，在从所述接收元件之一接收到超声信号之后，所述多普勒超声系统还可操作以从该接收元件连续接收超声信号。
13.一种用于感测血流的超声传感器条带，包括：
具有梯形形状的换能器元件的超声换能器组件；
电耦合至所述换能器元件的连接器；
使所述换能器元件维持在预定间隔布置中的柔性矩阵；以及
适于附着所述矩阵以与受检者声耦合接触的附着材料。
14.一种对压电材料片进行划片以形成一排三角形形状的换能器元件的方法，包括：
沿水平方向对所述片进行划片以形成压电材料的纵向条带，以及
沿锐角方向并沿钝角方向对所述纵向条带进行划片以形成所述排三角形形状的换能器元件。
15.根据权利要求14所述的方法，其中，所述锐角为60°，且其中，所述钝角为120°，两者都是参照所述纵向条带的纵向边缘的。
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