本發(fā)明主要涉及血管狀態(tài)檢測技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種基于程控壓擴的血管狀態(tài)測量裝置。

背景技術(shù)：

脈診是中醫(yī)獨有的一種疾病診斷方法。兩千多年來中醫(yī)習慣于脈診，主要運用“寸口診法”了解全身各臟腑經(jīng)絡(luò)氣血之盛衰，切脈時常運用三種指力：開始輕用力，觸按皮膚為浮取，名為“舉”；然后中等度用力，觸按至肌肉為中取，名為“尋”；再重用力觸按至筋骨為沉取，名為“按”。從物理本質(zhì)來看，手腕部動脈脈搏及其變化形成了脈搏波，它是心臟搏動沿著動脈血管和血流向外周傳播而形成，故它所表現(xiàn)出來的形態(tài)、強度、速度與節(jié)律等方面的綜合信息反映出人體心血管系統(tǒng)的許多生理和病理特征。切脈時采用手指按壓會改變接觸位置的血脈傳導特性，便于醫(yī)生對切脈位置的脈象做出準確判斷，這個脈象(包括動脈搏動顯現(xiàn)部位的深淺、速率的快慢、強度的大小、節(jié)律的均勻與否等等)就是切脈位置脈搏波的某些屬性，據(jù)此可以對人體健康狀況進行判斷。

雖然幾百年前憑手指感覺和想像可以繪出幾十種脈象，但是通過脈診獲得的信息仍受限于醫(yī)生的感官能力。為了獲得動脈血管深處的搏動特征，醫(yī)生會采用重按的方式獲得，這些信息的獲取依賴于醫(yī)生的手法和經(jīng)驗積累。為了解決脈搏波和血管狀態(tài)的檢測，我們在專利:基于心臟點波動傳導特性的血管狀態(tài)檢測方法與裝置(公開號：CN105286919A)中給出了測量血管脈搏波和血管狀態(tài)的一種方法。上述方法需要在血管壁設(shè)置檢測點，采用超聲波的發(fā)射和接收對檢測點的位置進行連續(xù)監(jiān)測而得到脈搏波，根據(jù)信號處理的方法可得到檢測點之間血管的傳導特性及其時頻特征。然而，動脈血管上大部分位置的搏動不夠明顯，其測量結(jié)果會影響后續(xù)血管狀態(tài)檢測的準確性。

鑒于此，本專利提出了一種基于程控壓擴的血管狀態(tài)測量方法與裝置。該方法在人體的局部位置穿戴壓擴包，通過程序控制在壓擴包不同位置施加確定的壓力，施壓位置所在血管的傳導特性隨之發(fā)生相應(yīng)變化，利用手腕/頸部等脈搏檢測點(搏動明顯處)的脈搏波、心肌點波動的主動檢測和信道反演等信號處理方法，可以對心肌和脈搏檢測點之間血管的傳導特性進行辨識。然后，利用施壓前后血管的傳導特性、施壓特性和信道級聯(lián)特點可以對施壓位置局部血管的傳導特性進行識別，借助特征提取和特征比對可以對局部血管的彈性、堵塞、血管壁厚度等狀態(tài)進行判斷。該裝置具有測量位置、壓擴模式和壓力強度可控等特點，可以通過程式去控制壓擴包不同位置的工作模式(施壓/不施壓)、輸出功率，實現(xiàn)局部血管狀態(tài)的自動測量，可廣泛用于健康監(jiān)測、遠程體檢和輔助診斷等領(lǐng)域。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的上述不足，本發(fā)明提出了一種基于程控壓擴的血管狀態(tài)測量裝置，具體技術(shù)方案如下。

一種基于程控壓擴的血管狀態(tài)測量裝置，其包括兩個具有超聲波收發(fā)能力的柔性檢測終端、氣動壓擴包、控制模塊、檢測模塊和調(diào)速氣泵；其中氣動壓擴包和控制模塊相連接，控制模塊與調(diào)速氣泵相連接，檢測模塊與控制模塊相連接；柔性檢測終端負責超聲檢測信號的驅(qū)動和發(fā)射、超聲回波信號的接收和預(yù)處理、數(shù)據(jù)通信；氣動壓擴包穿戴在身體上，根據(jù)已設(shè)定的程式對人體特定部位施加壓力；控制模塊負責整個裝置的參數(shù)設(shè)置、壓擴程式選擇、電磁閥組中各電磁閥的選通、調(diào)速氣泵的功率控制及人機交互；檢測模塊負責檢測信號的產(chǎn)生、檢測數(shù)據(jù)的存儲、點波動信號的反演、血管傳導特性的辨識、局部血管傳導特性的識別和特征提取、局部血管特征比對和數(shù)據(jù)通信；調(diào)速氣泵負責空氣的泵入，調(diào)速氣泵的電機轉(zhuǎn)速由控制模塊輸出的調(diào)速信號控制。

進一步地，所述氣動壓擴包由一體式氣囊布袋、充氣軟管組成；其中所述一體式氣囊布袋采用軟織布或者乙烯基材料，由多個小氣囊組成，多個小氣囊彼此之間通過縫制或者熱壓密封的方式隔開；每個小氣囊連接一根充氣軟管，充氣軟管連接至控制模塊的擴包選通電磁閥組，從調(diào)速氣泵至小氣囊構(gòu)成連通的氣路，程式選通后相應(yīng)氣路連接的小氣囊內(nèi)氣壓隨著充氣而增大，從而對人體局部位置施壓。

進一步地，所述控制模塊包括壓擴包選通電磁閥組、主控制器和人機交互單元；壓擴包選通電磁閥組由多個電磁閥組構(gòu)成，每個電磁閥組含有兩個電磁閥，其中一個電磁閥通過氣管和調(diào)速氣泵相連，另一個和外界相連，通過電流控制電磁閥中電磁線圈的電磁力，使得其中一個電磁閥的閥門打開，另一個電磁閥的閥門關(guān)閉；每個電磁閥的電流由主控制器確定，如果和調(diào)速氣泵相連的電磁閥開啟，則從調(diào)速氣泵至小氣囊的氣路導通，調(diào)速氣泵向氣路泵入空氣，小氣囊鼓起后對人體特定位置施加壓力；如果與外界相連的電磁閥開啟，則從小氣囊至外界的氣路導通，小氣囊中的空氣通過電磁閥向外排出；主控制器根據(jù)設(shè)定的程式確定壓擴包選通電磁閥組中各電磁閥的狀態(tài)及其持續(xù)時間，根據(jù)程式確定送往調(diào)速氣泵的調(diào)速信號，進而控制連通小氣囊內(nèi)的空氣壓力；人機交互單元負責人機交互，用于參數(shù)設(shè)置、程式設(shè)定、控制命令的輸入及錯誤信息的輸出。

進一步地，所述檢測模塊包括信號發(fā)生單元、波動反演單元、信道辨識單元、子信道辨識單元、特征提取單元、特征比對單元、通信單元和數(shù)據(jù)緩存單元；所述信號發(fā)生單元負責寬頻檢測信號的產(chǎn)生與驅(qū)動，該寬頻檢測信號通過通信單元送至柔性檢測終端；所述波動反演單元負責對產(chǎn)生反射的檢測點位置、結(jié)構(gòu)作出判斷，采用對檢測點位置的連續(xù)檢測能實現(xiàn)對心肌或者脈搏的點波動進行時間和空間的多維檢測；所述信道辨識單元利用心肌和脈搏點波動對心肌和脈搏檢測點之間心血管構(gòu)成的信道傳遞函數(shù)進行辨識；所述子信道辨識單元利用信道之間的級聯(lián)關(guān)系，通過對施壓前后的信道傳遞函數(shù)進行分解而獲得子信道的傳遞特性；所述特征提取單元采用信號處理方法對子信道傳遞特性的時域、頻域特征進行分析；所述特征比對單元負責把子信道的時頻特征與特征數(shù)據(jù)庫的數(shù)據(jù)進行比對，進而對局部血管的狀態(tài)進行判斷，正確的判斷結(jié)果及特征保存在特征數(shù)據(jù)庫中；所述通信單元負責柔性檢測終端與檢測模塊之間數(shù)據(jù)和控制信息的傳遞，采用有線/無線通信模式；所述數(shù)據(jù)緩存單元負責緩存檢測信號參數(shù)、超聲回波信號數(shù)據(jù)、控制參數(shù)。

進一步地，所述調(diào)速氣泵具有電機和吹氣口，吹氣口把外界的空氣吹入氣管中，與調(diào)速氣泵連通的小氣囊內(nèi)空氣的正向壓強增大，對所處位置施加壓力；電機轉(zhuǎn)速由控制模塊中主控制器發(fā)來的調(diào)速信號控制，通過控制電機轉(zhuǎn)速控制導通氣路所連接的小氣囊內(nèi)壓強，進而控制施壓力度。

進一步地，所述檢測模塊通過對局部施壓前后信道傳遞函數(shù)的主動測量,利用信道級聯(lián)特性和信號處理得到局部血管的傳遞特性,通過特征提取并結(jié)合特征數(shù)據(jù)庫進行特征比對,對局部血管狀態(tài)及其病癥進行診斷、預(yù)測和療效追蹤；控制模塊通過程式去控制氣動壓擴包中各個小氣囊的壓力大小和持續(xù)時間，從而控制局部血管所處信道傳遞函數(shù)的變化特性，進而實現(xiàn)局部血管傳遞特性的自動化測量。

進一步地，柔性檢測終端接收檢測模塊產(chǎn)生的寬頻檢測信號，經(jīng)過放大和D/A轉(zhuǎn)換后通過發(fā)射探頭轉(zhuǎn)換成超聲波并發(fā)射出去，發(fā)射的超聲波遇到心室壁或血管壁后產(chǎn)生反射形成超聲回波，部分超聲回波由鄰近的超聲波探頭接收，接收的回波信號經(jīng)過放大、A/D轉(zhuǎn)換后保存下來，并通過通信模塊發(fā)送到檢測模塊。

進一步地，所述波動反演單元，采取回波分析和幾何學原理對心室壁和血管壁選定的檢測點位置及其變化進行時間和空間的時域/頻域反演，得到點波動的時域/頻域特性；

所述信道辨識單元利用心肌點波動作為信道的輸入信號，把手腕或頸部脈搏明顯位置的點波動波作為信道的輸出信號，采用數(shù)字信號處理方法對輸入信號和輸出信號之間的血管傳遞函數(shù)進行辨識；

所述特征比對單元，把子信道傳遞特性的時/頻特征與特征數(shù)據(jù)庫的數(shù)據(jù)進行比對，對待檢測血管的狀態(tài)進行判斷，并在人機交互單元中顯示，把檢測位置、血管傳遞函數(shù)的時/頻特征、心肌點波動、脈搏點波動和患者病癥、年齡等保存在存儲子單元，其中比對結(jié)果能進行分類處理。

利用所述的基于程控壓擴的血管狀態(tài)測量方法，具體實現(xiàn)步驟包括：

1)裝置參數(shù)設(shè)置，設(shè)置檢測模塊中各單元的參數(shù)，如寬頻檢測信號參數(shù)、波動反演單元參數(shù)、信道辨識單元參數(shù)、通信單元參數(shù)等和人機交互單元的顯示參數(shù)。

2)設(shè)備狀態(tài)的自動檢測，該步驟所檢測的狀態(tài)包括：柔性檢測終端的連接狀態(tài)，柔性檢測終端與檢測模塊的連接狀態(tài)，檢測模塊與控制模塊的連接狀態(tài)，通信單元的連接與在線狀態(tài)，柔性檢測終端的電源容量狀態(tài)。

3)寬頻檢測信號的產(chǎn)生，檢測模塊的信號發(fā)生單元根據(jù)步驟1所設(shè)置的寬頻檢測信號參數(shù)產(chǎn)生寬頻檢測信號。

4)超聲波發(fā)射，柔性檢測終端接收檢測模塊產(chǎn)生的寬頻檢測信號，這個接收信號經(jīng)過放大和D/A轉(zhuǎn)換后通過發(fā)射探頭轉(zhuǎn)換成超聲波并發(fā)射出去；

5)超聲回波接收，發(fā)射的超聲波遇到心室壁或血管壁后產(chǎn)生反射形成超聲回波，部分超聲回波由鄰近的超聲波探頭接收，接收的回波信號經(jīng)過放大、A/D轉(zhuǎn)換后保存下來，并通過通信模塊發(fā)送到檢測模塊；

6)點波動信號的反演，采取回波分析和幾何學原理對心室壁和血管壁選定的檢測點位置及其變化進行時間和空間的時域/頻域反演，得到點波動的時域/頻域特性；

7)信道辨識，利用心肌點波動作為信道的輸入信號，把手腕或頸部等脈搏明顯位置的點波動波作為信道的輸出信號，采用數(shù)字信號處理方法對輸入信號和輸出信號之間的血管傳遞函數(shù)進行辨識；

8)施壓后信道辨識，根據(jù)程式對氣動壓擴包中選定的小氣囊進行充氣，施壓后重復步驟4)—7)，對施壓后的血管傳遞函數(shù)進行辨識；

9)子信道辨識，利用血管的級聯(lián)特性和信號處理方法，獲得施壓處血管的傳遞特性；

10)特征提取，通過對血管傳遞特性的時域/頻域分析，得到它的時/頻特征；

11)特征比對，把子信道傳遞特性的時/頻特征與特征數(shù)據(jù)庫的數(shù)據(jù)進行比對，對待檢測血管的狀態(tài)進行判斷，并在人機交互單元中顯示，把檢測位置、血管傳遞函數(shù)的時/頻特征、心肌點波動、脈搏點波動和患者病癥、年齡等保存在存儲子單元，其中比對結(jié)果可以進行分類處理。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下優(yōu)點和技術(shù)效果：

(1)本發(fā)明利用超聲波的收發(fā)在手腕/頸部等脈搏明顯的位置主動檢測點脈搏波，檢測結(jié)果準確。

(2)本發(fā)明利用局部施壓后信道特征的變化實現(xiàn)了局部血管檢測，在人體局部位置穿戴壓擴包，利用施壓前后信道特性的變化和信道的級連特性，采用信號處理方法對局部血管的信道特性進行辨識，通過后續(xù)的特征分析和特征比對實現(xiàn)局部血管狀態(tài)的測量。

(3)本發(fā)明實現(xiàn)了局部血管測量的程式化，通過程序去控制氣泵的吹氣量，進而控制壓擴包上外加壓力的強度、位置和方向，可實現(xiàn)局部血管狀態(tài)的自動測量。

(4)本發(fā)明對實施人員要求低，具有結(jié)構(gòu)簡單、操作方便、使用安全等優(yōu)點，根據(jù)已有程式可自動實現(xiàn)局部血管狀態(tài)的檢測。

附圖說明

圖1是本發(fā)明實例中一種基于程控壓擴的血管狀態(tài)測量裝置的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖；

圖2是柔性檢測終端結(jié)構(gòu)圖；

圖3是本發(fā)明的檢測流程圖；

圖4是實例中子信道辨識方法示意圖。

具體實施方式

下面結(jié)合實施例及附圖對本發(fā)明作進一步詳細的描述說明，但本發(fā)明的實施方式不限于此。需指出的是，以下若有未特別詳細說明之處，均是本領(lǐng)域技術(shù)人員可參照現(xiàn)有技術(shù)實現(xiàn)或理解的。

如圖1，一種基于程控壓擴的血管狀態(tài)測量裝置，包括兩個具有超聲波收發(fā)能力的柔性檢測終端、氣動壓擴包、控制模塊、檢測模塊和調(diào)速氣泵。其中氣動壓擴包和控制模塊相連接，控制模塊與調(diào)速氣泵相連接，檢測模塊與控制模塊相連接。柔性檢測終端負責超聲檢測信號的驅(qū)動和發(fā)射、超聲回波信號的接收和預(yù)處理、數(shù)據(jù)通信；氣動壓擴包穿戴在身體的某個部位，根據(jù)已設(shè)定的程式對人體特定部位施加壓力；控制模塊負責整個裝置的參數(shù)設(shè)置、壓擴程式選擇、電磁閥組中各電磁閥的選通、調(diào)速氣泵的功率控制及人機交互；檢測模塊負責檢測信號的產(chǎn)生、檢測數(shù)據(jù)的存儲、點波動信號的反演、血管傳導特性的辨識、局部血管傳導特性的識別和特征提取、局部血管特征比對和數(shù)據(jù)通信；調(diào)速氣泵負責空氣的泵入，其電機轉(zhuǎn)速由控制模塊輸出的調(diào)速信號控制。

所述柔性檢測終端的結(jié)構(gòu)可以采用已公開的專利申請“基于心臟點波動傳導特性的血管狀態(tài)檢測方法與裝置”(公開號：CN105286919A)中的結(jié)構(gòu)，包括收發(fā)一體的超聲波探頭陣列、發(fā)射處理單元、接收處理單元和通信單元，它們固定在柔性電路板上。其中收發(fā)一體的超聲波探頭陣列由多個超聲波探頭按一定方式排列并組成陣列；所述發(fā)射處理單元根據(jù)設(shè)置參數(shù)對從檢測模塊接收的信號進行放大和D/A轉(zhuǎn)換，轉(zhuǎn)換后的電信號通過發(fā)射探頭轉(zhuǎn)變成超聲信號并發(fā)射出去；所述接收處理單元根據(jù)設(shè)置參數(shù)對接收信號進行放大、A/D轉(zhuǎn)換和數(shù)據(jù)緩存；所述通信單元負責柔性檢測終端與檢測模塊之間數(shù)據(jù)和控制信息的傳遞，可采用有線/無線通信模式。柔性檢測終端用膠布固定在緊鄰心臟或手腕/頸部脈搏跳動明顯處皮膚外側(cè)并利用耦合劑緊貼皮膚。

基于程控壓擴的血管狀態(tài)測量方法，在人體的局部位置穿戴壓擴包，通過程式設(shè)定血管的檢測位置、壓擴模式和壓力強度及其變化，在血管檢測位置施加確定的壓力(含壓力大小、方向等)或者改變對應(yīng)的物理參數(shù)，如溫度等，則施壓位置的血管傳導特性發(fā)生相應(yīng)改變。具體而言，從心臟到手腕/頸部等脈搏檢測點的血流和動脈可以看作是一個信道，利用脈搏檢測點的脈搏波和心肌的點波動可以反演該信道的傳遞特性，則施壓前后的信道傳遞特性不同。施壓位置的血管是上述信道的一個子信道，這個子信道的傳遞特性因外加壓力而變化，利用其變化特點和信道級聯(lián)關(guān)系可以對子信道的傳遞特性進行識別，進而確定子信道的特征，即局部血管的特性。通過時頻特性分析和特征比對，還可以對局部血管的堵塞、厚度、彈性情況進行辨識，從而實現(xiàn)局部血管狀態(tài)的測量。

本實例的基于程控壓擴的血管狀態(tài)測量裝置中的柔性檢測終端包括收發(fā)一體的超聲波探頭陣列、發(fā)射處理單元、接收處理單元和通信單元，它們固定在柔性電路板上，其結(jié)構(gòu)如圖2所示。所述收發(fā)一體的超聲波探頭陣列由多個超聲波探頭按一定方式排列并組成陣列；所述發(fā)射處理單元根據(jù)設(shè)置參數(shù)對從檢測模塊接收的信號進行放大和D/A轉(zhuǎn)換，轉(zhuǎn)換后的電信號通過發(fā)射探頭轉(zhuǎn)變成超聲信號并發(fā)射出去；所述接收處理單元根據(jù)設(shè)置參數(shù)對接收信號進行放大、A/D轉(zhuǎn)換和數(shù)據(jù)緩存；所述通信單元負責柔性檢測終端與檢測模塊之間數(shù)據(jù)和控制信息的傳遞，可采用有線/無線通信模式。

基于程控壓擴的血管狀態(tài)測量裝置實施例中的氣動壓擴包由一體式氣囊布袋、充氣軟管組成。其中所述一體式氣囊布袋可采用軟織布或者乙烯基等材料，它由多個小氣囊組成，彼此之間可以通過縫制或者熱壓密封的方式隔開；每個小氣囊連接一根充氣軟管，這個充氣軟管連接至控制模塊，那么從氣泵至小氣囊可以構(gòu)成連通的氣路，程式選通后該氣路連接的小氣囊內(nèi)的氣壓隨著充氣而增大，從而對人體局部位置施壓。

基于程控壓擴的血管狀態(tài)測量裝置實施例中的控制模塊包括壓擴包選通電磁閥組、主控制器和人機交互單元。其中，壓擴包選通電磁閥組由多個電磁閥組構(gòu)成，每個電磁閥組含有兩個電磁閥，其中一個電磁閥通過氣管和調(diào)速氣閥相連，另一個和外界相連，通過電流控制電磁閥中電磁線圈的電磁力(通電時,電磁線圈產(chǎn)生的電磁力把關(guān)閉件從閥座上提起,閥門打開；斷電時，電磁力消失，彈簧把關(guān)閉件壓在閥座上，閥門關(guān)閉)，使得其中一個電磁閥的閥門打開，另一個電磁閥的閥門關(guān)閉。每個電磁閥的電流由主控制器確定，如果和調(diào)速氣泵相連的電磁閥開啟，則從氣泵至小氣囊的氣路導通，調(diào)速氣泵向氣路泵入空氣，小氣囊鼓起后對人體局部位置施加壓力；如果與外界相連的電磁閥開啟，則從小氣囊至外界的氣路導通，小氣囊中的空氣可以通過電磁閥向外排出。主控制器負責不同單元的調(diào)度，保證整個系統(tǒng)正常運行，根據(jù)設(shè)定的程式確定壓擴包選通電磁閥組中各電磁閥的狀態(tài)及其持續(xù)時間，根據(jù)程式確定送往調(diào)速氣泵的調(diào)速信號，進而控制連通小氣囊內(nèi)的空氣壓力；人機交互單元負責人機交互，用于參數(shù)設(shè)置、程式設(shè)定、控制命令的輸入及錯誤信息的輸出。

基于程控壓擴的血管狀態(tài)測量裝置實施例中的檢測模塊包括信號發(fā)生單元、波動反演單元、信道辨識單元、子信道辨識單元、特征提取單元、特征比對單元、通信單元和數(shù)據(jù)緩存單元。所述信號發(fā)生單元負責寬頻檢測信號的產(chǎn)生與驅(qū)動，該信號通過通信單元送至柔性檢測終端；所述波動反演單元負責對產(chǎn)生反射的檢測點位置、結(jié)構(gòu)作出判斷，采用對檢測點位置的連續(xù)檢測可對心肌或者脈搏的點波動進行時間和空間的多維檢測；所述信道辨識單元利用心肌和脈搏點波動對心肌和脈搏檢測點之間心血管構(gòu)成的信道傳遞函數(shù)進行辨識；所述子信道辨識單元利用信道之間的級聯(lián)關(guān)系，通過對施壓前后的信道傳遞函數(shù)進行分解而獲得子信道的傳遞特性；所述特征提取單元采用信號處理方法對子信道傳遞特性的時域、頻域特征進行分析；所述特征比對單元負責把子信道的時頻特征與特征數(shù)據(jù)庫的數(shù)據(jù)進行比對，進而對局部血管的狀態(tài)進行判斷，正確的判斷結(jié)果及特征保存在特征數(shù)據(jù)庫中；所述通信單元負責柔性檢測終端與檢測模塊之間數(shù)據(jù)和控制信息的傳遞，可采用有線/無線通信模式；所述數(shù)據(jù)緩存單元負責緩存檢測信號參數(shù)、超聲回波信號數(shù)據(jù)、控制參數(shù)等。

基于程控壓擴的血管狀態(tài)測量裝置實施例中的調(diào)速氣泵具有電機和吹氣口，這個吹氣口把外界的空氣吹入氣管中，與調(diào)速氣泵連通的小氣囊內(nèi)空氣的正向壓強增大，對所處位置施加壓力；電機轉(zhuǎn)速由控制模塊中主控制器發(fā)來的調(diào)速信號控制，通過控制電機轉(zhuǎn)速控制導通氣路所連接的小氣囊內(nèi)壓強，進而控制施壓力度。

基于程控壓擴的血管狀態(tài)測量裝置的實施例中，醫(yī)師利用耦合劑把兩個柔性檢測終端緊貼緊鄰心臟和手腕脈搏處的皮膚外側(cè)，并用膠布固定；把氣動壓擴包戴在被檢測者的手臂上，把氣囊上的充氣軟管接到控制模塊上。啟動測量裝置后，系統(tǒng)進行參數(shù)設(shè)置和狀態(tài)檢測，控制模塊產(chǎn)生的寬頻檢測信號通過檢測模塊的通信單元送至每個柔性檢測終端，該信號在柔性檢測終端的發(fā)射處理單元中經(jīng)過放大和D/A轉(zhuǎn)換，轉(zhuǎn)換后的電信號通過發(fā)射探頭轉(zhuǎn)變成超聲信號并發(fā)射出去，在心肌或者血管壁選定的檢測點處產(chǎn)生反射，部分反射波由鄰近的超聲波接收探頭接收；接收的超聲回波信號在柔性檢測終端的接收處理單元中進行放大、A/D轉(zhuǎn)換和數(shù)據(jù)緩存，緩存的數(shù)據(jù)經(jīng)過通信單元傳至檢測模塊，并保存在檢測模塊的數(shù)據(jù)緩存單元；隨后，檢測模塊啟動，波動反演單元根據(jù)收、發(fā)信號對產(chǎn)生反射的檢測點位置、結(jié)構(gòu)作出判斷，通過對檢測點位置的連續(xù)檢測可對心肌和手腕脈搏處的點波動進行時間和空間的多維檢測；信道辨識單元則以心肌點波動為輸入信號，以手腕脈搏處的點波動作為心血管的輸出信號，應(yīng)用信號處理的方法對輸入和輸出之間心血管信道的傳遞函數(shù)H(e^jw)進行辨識；然后，通過程式控制氣泵選通電磁閥組中電磁閥的電流，進而控制電磁閥的開啟或者關(guān)閉，如果從氣泵至小氣囊的氣路導通，則通過調(diào)速氣泵泵入的空氣經(jīng)過該氣路吹入小氣囊，結(jié)果導致小氣囊內(nèi)空氣壓力增大，對小氣囊所處人體部位施加壓力，這個壓力大小可以通過調(diào)速信號控制調(diào)速氣泵來調(diào)節(jié)；施壓后重新啟動上述檢測流程，利用檢測的輸入和輸出信號對施壓后心血管信道的傳遞函數(shù)H′(e^jw)進行辨識；利用信道的級聯(lián)關(guān)系和信號處理方法，對施壓處子信道的傳遞特性進行識別，進而對這個子信道傳遞特性的時域/頻域特征進行分析，并把這些特征與特征數(shù)據(jù)庫的數(shù)據(jù)進行比對而得到待測血管的狀態(tài)參數(shù)，判斷血管的厚度、堵塞、彈性等。

作為一種實例，如圖3所示，是本實例子信道辨識方法示意圖

假設(shè)未施壓時檢測模塊側(cè)的心肌點跳動波記作X(e^jw)，手腕脈搏處點波動記作Y(e^jw)。根據(jù)信號處理的相關(guān)理論，從心肌到手腕的心血管構(gòu)成了信道，這個信道可以看作幾個子信道級聯(lián)而成，假設(shè)這個信道由2個子信道級連構(gòu)成，它的傳遞函數(shù)記為而且H(e^jw)＝H₁(e^jw)·H₂(e^jw)。

通過程式控制給第二個小氣囊施壓，重新檢測后得到施壓后的心肌點跳動波X′(e^jw)和手腕脈搏處點波動Y′(e^jw)，此時上述信道的傳遞函數(shù)可記為并且H′(e^jw)＝H₁(e^jw)·H₂′(e^jw)。

如果把通過充氣給小氣囊施壓后的信道傳遞函數(shù)記作H₂′(e^jw)＝pH₂(e^jw)+q，其中參數(shù)p和q可以通過已有數(shù)據(jù)的訓練和數(shù)據(jù)擬合獲知，因此

聯(lián)立這兩個方程，可以推導出即子信道2的傳遞特性。

本實例涉及的點波動檢測，具體實現(xiàn)方法參見專利文獻：基于心臟點波動傳導特性的血管狀態(tài)檢測方法與裝置(公開號：CN105286919A)，通過主動檢測獲得心肌的點跳動波和手腕或頸部脈搏等檢測點的點脈搏波，二者都是血管檢測點的位置隨時間變化形成，以下稱為點波動。

如圖4所示，是基于程控壓擴的血管狀態(tài)測量方法的工作流程圖。

1)裝置參數(shù)設(shè)置，設(shè)置檢測模塊中各單元的參數(shù)，如寬頻檢測信號參數(shù)、波動反演單元參數(shù)、信道辨識單元參數(shù)、通信單元參數(shù)等和人機交互單元的顯示參數(shù)。

2)設(shè)備狀態(tài)的自動檢測，該步驟所檢測的狀態(tài)包括：柔性檢測終端的連接狀態(tài)，柔性檢測終端與檢測模塊的連接狀態(tài)，檢測模塊與控制模塊的連接狀態(tài)，通信單元的連接與在線狀態(tài)，柔性檢測終端的電源容量狀態(tài)。

3)寬頻檢測信號的產(chǎn)生，檢測模塊的信號發(fā)生單元根據(jù)步驟1所設(shè)置的寬頻檢測信號參數(shù)產(chǎn)生寬頻檢測信號。

4)超聲波發(fā)射，柔性檢測終端的通信模塊負責接收檢測模塊產(chǎn)生的寬頻檢測信號，這個接收信號在發(fā)射處理單元中進行放大和D/A轉(zhuǎn)換，通過發(fā)射探頭轉(zhuǎn)換成超聲波并發(fā)射出去；

5)超聲回波接收，發(fā)射的超聲波遇到心室壁或血管壁后產(chǎn)生反射形成超聲回波，部分超聲回波由鄰近的超聲波探頭接收，接收的回波信號在接收處理單元進行放大、A/D轉(zhuǎn)換后保存在數(shù)據(jù)緩存單元，并通過通信模塊發(fā)送到檢測模塊；

6)點波動的反演，采取回波分析和幾何學原理對心室壁和血管壁選定的檢測點位置及其變化進行時間和空間的時域/頻域反演，得到點波動的時域/頻域特性；

7)信道辨識，利用心肌和手腕脈搏的點波動波作為信道的輸入信號和輸出信號，采用數(shù)字信號處理方法對輸入信號和輸出信號之間的血管傳遞函數(shù)進行辨識；

8)施壓后信道辨識，根據(jù)程式對氣動壓擴包中選定的小氣囊進行充氣，施壓后重復步驟4)—7)，對施壓后的血管傳遞函數(shù)進行辨識；

9)子信道辨識，利用血管的級聯(lián)特性和信號處理方法，獲得施壓處血管的傳遞特性；

10)特征提取，利用時域、頻域分析方法獲得子信道的時頻特性；通過對血管傳遞特性的時域/頻域分析，得到它的時/頻特征。

11)特征比對，把子信道傳遞特性的時/頻特征與特征數(shù)據(jù)庫的數(shù)據(jù)進行比對，對待檢測血管的狀態(tài)進行判斷，并在人機交互單元中顯示，把檢測位置、血管傳遞函數(shù)的時/頻特征、心肌點波動、脈搏點波動和患者病癥、年齡等保存在存儲子單元單元，其中比對結(jié)果分為以下三類進行分別處理：

(1)有病癥。此類檢測結(jié)果說明某段血管具有相關(guān)病理學特征，符合分類特征庫的特征信息，血管傳遞函數(shù)的特征信息將保留在特征比對單元對應(yīng)病癥的特征庫中；

(2)無病癥。此類檢測結(jié)果說明某段血管不具備相關(guān)病理學特征，直接丟棄特征比對單元中的相關(guān)數(shù)據(jù)；

(3)可疑病癥。此類檢測結(jié)果無法確診血管狀態(tài)，該類特征數(shù)據(jù)先存儲于特征比對單元的存儲子單元，等待檢測裝置空閑或檢測完成之后由檢測人員選擇是否進行重復測量以及是否進行進一步精確的數(shù)據(jù)處理。

上述實施例為本發(fā)明較佳的實施方式，但本發(fā)明的實施方式并不受上述實施例的限制，其他的任何未背離本發(fā)明的精神實質(zhì)與原理下所作的改變、修飾、替代、組合、簡化，均應(yīng)為等效的置換方式，都包含在本發(fā)明的保護范圍。