TW201919542A - 腕戴式超音波晶片裝置 - Google Patents
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Abstract
本文中所描述的技術之態樣係關於一種包括經組態以戴至一使用者之手腕的一超音波晶片裝置之設備。該超音波晶片裝置可包括超聲波轉換器之一二維陣列。所述轉換器可為電容式微機械超聲波轉換器(CMUT),且可經組態以發出具有在大約5 MHz至20 MHz之間的一頻率的超音波。一耦接條帶可耦接至該超音波晶片裝置以減少該超音波晶片裝置與該使用者之手腕之間的氣隙。該超音波晶片裝置可防水,且可能夠在不旋轉的情況下執行橫向及縱向超音波掃描兩者。該超音波晶片裝置可經組態以計算穿過一使用者之手腕中之一血管的脈衝波速度。
Description
一般而言,本文中所描述的技術之態樣係關於超音波系統。一些態樣係關於腕戴式超音波系統。
超音波裝置可用於執行診斷性成像及/或治療,使用具有相對於彼等人類可聽之較高頻率之聲波。超音波成像可用於訪問內部軟組織主體結構,例如用以尋找疾病之來源或用以切斷任何病變。在將超音波脈衝發射至組織中(例如藉由使用探針)時,聲波自組織反射,該組織具有反射不同程度聲波之不同組織。隨後可記錄此等所反射聲波且以超音波影像顯示至操作者。音波信號之強度(振幅)及波用以行進穿過身體所花費的時間提供用以產生超音波影像之資訊。可使用超音波裝置形成許多不同類型的影像,包括即時影像。舉例而言,可產生展示組織的二維橫截面、血流、組織隨時間之動作、血液之位置、特定分子之現況資訊、組織硬度或三維區之解剖結構的影像。
根據一個態樣,一種設備包括經組態以戴至使用者之手腕的超音波晶片裝置。在一些具體實例中,該超音波晶片裝置防水。在一些具體實例中,超音波晶片裝置經組態以在不相對於使用者之手腕旋轉的情況下執行使用者之手腕中的血管之橫向及縱向超音波掃描兩者。在一些具體實例中,超音波晶片裝置包括電容式微機械超聲波轉換器(CMUT)之二維陣列。在一些具體實例中,超音波晶片裝置包括經組態以發出具有在大約5 MHz至20 MHz之間的頻率之超音波的複數個電容式微機械超聲波轉換器(CMUT)。
在一些具體實例中,設備進一步包括至少一個腕帶、含有超音波晶片裝置並耦接至至少一個腕帶的超音波模組,及耦接至超音波模組並經組態以將超音波模組耦接至使用者之手腕的耦接條帶。在一些具體實例中,設備進一步包括耦接至該至少一個腕帶之主要模組。在一些具體實例中,主要模組包括經組態以顯示藉由超音波晶片裝置收集的超音波資料、由超音波資料產生的超音波影像及由超音波資料產生的資料中之至少一者的顯示螢幕。
在一些具體實例中,設備進一步包括:至少一個腕帶,其經組態以耦接至手腕裝置之腕帶;超音波模組,其含有超音波晶片裝置並耦接至至少一個腕帶;及耦接條帶,其耦接至超音波模組且經組態以將超音波模組耦接至使用者之手腕。在一些具體實例中,設備進一步包括自至少一個腕帶在外部延伸且經組態以將超音波模組電連接至主要模組的連接纜線。
在一些具體實例中,設備進一步包括至少一個腕帶、含有超音波晶片裝置並耦接至該至少一個腕帶之主要模組,及耦接至該主要模組且經組態以將該主要模組耦接至該使用者之手腕的耦接條帶。
在一些具體實例中,設備進一步包括含有液體或凝膠且經組態以再新耦接條帶之儲集器。在一些具體實例中,儲集器包括自儲集器敞開至耦接條帶中且經組態以使得液體或凝膠能夠自儲集器流動至耦接條帶的閥門。在一些具體實例中,閥門經組態以使得液體或凝膠能夠回應於施加至設備之一部分的機械壓力而自儲集器流動至耦接條帶。在一些具體實例中,設備進一步包括經組態以自動地觸發閥門以使得液體或凝膠能夠自儲集器流動至耦接條帶的處理電路。在一些具體實例中,儲集器進一步包括經組態以使得能夠用液體或凝膠再填充儲集器的輸入埠。
在一些具體實例中,設備進一步包括經組態以產生重新定位超音波晶片裝置之通知的處理電路。在一些具體實例中,設備進一步包括經組態以產生替換耦接條帶或用液體或凝膠再新耦接條帶之通知的處理電路。
在一些具體實例中,超音波晶片裝置經組態以傳輸由超音波晶片裝置收集的超音波資料至經組態以使用深度學習模型分析超音波資料的處理電路。在一些具體實例中,處理電路經組態以自伺服器擷取由其他超音波晶片裝置收集的超音波資料並在訓練深度學習模型時使用由其他超音波晶片裝置收集的超音波資料。
在一些具體實例中,超音波晶片裝置經組態以傳輸血管之超音波資料至經組態以基於血管之超音波資料計算血管中之脈衝波速度的處理電路。在一些具體實例中,設備進一步包括一按鈕及經組態以在該按鈕啟動後觸發藉由超音波晶片裝置收集超音波資料的處理電路。
根據另一態樣,設備包括一腕帶及耦接至該腕帶之超音波晶片裝置。在一些具體實例中,腕帶包括內表面及外表面,且超音波晶片裝置定位於腕帶之內表面上。
根據另一態樣,一種方法包括使用一設備接收自使用者之手腕收集的超音波資料,該設備包括至少一個腕帶、含有該超音波晶片裝置並耦接至該至少一個腕帶的超音波模組,及耦接至該超音波模組且經組態以將該超音波模組耦接至該使用者之手腕的耦接條帶。
在一些具體實例中,該設備進一步包括一按鈕,且該方法進一步包括基於該按鈕之啟動觸發超音波資料的收集。在一些具體實例中,該方法進一步包括判定與耦接條帶相關聯的液體或凝膠之當前量是否低於臨限量,及基於判定與耦接條帶相關聯的液體或凝膠之當前量低於臨限量,產生替換耦接條帶或用液體或凝膠再新耦接條帶的通知。
在一些具體實例中,設備進一步包括含有液體或凝膠之儲集器及自儲集器敞開至耦接條帶中且經組態以使得液體或凝膠能夠自儲集器流動至耦接條帶的閥門,且該方法進一步包括判定與耦接條帶相關聯的液體或凝膠之當前量是否低於臨限量,及基於判定與耦接條帶相關聯的液體或凝膠之當前量低於臨限量,觸發閥門以使得液體或凝膠能夠自儲集器流動至耦接條帶。在一些具體實例中,判定與耦接條帶相關聯的液體或凝膠之當前量是否低於臨限量包括執行超音波掃描。在一些具體實例中,判定與耦接條帶相關聯的液體或凝膠之當前量低於臨限量包括使用濕氣感測器、電容式感測器及皮膚傳導率感測器中的至少一者。
在一些具體實例中,該方法進一步包括判定超音波晶片裝置與所要位置之當前偏差是否超過臨限偏差,及基於判定超音波晶片裝置與所要位置之當前偏差超過臨限偏差,產生重新定位超音波晶片裝置之通知。
在一些具體實例中,該設備進一步包括一顯示螢幕,且該方法進一步包括產生超音波資料、由該超音波資料產生的超音波影像及基於該超音波資料產生之資料中的至少一者以用於在該顯示螢幕上顯示。
根據另一態樣,一種用於計算血管中之脈衝波速度的方法包括:自經組態以戴至使用者之手腕的超音波晶片裝置接收來自使用者之手腕中之血管的第一超音波掃描的第一超音波資料;基於第一超音波資料計算血管之截面積;在第一超音波掃描與第二超音波掃描之間不相對於使用者之手腕旋轉超音波晶片裝置的情況下,自超音波晶片裝置接收來自使用者之手腕中之血管的第二超音波掃描的第二超音波資料;基於第二超音波資料計算穿過血管之體積血流量;及基於血管之截面積及體積血流量,計算血管中之脈衝波速度。
在一些具體實例中,超音波晶片裝置經組態以使用超音波轉換器之二維陣列來執行第一及第二超音波掃描。在一些具體實例中,第一超音波掃描包括血管之橫向超音波掃描。在一些具體實例中,第二超音波掃描包括運用朝向血管之方位引導的縱向超音波掃描。在一些具體實例中,第二超音波掃描包括運用朝向血管之高低引導的橫向超音波掃描。在一些具體實例中,第一及第二超音波掃描中的至少一者包括使用沿著並不垂直於或平行於超音波轉換器之二維陣列的方位或高低方向之路徑引導的超音波波束輪廓。在一些具體實例中,該方法進一步包括基於血管中之脈衝波速度估計血管中之血壓。
根據另一態樣,一種用於估計血管中之血壓的方法包括使用經組態以戴至使用者之手腕的超音波晶片裝置量測血管之彈性。
習知超音波系統係大、複雜且昂貴的系統,其典型地僅由具有較大財力資源之大型醫療機構購買。最近,已引入較便宜且不大複雜的超音波成像裝置。此等成像裝置可包括單片整合於單一半導體晶粒上以形成單片超音波裝置的超聲波轉換器。此等超音波晶片裝置之態樣係在2017年1月25日申請(並讓渡給本申請案之受讓人)且公開為美國專利公開案第2017/0360397 A1號之標題為「UNIVERSAL ULTRASOUND DEVICE AND RELATED APPARATUS AND METHODS」的美國專利申請案第15/415,434號中描述,該案以全文引用的方式併入本文中。與習知超音波裝置相比,此等新超音波裝置之減少的成本及增加的便攜性可使得其可更大量為一般公眾所獲得。
儘管超音波成像裝置之減少的成本及增加的便攜性使得其可更為一般公眾所獲得,但可利用此等裝置的人們可幾乎沒有被訓練如何使用其。本發明者已認識到腕戴式超音波晶片裝置可有助於最小化收集超音波資料之複雜度。超音波晶片裝置可在一延長的時間段(例如1小時、6小時、12小時、1日、1週、1個月、無限期地,或任何合適的時間長度)內持續戴至手腕適當的位置以用於在需要時收集超音波資料,而非每當需要收集超音波資料時將超音波探針置放於使用者上。因為超音波晶片裝置在一延長的時間段(例如1小時、6小時、12小時、1日、1週、1個月、無限期地,或任何合適的時間長度)內持續戴至手腕並在適當的位置以用於在需要時收集超音波資料,所以超音波晶片裝置可能夠在不需要藉由使用者主動起始資料收集的情況下自動地起始超音波資料之收集,而非在需要時使用者主動地起始超音波資料之收集。另外,可能並不需要醫療專業人員瞭解運用腕戴式超音波晶片裝置收集超音波資料中所涉及的超音波資料收集。超音波資料可經收集並發送至一或多個伺服器(亦稱為「雲」),使用者及/或他或她的醫療專業人員可自該一或多個伺服器擷取超音波資料並追蹤超音波掃描之進展。此外,血壓或其他量度可在應用於經集中資料的深度學習框架中得知且可針對已上載至該(等)伺服器之超音波資料進行推斷。腕戴式超音波晶片裝置可能已經在手腕上之適當位置處以用於超音波資料收集,且超音波資料收集所需要的參數可能已經程式化至超音波晶片裝置中或可藉由超音波晶片自外部來源自動地接收。因為超音波晶片裝置可耦接至腕錶裝置或手環,使用者可能已經穿戴該腕錶裝置或手環,所以腕戴式超音波晶片裝置可能並不需要使用者穿戴額外裝置以便使得能夠自手腕收集超音波資料。具有類似於正常腕錶或手環之外觀造型規格的腕戴式超音波晶片裝置可能對於使用者係舒適且熟悉的。當超音波晶片裝置為包括諸如智慧型手錶之主要模組的設備之部分時,主要模組可結合超音波晶片裝置提供功能性。舉例而言,使用者可檢視在主要模組之顯示螢幕上藉由超音波晶片裝置收集的資料,使用者可自主要模組(例如在主要模組之顯示螢幕上或藉由主要模組之音訊揚聲器)接收關於超音波晶片裝置的通知,且使用者可使用主要模組之實體及/或虛擬按鈕控制超音波晶片裝置之操作。
本發明者已進一步認識到手腕可為用於超音波晶片裝置之有利位置,此係因為可自手腕收集有用的超音波資料。舉例而言,可基於自手腕收集的超音波資料量測/計算/估計血流、心跳速率、血壓、血管直徑及脈衝波速度之量測值。
本發明者已進一步認識到包括超音波轉換器之二維陣列的超音波晶片裝置可對涉及自手腕收集超音波資料的應用有幫助。舉例而言,超音波轉換器之二維陣列可執行橫向及縱向超音波掃描並在方位及高低方向上引導超音波波束輪廓,以及在任意定向上引導超音波波束輪廓。此靈活性可例如在需要多種類型資料之收集的應用中係有用的,多種類型資料之收集可能需要多個超音波波束輪廓及多個掃描方向或藉由多個超音波波束輪廓及多個掃描方向而實現。舉例而言,量測手腕處之PWV可需要收集用於量測血管直徑、空間平均速度及/或血管壁速度的超音波資料,此可藉由二維超音波轉換器陣列之靈活性實現。
本發明者已進一步認識到在腕戴式超音波晶片裝置中使用電容式微機械超聲波轉換器(CMUT)(其可與互補金氧半導體(complementary metal-oxide- semiconductor;CMOS)電路整合並被稱作CMOS超聲波轉換器(CMOS ultrasonic transducer;CUT))可係有利的。腕戴式超音波晶片裝置中之超音波轉換器可經組態以發出具有在5 MHz至20 MHz之間之頻率的超音波以便收集來自手腕中之動脈的超音波資料。此等頻率可表示依據基於皮膚表面下方的手腕中之動脈的深度的衰減及解析度的最佳化頻率。出於與可製造性及敏感度相關之原因,與壓電微機械超聲波轉換器(PMUT)相比較,CMUT可有利用於使用高頻(例如在5 MHz至20 MHz之間的頻率)之應用。依據可製造性,高頻應用需要具有緊密間距(亦即,相鄰轉換器之中心之間的距離)及狹窄截口(亦即,相鄰轉換器之間的間隙)之較小元件。用於PMUT之特定製造程序(例如使用切割及填充)可由於所涉及之較小尺度而使得難以產生具有一致結果的具有緊密間距及狹窄截口之較小元件。對比而言,用於CMUT之製造程序可製得更易於產生具有緊密間距及狹窄截口之較小元件。CMUT亦具有高敏感度。如以下進一步論述,CMUT可包括形成於基板中之空腔,其中一膜上覆該空腔。CMUT可在其空腔較小且膜較厚時尤其敏感,此有利於高頻應用。
本發明者已進一步認識到在腕戴式超音波晶片裝置中包括耦接條帶可對減少超音波晶片裝置(更明確而言,含有超音波晶片裝置之超音波模組)與使用者手腕之間的氣隙有幫助。詳言之,耦接條帶可經組態以建立可接受阻抗匹配耦接以用於超音波信號傳輸及接收。為減少超音波晶片裝置與使用者手腕之間的氣隙,耦接條帶可經組態為撓性的,以使得耦接條帶貼合使用者手腕之不規則表面。習知地,在收集來自使用者之超音波資料之前超音波凝膠應用於使用者之皮膚,以便減少超音波晶片裝置與使用者手腕之間的氣隙並建立可接受阻抗匹配耦接以用於超音波信號傳輸及接收。然而,超音波凝膠往往會乾透且因此可在一時間段之後無效。因此,可需要在長於期間超音波凝膠為有效的一時間段內收集超音波資料(持續地或週期性地)的應用可不能夠使用習知超音波凝膠。舉例而言,腕戴式超音波晶片裝置(其可經組態以在在一延長的時間段(例如1小時、6小時、12小時、1日、1週、1個月、無限期地,或任何合適的時間長度)內穿戴並用於資料收集)可受益於超音波凝膠之替代物,該替代物可比超音波凝膠更長久起作用。本文中所描述的耦接條帶可有助於提供超音波凝膠之益處,諸如減少超音波晶片裝置與使用者手腕之間的氣隙及確保適當阻抗匹配耦接以用於超音波信號傳輸及接收,同時亦避免期間超音波凝膠係有效的有限時間段。舉例而言,耦接條帶可不如習知超音波凝膠一樣快速地乾透。作為另一實例,與移除舊超音波凝膠及施加新的超音波凝膠相比,耦接條帶可更易於可替換(例如,藉由剝離舊耦接條帶及將新的耦接條帶黏著至超音波晶片裝置及/或使用者皮膚)。作為另一實例,若耦接條帶變乾,則耦接條帶可藉由添加液體至耦接條帶而可再新。
本發明者已進一步認識到將腕戴式超音波晶片裝置組態為防水的可係有幫助的。舉例而言,若腕戴式超音波晶片裝置防水,則在收集超音波資料之前,使用者可將超音波晶片裝置浸漬在水中,在水上方移動超音波晶片裝置,及/或將超音波晶片裝置沖澡以在超音波晶片裝置與使用者皮膚之間建立水層,且藉此建立適當阻抗匹配耦接以用於超音波信號傳輸及接收。
如本文所使用,腕戴式物件或經組態以戴至手腕之物件應理解為意謂該物件經組態以在不施加外力的情況下保持位於受試者手腕處或靠近受試者手腕而定位。舉例而言,耦接至穿戴於使用者之手腕上的腕錶或手環之超音波晶片裝置可認為係「腕戴式(wrist bound)」。
如本文所使用,「超音波晶片裝置(ultrasound-on-a-chip device)」應理解為意謂包括與含有積體電路之半導體晶粒整合之微機械超音波轉換器的裝置。
應瞭解本文中所描述的具體實例可以多個方式中之任一者實施。僅出於說明之目的在下文提供特定實施之實例。應瞭解此等具體實例及所提供之特徵/能力可個別地、全在一起或以兩個或大於兩個之任何組合方式使用,此係因為本文中所描述之技術的態樣就此而言不受限制。
圖1展示根據本文所揭示之某些具體實例的用於經組態以穿戴於使用者之手腕上的超音波晶片裝置的設備100之實例。在圖1中,設備100展示為經拆卸。設備100可藉由使用者圍繞使用者之手腕穿戴且包括主要模組102、超音波模組104、耦接條帶148、第一腕帶106及第二腕帶108。應理解如本文中所提及,「腕帶」可為經組態以圍繞手腕之任一部分或全部手腕的任何類型之帶。
超音波模組104包括超音波晶片裝置110及超音波殼體元件128。主要模組102包括印刷電路板(printed circuit board;PCB)120、顯示螢幕122、電池130及主要殼體元件124及126。在PCB 120上的係處理電路112、記憶體電路114、通信電路116及電力管理電路118。第一腕帶106在其第一末端部分134處包括複數個孔132,該等孔各自位於距第一腕帶106之第一末端部分134不同的距離處。導體136延伸穿過第一腕帶106並延伸至主要殼體元件124及126中以將超音波模組104電連接至PCB 120。第二腕帶108在其第一末端部分142處包括鎖扣138。鎖扣138包括銷140。
超音波晶片裝置110包括與含有整合式超音波電路之半導體晶粒整合的微機械超音波轉換器。在一些具體實例中,超聲波轉換器可形成於與超音波電路相同的晶片上以形成單片超音波裝置。在其他具體實例中,超音波電路之特定部分可在與轉換器不同的半導體晶片中。超音波轉換器可為電容式微機械超聲波轉換器(CMUT)。CMUT可與CMOS電路整合。舉例而言,CMUT可包括形成於CMOS晶圓中之空腔,其中一膜上覆該空腔,且在一些具體實例中,密封該空腔。電極可經提供以自覆蓋的空腔結構建立轉換器單元。CMOS晶圓可包括轉換器單元可連接至的積體電路。轉換器單元及CMOS晶圓可為單片整合式,因此在單一基板(CMOS晶圓)上形成整合式超聲波轉換器單元及積體電路。與CMOS電路整合的CMUT可被稱作CMOS超聲波轉換器(CUT)。
超音波轉換器可經配置成一維陣列或二維陣列,且在該陣列中可存在1024、2048、4096、8192、16384或任何其他合適數目個轉換器元件。轉換器可經配置有50微米、100微米、130微米、200微米、250微米或任何其他合適之間距。該/該等半導體晶粒可為5毫米×5毫米、10×5毫米、1×1公分、1.5×1公分、1.5公分×1.5公分、2×1公分、2×1.5公分、2×2公分或任何其他合適之大小。在一些具體實例中,超音波晶片裝置110包括具有在大小為10×5毫米之半導體晶粒上按具有130皮米間距之64×32陣列配置的2048個轉換器元件之轉換器陣列。在一些具體實例中,超音波晶片裝置110包括在大小為1×1公分之半導體晶粒上按具有130皮米間距之64×64陣列配置的4096個轉換器元件之轉換器陣列。超音波晶片裝置110中之超音波電路可包括傳輸信號至超音波晶片裝置110中之傳輸波束成形器的傳輸電路,該傳輸波束成形器隨後驅動超音波轉換器以發出脈衝超聲波信號至使用者之手腕中。脈衝超聲波信號可自使用者手腕中之結構(諸如血管)往回散射,以產生返回至轉換器的回應。此等回應接著可藉由轉換器元件轉換為電信號,或超音波資料,且該等電信號藉由超音波電路中之接收電路接收。表示接收之回應的電信號經發送至超音波晶片裝置110中之接收波束成形器,其回應於接收之回應而輸出超音波資料。對於超音波裝置及超音波電路之實例的另外描述,參見標題為「UNIVERSAL ULTRASOUND DEVICE AND RELATED APPARATUS AND METHODS」之美國專利申請案第15/415,434號。
在一些具體實例中,超音波晶片裝置110中之超音波轉換器可發出具有在大約5 MHz至20 MHz之間的頻率的超音波以便收集來自手腕中之動脈的超音波資料。此等頻率可表示依據基於皮膚表面下方的手腕中之動脈的深度的衰減及解析度的最佳化頻率。在一些具體實例中,超音波晶片裝置110可發出具有至多大約21 MHz、22 MHz、23 MHz、24 MHz、25 MHz、26 MHz、27 MHz、28 MHz、29 MHz、30 MHz、>30 MHz或任何合適頻率之頻率的超音波。在一些具體實例中,超音波晶片裝置110可發出具有下至大約4 MHz、3 MHz、2 MHz、1 MHz、<1 MHz或任何合適頻率之頻率的超音波。
超音波晶片裝置110定位在超音波模組104中使得其縱向軸線平行於第一腕帶106之縱向軸線。在橈動脈之實例中,因為超音波晶片裝置110在定位於手腕上時將橫切於橈動脈,所以與在超音波晶片裝置110之縱向軸線垂直於第一腕帶106情況下定位超音波晶片裝置110相比,可更易於將超音波晶片裝置110定位於橈動脈上方,而非橈動脈左側或右側。在一些具體實例中,在將超音波模組104耦接至第一腕帶106之前相對於第一腕帶106將超音波模組104旋轉至所需定向可係可能的。
超音波晶片裝置110可經由導體136傳輸所收集超音波資料至處理電路112。超音波模組104及PCB 120電耦接至延伸穿過第一腕帶106並進入主要模組102中的導體136。舉例而言,導體136可在可撓性印刷電路板或纜線中。
超音波殼體元件128及第一腕帶106圍封超音波晶片裝置110。超音波殼體元件128具有聲透鏡146,超聲波可自超音波晶片裝置110傳播穿過該聲透鏡進入使用者手腕中。在一些具體實例中,聲透鏡146為超音波殼體元件128中之簡單開口。當設備100組裝時,超音波殼體元件128面向使用者之手腕。在一些具體實例中,超音波殼體元件128為自第一腕帶106之突起,其形成含有超音波晶片裝置110之空腔。
耦接條帶148附接至聲透鏡146之面向使用者手腕的表面。耦接條帶148經組態以減少超音波模組104與使用者手腕之間的氣隙,並建立可接受阻抗匹配耦接以用於超音波信號傳輸及接收。在一些具體實例中,因此,耦接條帶148可被認為阻抗匹配條帶,或阻抗匹配耦接器。下文在名為「實例耦接條帶」之章節中更詳細地描述耦接條帶148的另外實例。
在主要模組102中,PCB 120例如藉由主要殼體元件124及126內之內部電線通信耦接至顯示螢幕122,且包括處理電路112、記憶體電路114、通信電路116及電力管理電路118,其可包括在PCB 120上之一或多個半導體晶片中。處理電路112可經組態以執行本文中所描述的功能性中之任一者。處理電路112可包括一或多個處理器(例如電腦硬體處理器)且可經組態以執行儲存於記憶體電路114中之一或多個處理器可執行指令。記憶體電路114可用於儲存程式及資料且可包含諸如非暫時性電腦可讀儲存媒體之一或多個儲存裝置。處理電路112可以任何合適之方式控制寫入資料至記憶體電路114及讀取來自記憶體電路114之資料。處理電路112經組態以自超音波晶片裝置110接收超音波資料且包括用於將超音波資料重構成超音波影像(其可為二維影像或當超音波晶片裝置110包括二維陣列時,其可為三維影像)的影像重構電路。處理電路112亦可經組態以基於超音波資料及/或超音波影像(其可為二維影像或當超音波晶片裝置110包括二維陣列時,可為三維影像)執行計算(例如解剖或生理量測)。處理電路112可包括經特別程式化及/或專用硬體,諸如特殊應用積體電路(ASIC)。舉例而言,處理電路112可包含經特定設計用於機器學習(例如深度學習)的一或多個ASIC。經特定設計用於機器學習的ASIC可用以例如加速神經網路之推斷階段。處理電路112亦包括經組態以供應經由導體136傳輸之控制信號以控制超音波晶片裝置110之操作(諸如傳輸及接收電路之操作)的控制電路。控制電路亦經組態以供應控制信號至顯示螢幕122、PCB 120上之電路及超音波晶片裝置110以控制其操作。處理電路112可包括場可程式化閘陣列(field-programmable gate array;FPGA)。
電池130電連接至PCB 120及顯示螢幕122以提供電力至PCB 120上之電路及顯示螢幕122。電池130亦經組態以經由導體136供應電力至超音波晶片裝置110。電池130可為任何類型之電池,諸如鈕扣電池(例如鋅空氣電池,類型PR48,大小A13)、鋰離子電池或鋰聚合物電池。電池130可係可充電的。電力管理電路118經組態以管理電力自電池130至PCB 120、顯示螢幕122及至超音波晶片裝置110的供應。電力管理電路118可負責將來自電池130之一或多個輸入電壓轉換成實施超音波晶片裝置110操作所需要的電壓,並負責以其他方式管理裝置超音波晶片裝置110內之電力消耗。舉例而言,電力管理電路118可視需要使用電荷泵電路或經由某其他直流-直流電壓轉換機構使輸入電壓上升或下降。
通信電路116經組態以以無線方式傳輸資料(例如超音波資料、超音波影像、基於超音波資料/影像之計算值)至外部裝置(諸如外部主機裝置)、工作站或伺服器。通信電路116可包括藍芽、紫蜂及/或WiFi無線通信電路。在一些具體實例中,通信電路116可經組態以經由有線連接(諸如SERDES、DDR、USB或MIPI有線連接)傳輸資料至外部裝置。
主要模組102可經組態為任何類型的電子裝置且可執行與超音波資料收集不相關的功能。舉例而言,主要模組102可經組態為智慧型手錶,且顯示螢幕122可經組態以顯示任何類型之資料,包括時間、電子郵件、即時訊息及/或網際網路。顯示螢幕122可為任何類型之顯示螢幕,諸如低功率發光二極體(light emitting diode;LED)陣列、液晶顯示(liquid-crystal display;LCD)陣列、主動矩陣有機發光二極體(active-matrix organic light-emitting diode;AMOLED)顯示器或量子點顯示器。顯示螢幕122可為彎曲的。主要模組102可包括其他感測器,諸如全球定位、陀螺儀、加速度計、氣壓計、血液酒精含量、葡萄糖含量、血氧含量、麥克風、心跳速率、紫外輻射及皮膚電反應感測器,且顯示螢幕122可顯示來自此等額外感測器之資料。在一些具體實例中,顯示螢幕122可不存在。
在一些具體實例中,超音波模組104經組態以無線方式與主要模組102通信。在此等具體實例中,超音波模組104可包括經組態以以無線方式與主要模組102之通信電路116通信的無線通信電路。超音波模組104及主要模組102可以無線方式將來自超音波模組104之超音波資料傳送至主要模組102並將來自主要模組102之控制信號傳送至超音波模組104。在一些具體實例中,超音波模組104包括電池且不自主要模組102中之電池130汲取電力。在超音波模組104以無線方式與主要模組102通信且其自身具有電池的具體實例中,導體136可不存在。在一些具體實例中,超音波模組104可自主要模組102或輔助充電器充電或自身以電感方式供電。
在一些具體實例中,超音波模組104可包括內部處理電路112、記憶體電路114、通信電路116及/或電力管理電路118。電路之部分可與超音波晶片裝置110整合。在此等具體實例中,超音波模組104可使用超音波模組104內部之電路執行影像重構及/或至外部裝置之資料傳輸,且可並不與主要模組102通信。因此,導體136可不存在。
主要殼體元件124及126圍封PCB 120、顯示螢幕122及電池130。顯示螢幕122鄰近於主要殼體元件124而定位,主要殼體元件124包括一開口144,經由該開口可看到顯示螢幕122。當設備100組裝時,主要殼體元件124面向使用者之手腕且主要殼體元件126背離使用者之手腕。主要殼體元件126及顯示螢幕122定位於設備100之與PCB 120、電池130及主要殼體元件124對置的表面(亦即背離使用者之手腕的表面)上。在一些具體實例中,主要殼體元件124及126可為單一元件。舉例而言,單一主要殼體元件可具有鉸鏈,以使得超音波殼體元件可敞開可在內部插入的PCB 120、顯示螢幕122及電池130。作為另一實例,單一主要殼體元件可具有PCB 120、顯示螢幕122及電池130可插入至其中的槽。
第一腕帶106在其第二末端部分154處耦接至主要殼體元件124之第一末端部分150。第二腕帶108在其第二末端部分156處耦接至主要殼體元件124之第二末端部分152。第一腕帶106及第二腕帶108可經組態以經由耦接構件耦接至主要殼體元件124,耦接構件諸如夾片、搭扣、螺釘、黏著劑、磁性、卡鉤及環圈扣件(例如維可牢尼龍搭扣)、互鎖裝配等。在一些具體實例中,主要殼體元件124可包括在其第一末端部分134及第二末端部分136中之每一者處的凸耳對,其中彈簧桿橋接每一對凸耳,且第一腕帶106及第二腕帶108可圍繞彈簧桿環圈。第一腕帶106及第二腕帶108可由任何材料製成,諸如皮革、織物、塑膠及金屬。第一腕帶106及第二腕帶108可具有任何形狀且可類似於用於腕錶或手環之習知帶。
設備100可藉由將銷140插入至複數個孔132中之一者中而戴至使用者之手腕。基於使用該複數個孔132中之哪一孔,設備100之周長可經調整以使得設備100圍繞使用者之手腕適配。在一些具體實例中,設備100可使用其他機構戴至使用者之手腕。舉例而言,替代該複數個孔132及鎖扣138,第一腕帶106及第二腕帶108可包括夾片、搭扣、維可牢尼龍搭扣、磁體或互鎖裝配。在一些具體實例中,設備100包括僅一個腕帶,或多於兩個腕帶。
超音波模組104經組態以附接至第一腕帶106。在一些具體實例中,超音波模組104在並不意欲移動的一定位處附接至第一腕帶106。舉例而言,超音波模組104可定位於第一腕帶106上之一特定位置處,使得當穿戴設備100時,超音波模組104定位於使用者之手腕的特定區(例如橈動脈)上方。超音波模組104可經組態以經由任何耦接構件附接至第一腕帶106。舉例而言,超音波模組104可經由超音波模組及第一腕帶106上的互補維可牢尼龍搭扣、磁體或搭扣附接至第一腕帶106。在一些具體實例中,設備經組態以使得超音波模組104在第一腕帶106上的定位可改變。在一些具體實例中,第一腕帶106可包括沿著其長度之複數個離散耦接點(例如離散磁體、離散維可牢尼龍搭扣元件、離散搭扣位置)。在其他具體實例中,第一腕帶106具有沿著其長度(例如磁性材料之連續長度或卡鉤及環圈扣件(例如維可牢尼龍搭扣)材料之連續長度)之連續耦接區。在一些具體實例中,超音波模組104可包括用於將超音波模組104夾至第一腕帶106的夾片。在其他具體實例中,第一腕帶106可具有超音波晶片裝置110置放至其中之空腔。在又其他具體實例中,第一腕帶106包括複數個孔且超音波模組104包括銷,且超音波模組104可藉由將銷插入至複數個孔中之一者中而耦接至第一腕帶106。
在一些具體實例中,主要模組102可不存在,且PCB 120、處理電路112、記憶體電路114、通信電路116、電力管理電路118及電池130可包括於超音波模組104中。在此等具體實例中,第一腕帶106及第二腕帶108可為單一連續腕帶。
圖2展示當使用者穿戴圖1之經組裝設備100時使用者之背側手腕200及使用者之掌側手腕202的實例。超音波模組104定位於第一腕帶106上以使得超音波晶片裝置110(經由超音波模組104可見)定位於橈動脈204上方。詳言之,超音波模組104朝向拇指偏心定位於第一腕帶106之接觸使用者之掌側手腕202的部分上。在橈動脈處,可基於藉由超音波晶片裝置110自橈動脈收集的超音波資料對血流、心跳速率、血壓、血管直徑及脈衝波速度進行量測。
圖3展示根據本文所揭示之某些具體實例的用於經組態以穿戴於使用者之手腕上的超音波晶片裝置之設備300的另一實例。設備300可藉由使用者圍繞使用者之手腕穿戴。在圖3中,設備300展示為經拆卸。以下描述論述設備300與設備100之間的差別。
設備300缺少超音波模組104。超音波晶片裝置110定位於主要模組102中。主要殼體元件124包括聲透鏡146,且第一腕帶106缺少與超音波模組介接之內部導體。耦接條帶148耦接至主要殼體元件124之面向使用者手腕的表面。超音波晶片裝置110且可
能夠取決於主要模組102如何穿戴(例如主要模組102係穿戴於背側手腕抑或掌側手腕上)而收集來自各種血管(例如除了橈骨動脈以外,諸如骨間前動脈)之超音波資料。自靜脈收集的超音波資料可用於檢查
、檢查深層靜脈栓塞、血流堵塞(諸如結塊)、管變窄、腫瘤及先天性血管畸形、減少或不存在的血流,及大於正常血流。
圖4展示根據本文所揭示之某些具體實例的用於經組態以穿戴於使用者手腕上之超音波晶片裝置的設備400之另一實例。設備400經組態為一腕帶,使用者可將該腕帶實體地耦接至他或她個人智慧型手錶模組之腕帶並將其電連接至智慧型手錶模組。在一些具體實例中,設備400可經組態為一可互換腕帶,使用者可直接將該可互換腕帶耦接(實體地及以電氣方式)至他或她個人智慧型手錶模組,從而替換智慧型手錶之原始腕帶。在圖4中,設備400展示為經拆卸。以下描述論述設備400與設備100之間的差別。
設備400缺少主要模組102。超音波模組104包括印刷電路板(PCB)420。在PCB 420上的係處理電路112及記憶體電路114。與設備300對比,超音波模組304具有內部處理電路312及記憶體電路315,此係因為設備300意欲耦接至的智慧型手錶可並不具有能夠與超音波晶片裝置110介接並處理超音波資料的處理及記憶體電路。
第一腕帶106包括延伸穿過第一腕帶106之在第一腕帶106之第二末端部分154處連接至連接纜線458的導體136。連接纜線458自第一腕帶106經由第一腕帶106中之開口460引出並具有經組態以連接至使用者之個人智慧型手錶上之互補母埠的公連接器462。在圖7中將進一步說明將公連接器462插入至智慧型手錶中的實例。在一些具體實例中,設備400可包括一平板,其經組態以在互補母埠處旋擰至使用者之個人智慧型手錶中並防止公連接器462在設備400使用期間自智慧型手錶上之母埠移除。
導體136及連接纜線458將超音波模組104電連接至使用者之智慧型手錶。因此,超音波模組104可使用使用者之智慧型手錶內的組件,且超音波模組104自身不需要包括此等組件。舉例而言,在圖400中,超音波模組104經組態以自智慧型手錶之電池汲取電力以向超音波晶片裝置110及PCB 420上之電路供電。另外,超音波模組104經組態以經由導體136及連接纜線458傳輸資料(例如超音波資料、超音波影像、基於超音波影像之計算值)至智慧型手錶內的通信電路以用於無線傳輸至外部裝置(諸如外部主機裝置)、工作站或伺服器。使用者之個人智慧型手錶可運行經組態以與超音波模組104介接的應用程式(「app」)。連接纜線458可為任何類型之連接纜線,諸如雷電型連接器或微型USB連接器。
設備400可經組態以沿著其縱向軸線耦接至智慧型手錶之腕帶的縱向軸線。設備400可使用任何耦接構件耦接至使用者之個人智慧型手錶的腕帶。舉例而言,第一腕帶106可包括經組態以插入至使用者之智慧型手錶的腕帶中之孔中的銷。作為其他實例,設備400可運用螺釘、卡鉤及環圈緊固(例如維可牢尼龍搭扣)、黏著劑、搭扣、槽及溝槽、一或多個磁體耦接至使用者之智慧型手錶的腕帶。在設備400直接耦接至智慧型手錶模組的具體實例中,替代智慧型手錶之腕帶,設備400可經組態以經由任何耦接構件耦接至智慧型手錶模組,任何耦接構件諸如夾片、搭扣、螺釘、黏著劑、磁性、卡鉤及環圈緊固(例如維可牢尼龍搭扣)、互鎖裝配等。在一些具體實例中,智慧型手錶模組可包括在其末端中之每一者處的凸耳對,其中彈簧桿橋接每一對凸耳,且第一腕帶106及第二腕帶108可圍繞彈簧桿環圈。
在一些具體實例中,超音波模組104具有內部電池且並不經組態以汲取使用者之智慧型手錶中的電池上電力。在一些具體實例中,超音波模組104具有在超音波模組104內部的通信電路且並不經組態以使用使用者之智慧型手錶中的通信電路。在一些具體實例中,超音波模組104可傳輸藉由超音波晶片裝置110收集的超音波資料至使用者之智慧型手錶中的處理電路,且可接收來自使用者之智慧型手錶中的控制電路之控制信號,該處理電路將超音波資料重構成超音波影像(其可為二維影像或當超音波晶片裝置110包括二維陣列時,可為三維影像)。舉例而言,使用者之智慧型手錶上的應用程式可包括供處理電路將超音波資料重構成超音波影像的指令及供控制電路輸出用於超音波晶片裝置110之控制信號的指令。在此等具體實例中,超音波模組104可缺少處理電路112及/或記憶體電路114。
圖5展示根據本文所揭示之某些具體實例的用於經組態以穿戴於使用者手腕上的超音波晶片裝置之設備500的另一實例。設備500經組態為一腕帶,使用者可將該腕帶實體地耦接至他或她個人手腕裝置之腕帶,該個人手腕裝置可為標準類比手錶模組、標準數位手錶模組或智慧型手錶。在一些具體實例中,設備500可經組態為一可互換腕帶,使用者可將該可互換腕帶耦接(實體地及以電氣方式)至他或她個人手腕裝置,從而替換手腕裝置之原始腕帶。在圖5中,設備500展示為經拆卸。以下描述論述設備500與設備400之間的差別。
超音波模組104包括印刷電路板(PCB)520及電池530。PCB 520上的係處理電路112、記憶體電路114、通信電路116及電力管理電路118。因此,與設備400對比,超音波模組104不需要使用在超音波模組104(例如在設備500耦接至的使用者之個人智慧型手錶中)外部之組件(例如通信電路、電池),此係因為此等組件已經在內部包括於超音波模組104中。因此,第一腕帶106缺少與使用者之個人腕錶介接的通信構件(例如在第一腕帶106內部的導體及自第一腕帶106延伸之連接纜線)。電池530可為任何類型之電池,諸如鈕扣電池(例如鋅空氣電池,類型PR48,大小A13)、鋰離子電池或鋰聚合物電池。電池530可為可充電的。將在圖6A至圖6G中進一步說明將設備500耦接至使用者手腕裝置之腕帶的實例。
圖6A至圖6G展示當設備經組裝及穿戴時用於經組態以戴至使用者手腕的超音波晶片裝置之設備的實例。圖6A展示在將組裝的設備500耦接至使用者之個人手腕裝置600之前的該設備500及該手腕裝置600。設備500包括超音波模組104、第一腕帶106、超音波殼體模組128及聲透鏡146。圖6A中未展示耦接條帶148。手腕裝置600包括主要模組602、第一腕帶606及第二腕帶608。主要模組包括將關於圖12進一步論述的按鈕。圖6B展示耦接至手腕裝置600之設備500。詳言之,第一腕帶106沿著其縱向軸線耦接至沿著其縱向軸線之第一腕帶606。設備500經定向以使得超音波模組104遠離手腕裝置600之主要模組602。在此定向中,超音波模組104可在手腕裝置600與主要模組602一起穿戴於背側手腕上時定位於橈動脈上方。圖6C及圖6D展示在穿戴時耦接至手腕裝置600的設備500。圖6C展示背側手腕200且圖6D展示掌側手腕202。設備500經定向於圖6B之定向中,亦即設備500經定向以使得超音波模組104遠離手腕裝置600之主要模組602。手腕裝置600與主要模組602一起穿戴於背側手腕上以使得超音波模組104可定位於橈動脈上方。圖6E展示在圖6B之定向中耦接至手腕裝置600之設備500的側視圖,亦即設備500經定向以使得超音波模組104遠離手腕裝置600之主要模組602。圖6F展示在不同於圖6B中之定向的定向中耦接至手腕裝置600的設備500。詳言之,設備500耦接至第一腕帶606,以使得超音波模組104靠近手腕裝置600之主要模組602。在此定向中,超音波模組104可在手腕裝置600與主要模組602一起穿戴於掌側手腕上時位於橈動脈上方。圖6G展示在穿戴時耦接至手腕裝置600之設備500。設備500定向於圖6F之定向中,亦即設備500經定向以使得超音波模組104靠近手腕裝置600之主要模組602。手腕裝置600與主要模組602一起穿戴於掌側手腕202上以使得超音波模組104可位於橈動脈上方。
圖7展示當電耦接至使用者之個人手腕裝置600時設備400之實例。手腕裝置600進一步包括母埠712。設備400包括自第一腕帶106經由第一腕帶106中之開口460引出的連接纜線458。連接纜線458具有公連接器462,其插入至手腕裝置600中之互補母埠712中。在一些具體實例中,連接纜線458包括母連接器(替代或外加公連接器462),且手腕裝置600包括母連接器插入至其中的公埠(替代或外加母埠712)。在一些具體實例中,手腕裝置600之腕帶上的卡扣具有連接纜線458上之連接器(公或母)可電耦接至的銷。
圖1至圖7展示位於設備上的超音波模組104,其中該超音波模組經展示以當穿戴設備時面向使用者之手腕。在一些具體實例中,超音波模組位於設備上以當穿戴設備時背離使用者之手腕。舉例而言,超音波模組104可定位於腕帶之外表面上。因此,使用者可能夠移動他或她的手腕以置放超音波模組104以使得超音波模組104面向他或她的身體之一部分(例如心臟、腹部、子宮等)以便收集來自身體之彼部分的超音波資料。在此等具體實例中,設備上之顯示螢幕122可在使用者將超音波模組104固持在所要位置處時顯示基於所收集超音波資料產生的超音波影像/資料。舉例而言,在將超音波模組104定位於心臟上方之情況下,顯示螢幕122可展示心臟之超音波影像及/或顯示醫療參數,諸如射血分數、縮短分數、心室直徑、心室容積、舒張末期容積、收縮末期容積、心輸出量、心搏出量、心室內隔厚度、心室壁厚及脈搏率。顯示於顯示螢幕122上之超音波影像可為二維影像或當超音波晶片裝置110包括二維陣列時,可為三維影像之表示。在一些具體實例中,顯示螢幕122可在使用者移動他或她的手腕時顯示用於導引使用者將超音波模組104定位在所要位置處的指令。對於導引使用者將超音波晶片裝置移動至需要定位的另外描述,參見2017年6月19日申請(並讓渡給本申請案之受讓人)且公開為美國專利公開案第2017-0360401 A1號的標題為「AUTOMATIC IMAGE ACQUISITION FOR ASSISTING A USER TO OPERATE AN ULTRASOUND DEVICE」之美國專利申請案第15/626,423號,該案以全文引用的方式併入本文中。
在一些具體實例中,替代使用腕帶以將超音波晶片裝置結合至使用者之手腕或除了使用腕帶以將超音波晶片裝置結合至使用者之手腕之外,可使用諸如黏著劑或夾具之其他構件。
下文中在名為「實例資料收集及處理」之章節中呈現運用本文中所描述的設備中之任一者的資料收集及處理之另外描述。下文中在名為「實例系統功能」之章節中呈現涉及本文中所描述的設備中之任一者的系統操作之另外描述。下文中在名為「實例程序」之章節中呈現運用本文中所描述的設備中之任一者執行的程序之另外描述。下文中在名為「實例設備特徵」之章節中呈現可包括於本文中所描述的設備中之任一者中的額外特徵之另外描述。 實例耦接條帶
如上文所論述,耦接條帶148經組態以減少超音波模組104與使用者之手腕之間的氣隙。詳言之,耦接條帶148經組態以耦接至聲透鏡146並建立可接受阻抗匹配耦接以用於超音波信號傳輸及接收。在一些具體實例中,因此,耦接條帶148可被認為阻抗匹配條帶,或阻抗匹配耦接器。為減少超音波模組104與使用者之手腕之間的氣隙,耦接條帶148可經組態以為撓性的,以使得耦接條帶148貼合使用者之手腕的不規則表面。
在一些具體實例中,耦接條帶148包括固體材料及吸收於固體材料內之液體以增加耦接條帶148之撓性。在一些具體實例中,液體包括親水性溶液。在此等具體實例中,耦接條帶148可經組態以藉由添加水至耦接條帶148而再新以減少耦接條帶之乾燥並維持耦接條帶與使用者手腕可接受之貼合性。舉例而言,耦接條帶148可運用噴頭中之水、藉由將耦接條帶148浸漬於水中或藉由在耦接條帶148上方流動水而再新。在一些具體實例中,耦接條帶148包括儲存水並緩慢釋放水的多孔海綿,且可藉由添加水至多孔海綿而再新。在一些具體實例中,液體包括疏水性溶液。在此等具體實例中,耦接條帶148經組態以運用油、凝膠或另一疏水性消耗品再新以減少耦接條帶148之乾燥並維持耦接條帶148與使用者手腕之可接受貼合性。在一些具體實例中,設備(詳言之,超音波模組104及主要模組102)經組態為防水的以使得若例如當耦接條帶148再新時超音波模組104及主要模組102變濕,則超音波模組104及主要模組102繼續起作用。舉例而言,超音波殼體元件128及主要殼體元件124及126可為防水殼體。
在一些具體實例中,耦接條帶148經組態為可替換的。舉例而言,耦接條帶148可包括在耦接條帶148與超音波模組104之表面之間的黏著層,且為替換耦接條帶148,使用者可自超音波模組104剝離耦接條帶148並將另一耦接條帶148附接至超音波模組104。
耦接條帶148中使用的材料可包括橡膠材料(其可為吸水劑)、橡膠塗佈材料、矽酮類材料、凝膠類材料、瓊脂類材料及室溫硫化矽酮材料。在一些具體實例中,耦接條帶148包括橡膠矽酮材料,其係充分撓性以維持與使用者手腕之可接受接觸而不需要替換。在一些具體實例中,耦接條帶148可包括海綿狀材料,該海綿狀材料能夠吸收液體並運用水(例如,藉由用水噴濺耦接條帶148、藉由將耦接條帶148浸漬在水中、藉由沖澡或洗浴,及/或藉由用水清潔耦接條帶148)再新以便維持耦接條帶148與使用者手腕之貼合性。在此等具體實例中,海綿狀材料可以可接受低速率釋放所吸收液體以使得耦接條帶148需要以可接受低頻再新。
在一些具體實例中,超音波模組104缺少耦接條帶,且使用者可在資料收集之前濕潤手腕區域(例如藉由將手腕浸漬在水中或在耦接條帶上方流動水)以建立適當阻抗匹配耦接以用於超音波信號傳輸及接收。因此,超音波模組104可無凝膠操作超音波。在此等具體實例中,超音波模組經組態為防水的。舉例而言,超音波殼體元件128可為防水殼體。
圖8展示根據本文中所描述之某些具體實例的其中超音波模組104包括用於再新耦接條帶148之儲集器的實例。在圖8中,超音波模組104包括超音波晶片裝置110、儲集器802及804,以及蓋806。儲集器802包括閥門808及門810。儲集器804包括閥門812及門814。超音波殼體元件128包括開口816及818。
超音波殼體元件128及第一腕帶106圍封儲集器802及804、超音波晶片裝置110,以及蓋806。中空之蓋806覆蓋超音波晶片裝置110且與超音波殼體元件128一起形成用於超音波晶片裝置110之罩殼。耦接條帶148附接至超音波殼體元件128之表面。
閥門808通向開口816且閥門812通向開口818。儲集器802及804含有液體或凝膠。閥門808經組態以將液體或凝膠自儲集器802釋放穿過開口816並進入耦接條帶148中。閥門812經組態以將液體或凝膠自儲集器802釋放穿過開口818並進入耦接條帶148中。
儲集器802及804中之液體或凝膠可為親水性或疏水性。如上文所論述,儲集器802及804經組態以用液體或凝膠再新耦接條帶148。詳言之,儲集器802及804經組態以添加液體或凝膠至耦接條帶148,耦接條帶148可吸收液體或凝膠。添加液體或凝膠至耦接條帶148可有助於減少耦接條帶148之乾燥並維持耦接條帶148與使用者手腕之可接受貼合性。
閥門808及812可以機械方式或以電氣方式啟動。在一些具體實例中,使用者可觸發閥門808及812以將液體或凝膠自儲集器802及804釋放至耦接條帶148中。在一些具體實例中,使用者可藉由直接施加機械壓力至超音波模組104或藉由施加機械壓力至超音波模組104耦接至的另一元件(例如第一腕帶106)而施加機械壓力至超音波模組104,且機械壓力可觸發閥門802及812以將液體或凝膠之至少一部分自儲集器802及804釋放至耦接條帶148中。舉例而言,施加至超音波模組104之機械壓力可壓縮儲集器802及804並促使其經由閥門808及812排出液體或凝膠。在一些具體實例中,使用者可施加機械壓力至第一腕帶106中之凹槽。在一些具體實例中,使用者可將他或她的手指置放在第一腕帶106上之感測器上方且感測器可傳輸電信號至閥門808及812以將液體或凝膠自儲集器802及804釋放至耦接條帶148中。在一些具體實例中,使用者可啟動按鈕(例如機械按鈕或虛擬按鈕)且按鈕之啟動可傳輸電信號至閥門808及812以將液體或凝膠自儲集器802及804釋放至耦接條帶148中。
在一些具體實例中,處理電路可經組態以自動地觸發閥門808及812以將液體或凝膠自儲集器802及804釋放至耦接條帶148中。處理電路可為處理電路112或在外部主機裝置(例如智慧型電話、平板電腦或膝上型電腦)、工作站或伺服器中之處理電路。舉例而言,處理電路可經組態以觸發閥門808及812以週期性地將液體或凝膠自儲集器802及804釋放至耦接條帶148中。在一些具體實例中,處理電路可經組態以基於偵測到耦接條帶148需要用液體或凝膠再新而觸發閥門808及812以將液體或凝膠自儲集器802及804釋放至耦接條帶148中。在一些具體實例中,偵測耦接條帶148需要用液體或凝膠再新包括判定與耦接條帶148相關聯的液體或凝膠之當前量是否低於臨限量。在一些具體實例中,為偵測到耦接條帶148需要用液體或凝膠424再新,處理電路可經組態以分析(持續地或週期性地)藉由超音波晶片裝置110收集的超音波資料並判定所收集超音波資料是否展示耦接條帶148不佳地貼合至使用者手腕之標誌(例如減小之影像品質)。在一些具體實例中,為偵測到耦接條帶148需要用液體或凝膠再新,處理電路可經組態以接收來自在耦接條帶148中或鄰近於耦接條帶148之濕氣感測器的指示在耦接條帶148中或鄰近於耦接條帶148之濕氣位準低於臨限濕氣位準的信號。在一些具體實例中,處理電路可經組態以使用其他感測器(諸如電容式感測器或皮膚傳導率感測器)來偵測耦接條帶148需要再新。在一些具體實例中,處理電路可偵測到耦接條帶148需要用液體或凝膠再新並產生使用者需要運用液體或凝膠再新耦接條帶148的通知。在一些具體實例中,通知可顯示於顯示螢幕122上。在一些具體實例中,顯示於顯示螢幕122上的通知可包括文字、影像及/或視訊。在一些具體實例中,通知可包括自主要模組102輸出的音訊。
門810可經敞開以顯露儲集器802之內部空腔並使得能夠用液體或凝膠再填充儲集器802。門814可經敞開以顯露儲集器804之內部空腔並使得能夠用液體或凝膠再填充儲集器804。為再填充儲集器802及804,使用者可自第一腕帶106移除超音波殼體元件128,藉此顯露儲集器802及804。使用者可敞開門810及814且接著在儲集器802及804上方流動液體或凝膠,將儲集器802及804浸漬至液體或凝膠中,或沖澡以便添加液體至儲集器802及804。超音波晶片裝置110可由蓋806(其形成超音波晶片裝置110之罩殼)保護以免於在再填充程序期間受到損害,且可防水。在一些具體實例中,儲集器802及804可係可移除的,以便允許使用者在無損害超音波晶片裝置110風險的情況下再充填儲集器802及804。在一些具體實例中,門810可為任何類型之輸入埠。
在一些具體實例中,儲集器802及804可作為單一部分耦接在一起,及/或可連接在一起以使得儲集器802及804構成一個儲集器。在一些具體實例中,儲集器802及804中之一者不存在,或可存在多於兩個儲集器。在一些具體實例中,管子可將儲集器802及804連接至耦接條帶148。在此等具體實例中,儲集器802及804可並不定位成鄰近於耦接條帶148。在超音波晶片裝置110定位於主要模組102內的具體實例中,儲集器802及804亦可定位於主要模組102內。在一些具體實例中,蓋806可不存在。在一些具體實例中,可包括用於再填充儲集器802及804的其他構件,諸如閥門。
用於用液體或凝膠再新耦接條帶148的儲集器之其他具體實例係可能的,諸如不具有閥門之儲集器。舉例而言,在一些具體實例中,儲集器包括類似海綿之非晶形表面,凝膠可自該非晶形表面擠壓出來。在一些具體實例中,儲集器包括經由一限制物耦接至耦接條帶148的海綿狀材料,使得儲集器可緩慢釋放液體或凝膠以再新耦接條帶148。 實例設備特徵
圖9展示根據本文所揭示之某些具體實例的併入至超音波模組中之凹槽的實例。圖9展示超音波模組104及第一腕帶106。超音波模組104耦接至第一腕帶106並將向內凹槽902及904合併於超音波模組104之外表面(亦即背離使用者手腕之表面)上。感測器906定位於凹槽902內且感測器908定位於凹槽904內。耦接條帶148(圖9中不可見)耦接至超音波模組104之與凹槽902及904對置的表面。在一些具體實例中,使用者可用他或她的手指施加機械壓力至凹槽902及904。在此等具體實例中,感測器906及908可經組態以偵測機械壓力之施加。舉例而言,感測器906及908可為經組態以偵測感測器906及908上之機械壓力的壓力感測器。作為另一實例,感測器906及908可為經組態以偵測入射於感測器906及908上之光歸因於當施加機械壓力時使用者之手指置放於感測器906及908上而減小的光感測器。作為另一實例,感測器906及908可為經組態以偵測感測器906及908之溫度歸因於當施加機械壓力時使用者之手指置放於感測器906及908上而增加的溫度感測器。在一些具體實例中,在藉由感測器906及908偵測到機械壓力之施加後,處理電路可經組態以觸發超音波模組104中之超音波晶片裝置110以收集超音波資料。處理電路可為處理電路112或在外部主機裝置(例如智慧型電話、平板電腦或膝上型電腦)、工作站或伺服器中之處理電路。
在一些具體實例中,耦接條帶148可經組態成使得其在正常使用期間不在超音波晶片裝置110與使用者之手腕之間建立聲波耦接。在此等具體實例中,使用者可施加輕機械壓力至凹槽902及904,且該機械壓力可促使耦接條帶148與凹槽902及904對置以在超音波晶片裝置110與使用者之手腕之間建立音波耦接。因此,當使用者施加機械壓力時,耦接條帶148可在超音波模組104與使用者之手腕之間建立可接受耦接並使得超音波晶片裝置110能夠收集可接受品質之超音波資料。在一些具體實例中,超音波晶片裝置110可收集超音波資料(持續地或以間隔),且處理電路(諸如處理電路112或在外部主機裝置(例如智慧型電話、平板電腦或膝上型電腦)、工作站或伺服器中的處理電路)稍後可分析所收集超音波資料以偵測在未施加機械壓力時收集的超音波資料並刪除彼超音波資料。在一些具體實例中,超音波晶片裝置110可收集超音波資料(持續地或以間隔),且處理電路稍後可分析所收集超音波資料以偵測在施加機械壓力時收集的超音波資料並傳輸彼超音波資料以供儲存在記憶體(例如記憶體電路114,或在外部主機裝置、工作站或伺服器中之記憶體)中。在此等具體實例中,為偵測在施加機械壓力時及在未施加機械壓力時收集的超音波資料,處理電路可計算超音波資料之品質的量測值。在此具體實例中,感測器906及908可不存在。在一些具體實例中,來自感測器906及908之資料可在時間上與超音波資料相關(例如經由使用時戳),且處理電路可自感測器資料判定在施加機械壓力及未施加機械壓力的時段期間收集哪一超音波資料。其可有助於耦接條帶148在正常使用期間不在超音波晶片裝置110與使用者之手腕之間建立聲波耦接以避免不適(例如歸因於抵靠使用者之手腕的耦接條帶148之恆定摩擦,及歸因於黏著力而難以自使用者之手腕移除耦接條帶148)。
凹槽902及904可併入至本文所論述的裝置中之任一者中。在一些具體實例中,凹槽902及904可並不位於超音波晶片裝置110上。舉例而言,凹槽902及904可併入至主要模組102中或併入至第一腕帶106中。在一些具體實例中,可存在一個凹槽或多於兩個凹槽,凹槽902及904可不存在,及/或感測器906及908可並不定位於凹槽902及904中且可藉由偵測設備中別處之信號(例如壓力信號)而偵測到機械壓力之施加。在一些具體實例中,施加機械壓力至凹槽902及904可壓縮超音波模組104內之儲集器(例如儲集器802及儲集器804)並促使其排出液體或凝膠以再新耦接條帶148。
圖10展示根據本文所揭示之某些具體實例的併入至超音波模組中之機械按鈕的實例。圖10展示超音波模組104及第一腕帶106。超音波模組104耦接至第一腕帶106並在超音波模組104之外表面(亦即背離使用者手腕之表面)上合併機械按鈕1002。在一些具體實例中,在偵測到機械按鈕1002之啟動(例如施加機械壓力至機械按鈕1002)後,處理電路(諸如處理電路112或在外部主機裝置(例如智慧型電話、平板電腦或膝上型電腦)、工作站或伺服器中的處理電路)可經組態以觸發超音波晶片裝置110以收集超音波資料。在一些具體實例中,施加機械壓力至機械按鈕1002可觸發超音波模組104內之儲集器(例如儲集器802及儲集器804)以釋放液體或凝膠以再新耦接條帶148。在一些具體實例中,可存在多於一個機械按鈕1002,或機械按鈕1002可位於第一腕帶106上。
圖11展示根據本文所揭示之某些具體實例的主要模組之顯示螢幕上的虛擬按鈕之實例。圖11展示主要模組102。主要模組102包括顯示虛擬按鈕1102之顯示螢幕122。在一些具體實例中,在偵測到虛擬按鈕1102已啟動(例如接觸)後,處理電路(諸如處理電路112或在外部主機裝置(例如智慧型電話、平板電腦或膝上型電腦)、工作站或伺服器中之處理電路)可經組態以觸發超音波晶片裝置110以觸發超音波晶片裝置110收集超音波資料。在一些具體實例中,啟動虛擬按鈕1102可促使處理電路觸發超音波模組104內之儲集器(例如儲集器802及儲集器804)釋放液體或凝膠以再新耦接條帶148。虛擬按鈕1102可位於顯示螢幕122之任一部分上。
圖12展示根據本文所揭示之某些具體實例的在主要模組上之機械按鈕的實例。圖12展示主要模組102,其包括在主要模組102之側壁中之機械按鈕1202。在一些具體實例中,在偵測到機械按鈕1202已啟動(例如按壓)後,處理電路(諸如處理電路112或在外部主機裝置(例如智慧型電話、平板電腦或膝上型電腦)、工作站或伺服器中的處理電路)可經組態以觸發超音波晶片裝置 110 以 觸發超音波晶片裝置 110
收集超音波資料。在一些具體實例中,啟動機械按鈕1202可促使處理電路觸發超音波模組104內之儲集器(例如儲集器802及儲集器804)釋放液體或凝膠以再新耦接條帶148。機械按鈕1202可位於主要模組之任一部分上。凹槽902及904、機械按鈕1002、虛擬按鈕1102以及機械按鈕1202中之一或多者可全部包括於設備中。 實例資料收集及處理
在一些具體實例中,處理電路可經組態以處理及/或分析自藉由超音波晶片裝置110收集之超音波資料重構的超音波影像(其可為二維影像或當超音波晶片裝置110包括二維陣列時,可為三維影像)。在一些具體實例中,處理電路可經組態以自身分析超音波資料。處理電路可為處理電路112或在外部主機裝置(例如智慧型電話、平板電腦或膝上型電腦)、工作站或伺服器中之處理電路。處理電路可觸發藉由超音波晶片裝置110進行的超音波資料收集及/或在單一時間處或以時間間隔(例如每隔一秒、每隔一分鐘、每隔一小時、每天四次、每天三次、每天兩次、每天一次或任何合適的時間間隔)或持續地分析超音波資料/影像。在一些具體實例中,處理電路可使用深度學習模型來分析超音波資料/影像。在此等具體實例中,處理電路可經組態以自伺服器擷取來自其他超音波晶片裝置之超音波資料/影像並在訓練深度學習模型時使用來自其他超音波晶片裝置之超音波資料/影像。對於深度學習模型之另外論述,參見標題為「AUTOMATIC IMAGE ACQUISITION FOR ASSISTING A USER TO OPERATE AN ULTRASOUND DEVICE」之美國專利申請案第15/626,423號。
在一些具體實例中,處理電路可重構自手腕收集的超音波資料以形成超音波影像(其可為二維影像或當超音波晶片裝置110包括二維陣列時,可為三維影像)。處理電路可分析超音波影像以執行超音波影像之分段以識別在超音波影像中顯示的解剖結構之輪廓線,諸如手腕內之血管(例如橈動脈、尺動脈及正中動脈)。處理電路可使用超音波影像執行各種解剖及生理量測,諸如量測在超音波影像中顯示的血管之直徑;量測在超音波影像中顯示的血管之直徑隨時間的平均值、最小值及/或最大值;量測血壓;量測在超音波影像中顯示的血管內之血流的速度;產生血管內之血流速度的圖;產生心跳速率之時間跡線;及產生在超音波影像中顯示的血管內之血流速度的時間跡線。
在一些具體實例中,超音波晶片裝置110可經組態以執行都卜勒超音波成像,其可包括脈衝波都卜勒成像。處理電路可經組態以基於運用脈衝波都卜勒成像收集之超音波資料形成色彩都卜勒超音波影像,且亦可經組態以基於超音波資料形成血管內的血流之頻譜都卜勒速度跡線。在一些具體實例中,處理電路可經組態以基於在一時間段內運用都卜勒超音波成像所收集的超音波資料量測血管內之血流的平均速度、最大速度、最小速度及/或加速度。在一些具體實例中,處理電路可經組態以量測每一心臟脈衝血管內流動的血量。在一些具體實例中,處理電路可經組態以基於M模式超音波成像產生時間跡線。
在一些具體實例中,超音波晶片裝置110可經組態以執行超音波彈性成像(例如,剪切波彈性成像、準靜態彈性成像、聲輻射力脈衝成像、剪切成像及暫態彈性成像)且處理電路可經組態以產生資料及/或基於所收集之超音波資料形成影像。在一些具體實例中,自超音波彈性成像產生的資料可包括血管壁之彈性的量測值。在一些具體實例中,血管壁之彈性的量測值可與血管內之血量的量測值組合以計算血壓。
在一些具體實例中,處理電路可經組態以基於來自血管之超音波資料計算血管中之脈衝波速度(PWV)。PWV可表示動脈硬度之量測值,其在一些情況下已被證實為心血管疾病之預測因子。PWV可表示用於量測動脈血壓波形之非侵入性方法,該等動脈血壓波形可含有用於診斷及治療心血管疾病的資訊。在一些具體實例中,處理電路可經組態以隨時間週期性地計算血管中之PWV並隨時間輸出PWV計算之演進。
在一些具體實例中,處理電路可基於在單一動脈位點處量測的體積流率及截面積計算該動脈位點處之PWV。該動脈位點可為沿著手腕中之動脈(諸如橈動脈、尺動脈及正中動脈)上的位點。在此等具體實例中,處理電路可藉由自位於手腕處之超音波晶片裝置110接收來自手腕中之血管的橫向超音波掃描的資料、量測由橫向掃描產生的超音波影像上之血管之直徑、及藉由假設軸對稱幾何構型自所量測直徑計算截面積而計算截面積。處理電路可藉由將截面積乘以空間平均速度而計算體積流率。處理電路可藉由自位於手腕處之超音波晶片裝置110接收手腕中之血管的脈衝都卜勒超音波成像而計算空間平均速度,其中血管在相對於血管之縱向軸線的一角度下受音波作用。該角度可為例如<10度、10度、20度、30度、40度、50度、70度、80度、>80度或任何其他合適之角度。在一些具體實例中,為在相對於血管之縱向軸線的一角度下執行脈衝都卜勒超音波成像,超音波晶片裝置110可朝向血管運用高低引導執行橫向超音波掃描。在一些具體實例中,為在相對於血管之縱向軸線的一角度下執行脈衝都卜勒超音波成像,超音波晶片裝置110可執行朝向血管以一角度引導的縱向超音波掃描。PWV可藉由量測體積流率對截面積曲線之線性部分的斜率自體積流率及截面積量測值而計算出。此外,可基於PWV及血管之截面積估計血壓。如上文所論述,PWV為動脈硬度之量測值,或相對而言動脈彈性,及因此用於使用超音波成像量測彈性之其他方法可用於估計血壓。用於使用超音波量測彈性的其他方法可包括例如剪切波彈性成像、準靜態彈性成像、聲輻射力脈衝成像、剪切成像及暫態彈性成像。對於基於在動脈位點處量測的體積流率及截面積量測PWV及使用PWV/彈性估計血壓的另外描述,參見超聲波、鐵電及頻率控制IEEE彙刊62.4(2015年):776頁至784頁,Seo, Joohyun等人之「Noninvasive arterial blood pressure waveform monitoring using two-element ultrasound system」,其以引用的方式全文併入本文中。在一些具體實例中,超音波晶片裝置110可執行雙平面獲取,其中血管之直徑係使用橫向掃描來量測且空間平均速度係使用縱向掃描來量測。當超音波晶片裝置110包括超音波轉換器之二維陣列時,超音波晶片裝置110可經組態以在或不在方位及/或高低引導情況下執行橫向超音波掃描及縱向超音波掃描兩者,而不需要相對於使用者之手腕旋轉超音波晶片裝置110。
在一些具體實例中,處理電路可藉由自位於手腕處之超音波晶片裝置110接收血管之脈衝波成像而計算PWV。舉例而言,血管可為手腕中之動脈(諸如橈動脈、尺動脈及正中動脈),或手腕中之靜脈。在此等具體實例中,處理電路可藉由自位於手腕處之超音波晶片裝置110接收以用於偵測脈衝波之可接受高圖框速率掃描之縱向超音波而計算截面積。圖框速率可例如為500 Hz、1000 Hz、1500 Hz、2000 Hz或任何合適之圖框速率。處理電路可分析血管之框間軸向位移以獲得血管壁之速度,且可基於所獲得速度計算PWV。對於使用脈衝波成像量測PWV的另外描述,參見超聲波、鐵電及頻率控制IEEE彙刊59.1(2012年):132頁至181頁,Luo, Jianwen, Ronny X. Li及ElisaE.Konofagou.之「Pulse wave imaging of the human carotid artery: an in vivo feasibility study」,其以引用的方式全文併入本文中。
圖13展示根據本文所揭示之某些具體實例的運用超音波轉換器之二維陣列1302執行血管1304之橫向超音波掃描的說明。血管1304具有縱向軸線1306。超音波轉換器之二維陣列1302包括超音波轉換器之集合1308。在圖13中,超音波轉換器之集合1308表示超音波轉換器之二維陣列1302的行。超音波轉換器之集合1308經組態以藉由沿著與血管1304之縱向軸線1306正交的平面產生超音波波束輪廓1314執行血管1304之橫向超音波掃描。應瞭解,超音波波束輪廓1314(及圖14至圖17中論述之超音波波束輪廓)為概念性表示,且展示為可在空間重疊且可在一個方向上逐漸地前進並用來形成橫截面超音波影像圖塊的多個(例如至多數百個)傳輸事件的近似。因此,超音波波束輪廓1314不必表示單一波束之空間位置,而可顯示可用於形成橫截面超音波影像圖塊之總空間照明。超音波波束輪廓1314亦展示近似強度臨限界限。藉由執行血管1304之橫向超音波掃描,超音波轉換器之集合1308可收集超音波資料,血管1304之直徑可自該超音波資料量測。如上文所論述,量測血管1304之直徑可例如對於計算血管1304之截面積有用,該截面積隨後可對於計算PWV有用。
圖14展示根據本文所揭示之某些具體實例的使用超音波轉換器之二維陣列1302運用高低引導執行血管1304之橫向超音波掃描的說明。超音波轉換器之集合1308經組態以藉由沿著與血管1304之縱向軸線1306正交的平面產生超音波波束輪廓1414(類似於超音波波束輪廓1314)而執行血管1304之橫向超音波掃描(在高低方向上引導)。超音波轉換器之集合1308經進一步組態以在高低方向1416上引導超音波波束輪廓1414,使得超音波波束輪廓1414與正交於血管1304之縱向軸線1306的平面形成角度1418。(角度1418經展示在平行於穿過超音波波束輪廓1414之平面的線1420與正交於縱向軸線1306之線1422之間)。執行血管1304之橫向超音波掃描(在高低方向上引導)可能例如對於執行血管1304之脈衝都卜勒超音波成像係有用的,可運用該成像量測穿過血管1304之血流的空間平均速度。如上文所論述,量測穿過血管1304之血流之空間平均速度可能例如對於計算PWV係有用的。
圖15展示根據本文所揭示之某些具體實例的運用超音波轉換器之二維陣列1302執行血管1304之縱向超音波掃描的說明。超音波轉換器1302之二維陣列包括超音波轉換器之集合1408。在圖15中,超音波轉換器之集合1508表示超音波轉換器之二維陣列1302的一列。超音波轉換器之集合1508經組態以藉由沿著平行於血管1304之縱向軸線1306的平面產生超音波波束輪廓1514執行血管1304之縱向超音波掃描。藉由執行血管1304之縱向超音波掃描,超音波轉換器之集合1508可能夠執行脈衝波成像。如上文所論述,執行脈衝波成像可能例如對於計算血管速度係有用的,血管速度隨後可對於計算PWV係有用的。
圖16展示根據本文所揭示之某些具體實例的使用超音波轉換器之二維陣列1302運用方位引導執行血管1304之縱向超音波掃描的說明。超音波轉換器之集合1508經組態以藉由沿著平行於血管1304之縱向軸線1306的平面產生超音波波束輪廓1614(類似於超音波波束輪廓1514)執行血管1304之縱向超音波掃描。超音波轉換器之集合1508經進一步組態以在方位角方向1616上引導超音波波束輪廓1614,使得超音波波束輪廓與正交於血管1304之縱向軸線1306的平面形成角度1618。(角度1618經展示在平行於穿過超音波波束輪廓1614之平面的線1620與正交於縱向軸線1306之線1622之間)。運用方位引導執行血管1304之縱向超音波掃描可能例如對於執行血管1304之脈衝都卜勒超音波成像係有用的,可運用該成像量測穿過血管1304之血流的空間平均速度。如上文所論述,量測穿過血管1304之血流之空間平均速度可能例如對於計算PWV係有用的。
圖17展示根據本文所揭示之某些具體實例的當血管不垂直於或平行於方位角方向或高低方向時使用超音波轉換器之二維陣列1302執行血管1304之橫向超音波掃描的說明。在圖17中,超音波轉換器之二維陣列1302中的所有轉換器用來沿著垂直於血管1304之縱向軸線1306的平面產生超音波波束輪廓1714。然而,在一些具體實例中,使用超音波轉換器之二維陣列1302中的轉換器之子集。雖然圖17中展示橫向超音波掃描,但超音波轉換器之二維陣列1302可經組態以執行縱向超音波掃描,或甚至在血管不垂直於或平行於方位角方向或高低方向時,在任意方向上引導超音波波束輪廓。因此,超音波轉換器之二維陣列1302可在不旋轉超音波轉換器之二維陣列1302的情況下對血管1304執行橫向或縱向掃描,此係因為掃描方向可圍繞超音波轉換器之二維陣列1302的法向軸線旋轉,使得橫向掃描或縱向掃描可運用在超音波轉換器之二維陣列1302與血管1304之間的任何相對定向執行。舉例而言,若腕戴式超音波晶片裝置110在正常使用期間移動且不維持相對於血管1304之恆定定向,則此可係有幫助的。
在圖13至圖17之實例中,在一些具體實例中,超音波轉換器之二維陣列1302可係非均勻的(例如,轉換器可以並非為有規則矩形網格的組態而配置)。在一些具體實例中,轉換器之多於一個行可經組態以產生超音波波束輪廓,或超音波轉換器之二維陣列1302中的轉換器之任一群組(例如所有轉換器)可經組態以產生超音波波束輪廓。在一些具體實例中,超音波波束輪廓可由圓柱形波束及/或平面波形成,且超音波波束輪廓可具有扇形輪廓且可由聚焦之波束形成。
如藉由圖13至圖17所說明,超音波轉換器之二維陣列1302可在腕戴式超音波晶片裝置中係有幫助的,此係因為超音波轉換器之二維陣列1302可例如執行橫向及縱向超音波掃描並在方位及高低方向上引導超音波波束輪廓,或在任何其他任意方向上旋轉/引導超音波波束輪廓,而不需要在掃描之間相對於使用者之手腕旋轉超音波晶片裝置。在一些具體實例中,超音波轉換器之二維陣列1302可使用在第一方向上的轉換器之集合(例如超音波轉換器之集合1308)以形成在橫向方向上之超音波波束輪廓(例如超音波波束輪廓1314及1414)並使用在與第一方向正交之第二方向上的轉換器之另一集合(例如超音波轉換器之集合1508)以形成在縱向方向上之超音波波束輪廓(例如超音波波束輪廓1514及1614)。此靈活性可例如在需要多種類型資料之收集的應用中係有用的,多種類型資料之收集可能需要多個超音波波束輪廓及多個掃描方向或藉由多個超音波波束輪廓及多個掃描方向而實現。舉例而言,量測手腕處之PWV可需要收集用於量測血管直徑、空間平均速度及/或血管壁速度的資料,此可藉由二維超音波轉換器陣列之靈活性實現。 實例系統功能
處理電路可經組態以執行與本文中所描述之設備相關的功能。處理電路可為處理電路112或在外部主機裝置(例如智慧型電話、平板電腦或膝上型電腦)、工作站或一或多個伺服器(亦稱為「雲」)中的處理電路。在一些具體實例中,處理電路可經組態以偵測超音波晶片裝置110何時需要重新定位。在一些具體實例中,偵測超音波晶片裝置110何時需要重新定位包括判定超音波晶片裝置110與所要位置的當前偏差是否超過臨限偏差。舉例而言,超音波晶片裝置110可定位於手腕之特定部分上方,可自該特定部分收集含有目標解剖視圖之超音波影像,但歸因於使用者之手腕的運動,超音波晶片裝置110可自手腕之特定部分移開。在一些具體實例中,為偵測超音波晶片裝置110何時需要重新定位,處理電路可經組態以分析(持續地或以間隔)藉由超音波晶片裝置收集的資料並判定所收集資料是否匹配所要的收集資料。舉例而言,處理電路可收集超音波資料,形成超音波影像,並判定超音波影像是否含有目標解剖視圖(例如特定解剖結構(諸如特定血管)之視圖)。在一些具體實例中,處理電路可使用深度學習以偵測超音波晶片裝置何時需要重新定位。
在一些具體實例中,處理電路可經組態以產生重新定位超音波晶片裝置110的通知。通知可包括使用者移動超音波晶片裝置110至需要之定位的指令,且指令可導引使用者將超音波晶片裝置110移動至需要之定位。對於導引使用者將超音波晶片裝置110移動至需要之定位的另外描述,參見標題為「AUTOMATIC IMAGE ACQUISITION FOR ASSISTING A USER TO OPERATE AN ULTRASOUND DEVICE」之美國專利申請案第15/626,423號。在一些具體實例中,通知可呈現於顯示螢幕122上,且可包括文字、影像及/或視訊。在一些具體實例中,通知可包括自主要模組102輸出的音訊。
在一些具體實例中,處理電路可經組態以偵測耦接條帶148何時需要用液體或凝膠再新或替換。在一些具體實例中,偵測耦接條帶148需要用液體或凝膠再新包括判定與耦接條帶148相關聯的液體或凝膠之當前量是否低於臨限量。舉例而言,在耦接條帶148中吸收的液體或凝膠可蒸發,此可促使耦接條帶148不佳地帖合使用者之手腕,且藉此促使超音波晶片裝置110收集不良品質超音波影像。在一些具體實例中,處理電路可經組態以分析所收集資料(持續地或以間隔)並判定所收集資料是否展示耦接條帶148不佳地貼合使用者之手腕的標誌(例如減小之影像品質)。為偵測耦接條帶148需要用液體或凝膠再新或替換,處理電路可經組態以接收來自在耦接條帶148中或鄰近於耦接條帶148之濕氣感測器的指示在耦接條帶148中或鄰近於耦接條帶148之濕氣位準低於臨限濕氣位準的信號。在一些具體實例中,處理電路可經組態以使用其他感測器(諸如電容式感測器或皮膚傳導率感測器)來偵測耦接條帶148需要再新。在一些具體實例中,處理電路可使用深度學習來偵測耦接條帶何時需要再新或替換。
在一些具體實例中,處理電路可經組態以產生替換耦接條帶148或用液體或凝膠再新耦接條帶148的通知。通知可包括使用者再新耦接條帶148之指令。通知可呈現於顯示螢幕122上且可包括文字、影像及/或視訊。在一些具體實例中,通知可包括自主要模組102輸出的音訊。
在一些具體實例中,處理電路可經組態以產生基於自使用者之手腕收集的超音波資料產生的資料及/或影像以用於顯示。處理電路可產生資料/影像以用於在顯示螢幕122上或外部主機裝置(例如智慧型電話、平板電腦或膝上型電腦)、工作站或伺服器之顯示螢幕上顯示。在一些具體實例中,使用者可存取安裝於主機裝置或工作站上的軟體應用程式(「app」)以用於觀看資料/影像。在一些具體實例中,處理電路可接收來自遠端伺服器之資料/影像。 實例程序
圖18展示根據本文所揭示之某些具體實例的用於自使用者之手腕獲得超音波資料的實例程序1800。超音波資料可自本文中所描述的裝置中之任一者中的超音波晶片裝置110接收。程序1800可藉由例如處理電路執行。處理電路可為處理電路112或在外部主機裝置(例如智慧型電話、平板電腦或膝上型電腦)、工作站或伺服器中之處理電路。
在動作1802中,處理電路可接收一觸發以收集來自使用者之手腕的超音波資料。在一些具體實例中,觸發可為固定時間段(例如,一秒、一分鐘、一小時、6小時、8小時、12小時、一天或任何合適的時間段)之消逝。在一些具體實例中,觸發可為設備上的按鈕(例如虛擬按鈕1102或機械按鈕1202)或感測器(例如感測器924及925)之啟動。程序1800接著可繼續動作1804。
在動作1804中,處理電路可判定與耦接條帶148相關聯的液體或凝膠之當前量是否低於臨限量。在一些具體實例中,為判定與耦接條帶148相關聯的液體或凝膠之當前量是否低於臨限量,處理電路可經組態以分析(持續地或週期性地)藉由超音波晶片裝置110收集的超音波資料並判定所收集超音波資料是否展示耦接條帶148不佳地貼合使用者之手腕的標誌(例如減小之影像品質)。在一些具體實例中,為判定與耦接條帶148相關聯的液體或凝膠之當前量是否低於臨限量,處理電路可經組態以接收來自在耦接條帶148中或鄰近於耦接條帶148的濕氣感測器之指示在耦接條帶148中或鄰近於耦接條帶148的濕氣位準低於臨限濕氣位準的信號。在一些具體實例中,處理電路可經組態以使用其他感測器(諸如電容式感測器或皮膚傳導率感測器)來判定與耦接條帶148相關聯的液體或凝膠之當前量是否低於臨限量。若與耦接條帶148相關聯的液體或凝膠之當前量並不低於臨限量,則程序1800可繼續動作1810。若與耦接條帶148相關聯的液體或凝膠之當前量低於臨限量,則程序1800可繼續動作1806及/或動作1808。處理器可執行指令(例如儲存於記憶體電路114中)可判定程序1800是否繼續動作1806及/或動作1808。
在動作1806中,處理電路可產生替換或再新耦接條帶148的通知。在一些具體實例中,通知可顯示於顯示螢幕122上,顯示於使用者本端之外部主機裝置(例如智慧型電話、平板電腦或電腦)之顯示螢幕上,且可包括文字、影像及/或視訊。在一些具體實例中,通知可包括自主要模組102或自外部主機裝置輸出的音訊。程序接著可繼續動作1810。
在動作1808中,處理電路可自動地觸發閥門(例如閥門808及閥門812)以自儲集器(例如儲集器802及儲集器804)釋放液體或凝膠至耦接條帶148中。程序1800接著可繼續動作1810。
在動作1810中,處理電路可判定超音波晶片裝置110與所要位置的當前偏差是否超過臨限偏差。在一些具體實例中,處理電路可分析所收集資料(持續地或以間隔)並判定所收集資料是否匹配所要的收集資料。舉例而言,處理電路可接收超音波資料,形成超音波影像,並判定超音波影像是否含有目標解剖視圖(例如特定解剖結構(諸如特定血管)之視圖)。若超音波晶片裝置110與所要位置的當前偏差不超過臨限偏差,則程序1800可繼續動作1814。若超音波晶片裝置110與所要位置的當前偏差超過臨限偏差,則程序1800可繼續動作1812。
在動作1812中,處理電路可產生重新定位超音波晶片裝置110之通知。在一些具體實例中,通知可包括使用者移動超音波晶片裝置110至需要定位的指令,且可包括導引使用者將超音波晶片裝置移動至需要定位的指令。對於導引使用者將超音波晶片裝置移動至需要定位的另外描述,參見標題為「AUTOMATIC IMAGE ACQUISITION FOR ASSISTING A USER TO OPERATE AN ULTRASOUND DEVICE」的美國專利申請案第15/626,423號。在一些具體實例中,通知可顯示於顯示螢幕122或使用者本端之外部主機裝置(例如智慧型電話、平板電腦或電腦)之顯示螢幕上,且可包括文字、影像及/或視訊。在一些具體實例中,通知可包括自主要模組102或使用者本端之外部主機裝置輸出的音訊。程序接著可繼續動作1814。
在動作1814中,處理電路可接收自使用者之手腕收集的超音波資料。在處理電路在超音波晶片裝置110外部的一些具體實例中,處理電路可經由導體136/連接纜線376或經由無線通信鏈路(諸如藍芽、WiFi或紫蜂無線通信鏈路)使用通信電路(例如通信電路116)接收超音波資料。程序接著可繼續動作1816。
在動作1816中,處理電路可產生超音波資料、基於超音波資料產生的超音波影像及/或基於超音波資料產生之資料以用於顯示。舉例而言,基於超音波資料產生之資料可包括基於超音波資料的血流、心跳速率、血壓、血管直徑及脈衝波速度的計算。處理電路可產生超音波資料、超音波影像及/或基於超音波資料產生之資料以用於在顯示螢幕122上或使用者本端之外部主機裝置(例如智慧型電話、平板電腦或電腦)之顯示螢幕上顯示。在一些具體實例中,使用者可存取安裝於主要模組102或主機裝置上的軟體應用程式(「app」)以用於觀看資料及/或影像。
在一些具體實例中,程序1800中之特定步驟可被省略。舉例而言,程序1800可並不判定超音波晶片裝置110與所要位置的當前偏差是否超過臨限偏差,可並不判定與耦接條帶148相關聯的液體或凝膠之當前量是否低於臨限量,及/或可並不產生超音波資料/基於超音波資料產生之資料以用於顯示。在一些具體實例中,特定步驟可以不同於圖18中所展示之次序的次序執行。舉例而言,程序1800可包括在判定與耦接條帶148相關聯的液體或凝膠之當前量是否低於臨限量之前判定超音波晶片裝置110與所要位置的當前偏差是否超過臨限偏差。
圖19展示根據本文所揭示之某些具體實例的用於計算脈衝波速度(PWV)的實例程序1900。PWV可表示動脈硬度之量測值,在一些情況下,動脈硬度(諸如主動脈硬度)已被證實為心血管疾病之預測因子。PWV可表示用於量測動脈血壓波形之非侵入性方法,該等動脈血壓波形可含有用於診斷及治療心血管疾病的資訊。超音波資料可自本文中所描述的裝置中之任一者中的超音波晶片裝置110接收。程序1900可藉由例如處理電路執行。處理電路可為處理電路112或在外部主機裝置(例如智慧型電話、平板電腦或膝上型電腦)、工作站或伺服器中之處理電路。在一些具體實例中,處理電路可基於在單一動脈位點處量測的體積流率及截面積計算該動脈位點處之PWV。該動脈位點可為沿著手腕中之動脈(諸如橈動脈、尺動脈及正中動脈)上的位點。
在動作1902中,處理電路可接收來自使用者之手腕中之血管之第一超音波掃描的第一超音波資料。在一些具體實例中,血管之第一超音波掃描可為血管之橫向超音波掃描。程序1900接著可繼續動作1904。
在動作1904中,處理電路可基於第一超音波資料計算血管之截面積。在一些具體實例中,處理電路可在由橫向超音波掃描產生的超音波影像上量測血管之直徑,且自所量測之直徑計算截面積涉及假設軸對稱構型幾何。在一些具體實例中,處理電路可基於第一超音波資料使用深度學習來量測血管之直徑。程序1900接著可繼續動作1906。
在動作1906中,在第一超音波掃描與第二超音波掃描之間不相對於使用者之手腕旋轉超音波晶片裝置110的情況下,處理電路可接收來自使用者之手腕中之血管的第二超音波掃描的第二超音波資料。在一些具體實例中,第二超音波掃描可包括執行手腕中之血管之脈衝都卜勒超音波成像,其中血管在相對於血管之縱向軸線的一角度下受音波作用。該角度可為例如<10度、10度、20度、30度、40度、50度、70度、80度、>80度或任何其他合適之角度。在一些具體實例中,為在相對於血管之縱向軸線的一角度下執行脈衝都卜勒超音波成像,超音波晶片裝置可運用高低引導執行橫向超音波掃描。在一些具體實例中,為在相對於血管之縱向軸線的一角度下執行脈衝都卜勒超音波成像,超音波晶片裝置可執行在一角度下引導的縱向超音波掃描。在一些具體實例中,為在第一超音波掃描與第二超音波掃描之間不相對於使用者之手腕旋轉超音波晶片裝置的情況下執行第二超音波掃描,超音波晶片裝置110可包括超音波轉換器之二維陣列。在一些具體實例中,超音波晶片裝置110可使用超音波轉換器之一維陣列來執行第一及第二超音波掃描。程序1900接著可繼續動作1908。
在動作1908中,處理電路可基於第二超音波資料計算穿過血管之體積血流量。在一些具體實例中,處理電路可自第二超音波資料計算空間平均速度並將血管之截面積乘以空間平均速度以計算體積血流量。在一些具體實例中,處理電路可使用深度學習以自第二超音波資料計算空間平均速度。程序1900接著可繼續動作1910。
在動作1910中,處理電路可基於血管之截面積及體積血流量計算血管中之脈衝波速度。PWV可藉由量測體積流率對截面積曲線之線性部分的斜率自體積流率及截面積量測值而計算出。在一些具體實例中,替代基於在一動脈位點處量測的體積流率及截面積計算PWV/除了其之外,處理電路可使用脈衝波成像計算PWV。量測PWV之其他描述本文中已經在名為「實例資料收集及處理」的章節中呈現。
各種本發明概念可實施為一或多個程序,已提供該等程序之實例。作為每一程序之部分所執行之動作可以任何合適方式排序。因此,可建構如下具體實例:其中動作以不同於所說明之次序的次序執行,此可包括同時執行一些動作,即使此等動作在說明性具體實例中被展示為連續動作。另外,該等程序中之一或多者可經組合及/或省略。
根據本申請案之態樣,提供一種方法,其包含:接收使用一設備自使用者之手腕收集的超音波資料。該設備包含至少一個腕帶;一超音波模組,其含有該超音波晶片裝置並耦接至該至少一個腕帶;及一耦接條帶,其耦接至該超音波模組並經組態以將該超音波模組耦接至該使用者之手腕。
在一些具體實例中,該設備進一步包含一按鈕,且其中該方法進一步包含基於按鈕之啟動觸發超音波資料的收集。
在一些具體實例中,該方法進一步包含判定與耦接條帶相關聯的液體或凝膠之當前量是否低於臨限量,且基於判定與耦接條帶相關聯的液體或凝膠之當前量低於臨限量,產生替換該耦接條帶或用液體或凝膠再新該耦接條帶的通知。
在一些具體實例中,該設備進一步包含:一儲集器,其含有液體或凝膠;及一閥門,其自儲集器敞開至耦接條帶中並經組態以使得液體或凝膠能夠自儲集器流動至耦接條帶,且該方法進一步包含:判定與該耦接條帶相關聯的液體或凝膠之當前量是否低於臨限量;及基於判定與該耦接條帶相關聯的液體或凝膠之當前量低於臨限量,觸發閥門以使得液體或凝膠能夠自儲集器流動至耦接條帶。
在一些具體實例中,判定與耦接條帶相關聯的液體或凝膠之當前量是否低於臨限量包含執行超音波掃描。在一些具體實例中,判定與耦接條帶相關聯的液體或凝膠之當前量是否低於臨限量包含使用濕氣感測器、電容式感測器及皮膚傳導率感測器中的至少一者。
在一些具體實例中,該方法進一步包含判定超音波晶片裝置與所要位置的當前偏差是否超過臨限偏差;及基於判定超音波晶片裝置與所要位置的當前偏差超過臨限偏差,產生重新定位超音波晶片裝置之通知。
在一些具體實例中,該設備進一步包含一顯示螢幕,且該方法進一步包含產生超音波資料、由該超音波資料產生的超音波影像及由該超音波資料產生之資料中的至少一者以用於在該顯示螢幕上顯示。
根據本申請案之一態樣,提供一種用於計算血管中之脈衝波速度的方法,其包含:自經組態以戴至使用者之手腕的超音波晶片裝置接收來自使用者之手腕中之血管的第一超音波掃描的第一超音波資料;基於該第一超音波資料計算血管之截面積;在第一超音波掃描與第二超音波掃描之間不相對於使用者之手腕旋轉超音波晶片裝置的情況下,自該超音波晶片裝置接收來自使用者之手腕中之血管的第二超音波掃描的第二超音波資料;基於第二超音波資料計算穿過血管之體積血流量;及基於血管之截面積及體積血流量計算血管中之脈衝波速度。
在一些具體實例中,超音波晶片裝置經組態以使用超音波轉換器之二維陣列來執行第一及第二超音波掃描。
在一些具體實例中,第一超音波掃描包含血管之橫向超音波掃描。在一些具體實例中,第二超音波掃描包含運用朝向血管之方位引導的縱向超音波掃描。在一些具體實例中,第二超音波掃描包含運用朝向血管之高低引導的橫向超音波掃描。
在一些具體實例中,第一及第二超音波掃描中的至少一者包含使用沿著並不垂直於或平行於超音波轉換器之二維陣列的方位或高低方向之路徑引導的超音波波束輪廓。
根據本申請案之一態樣,提供一種用於估計血管中之血壓的方法,其包含使用經組態以戴至使用者之手腕的超音波晶片裝置量測血管之彈性。
術語「程式」、「應用程式」或「軟體」本文中一般意義上用於指代可用以程式化電腦或其他處理器以實施如上文所論述之具體實例的各種態樣的處理器可執行指令之任何類型的電腦程式碼或集合。另外,根據一個態樣,當經執行時執行本文提供之本發明之方法的一或多個電腦程式不必駐留於單一電腦或處理器上,而可以模組化方式分佈於不同電腦或處理器中以實施本文提供的本發明之各種態樣。
處理器可執行指令可呈許多形式,諸如由一或多個電腦或其他裝置執行的程式模組。一般而言,程式模組包括執行特定任務或實施特定抽象資料類型的常式、程式、目標、組件、資料結構等。典型地,程式模組的功能性可經組合或分佈。
另外,資料結構可以任何適合之形式儲存於一或多個非暫時性電腦可讀儲存媒體中。出於說明簡單起見,資料結構可被展示為具有經由資料結構中之位置而相關的欄位。此等關係可同樣地藉由使用表達欄位之間的關係的非暫時性電腦可讀媒體中之位置來指派用於欄位之儲存而達成。然而,可使用任何合適機構在資料結構之欄位中的資訊之間建立關係,包括經由使用在資料元件之間建立關係的指標、標記或其他機構。
本發明之各種態樣可單獨、以組合方式或以未在前述內容中描述的具體實例中特定論述的多種配置方式使用,且因此在其應用中不限於在前述描述中闡述或圖式中所說明的組件之細節及配置。舉例而言,一個具體實例中所描述之態樣可以任何方式與其他具體實例中所描述之態樣組合。
另外,一些動作經描述為藉由「操作者」或「受檢者」採用。應瞭解「操作者」或「受檢者」不必為單一個體,且在一些具體實例中,由「操作者」或「受檢者」引起的動作可藉由個體之小組及/或結合電腦輔助工具或其他機構之個體執行。另外,應瞭解在一些情況下,「受檢者」可為與「操作者」相同的個人。舉例而言,個體可自身運用超音波裝置成像,且藉此充當成像的「受檢者」及超音波裝置之「操作者」兩者。
在申請專利範圍中使用諸如「第一」、「第二」、「第三」等序數術語修飾請求項要素本身不意味著一個請求項要素相對於另一請求項要素的任何優先權、優先性或次序或執行方法動作之時間次序,而是僅用作標籤以區分具有某一名稱之一個請求項要素與具有相同名稱(但使用序數術語)之另一要素以區分該等請求項要素。
術語「大約」及「大致」可用於意謂在一些具體實例中在目標值之±20%內、在一些具體實例中在目標值之±10%內、在一些具體實例中在目標值之±5%內,及又在一些具體實例中在目標值之±2%內。術語「大約」及「大致」可包括目標值。
如本說明書及申請專利範圍中所用,關於一系列一或多個要素之片語「至少一個」應被理解為意謂由該系列要素中之要素之任何一或多個中選出的至少一個要素,但未必包括該系列要素內具體列出的各個及每個要素中之至少一者,且未必排除該系列要素中之要素的任何組合。此定義亦允許可視情況存在除片語「至少一個」所指的要素之清單內具體鑑別的要素以外的要素,而無論與具體鑑別的彼等要素相關抑或不相關。由此,作為非限制性實例,「至少一個A及B」(或等效地「至少一個A或B,」或,等效地「至少一個A及/或B」)可在一個具體實例中指至少一個(視情況包括超過一個)A而不存在B(且視情況包括除B以外的要素);在另一具體實例中,指至少一個(視情況包括超過一個)B而不存在A(且視情況包括除A以外的要素);在又一具體實例中,指至少一個(視情況包括超過一個)A及至少一個(視情況包括超過一個)B(且視情況包括其他要素);等。
此外,本文所使用之措詞及術語出於描述之目的且不應視為限制性。本文中對「包括」、「包含」或「具有」、「含有」、「涉及」及其變體的使用意謂涵蓋在其之後所列舉的項目及其等效物以及額外項目。
在上文已描述至少一個具體實例之若干態樣的情況下後,應瞭解,熟習此項技術者將易於想到各種更改、修改及改良。此等更改、修改及改良意欲為本發明之目標。因此,前文描述及圖式僅藉助於實例。
無
將參考以下例示性及非限制性圖式描述各種態樣及具體實例。應瞭解,該等圖式未必按比例繪製。根據呈現於所有圖式中之相同或類似元件符號來指示呈現於多個圖式中之項目。 圖1展示根據本文所揭示之某些具體實例的經組態以穿戴於使用者之手腕上的超音波晶片裝置之設備的實例; 圖2展示當使用者穿戴圖1之經組裝設備時使用者之背側手腕及使用者之掌側手腕的實例; 圖3展示根據本文所揭示之某些具體實例的經組態以穿戴於使用者之手腕上的超音波晶片裝置之設備的另一實例; 圖4展示根據本文所揭示之某些具體實例的經組態以穿戴於使用者之手腕上的超音波晶片裝置之設備的另一實例; 圖5展示根據本文所揭示之某些具體實例的經組態以穿戴於使用者之手腕上的超音波晶片裝置之設備的另一實例; 圖6A至圖6G展示當設備經組裝及穿戴時經組態以戴至使用者之手腕的超音波晶片裝置之設備的實例; 圖7展示當電耦接至使用者之個人手腕裝置時的設備之實例; 圖8展示根據本文中所描述之某些具體實例的包括用於更新耦接條帶之儲集器的超音波模組的實例; 圖9展示根據本文所揭示之某些具體實例的併入至超音波模組中的凹槽之實例; 圖10展示根據本文所揭示之某些具體實例的併入至超音波模組中的機械按鈕之實例; 圖11展示根據本文所揭示之某些具體實例的在主要模組之顯示螢幕上的虛擬按鈕之實例; 圖12展示根據本文所揭示之某些具體實例的在主要模組上之機械按鈕的實例; 圖13展示根據本文所揭示之某些具體實例的運用超音波轉換器之二維陣列執行血管之橫向超音波掃描的說明; 圖14展示根據本文所揭示之某些具體實例的使用超音波轉換器之二維陣列在高低引導情況下執行血管之橫向超音波掃描的說明; 圖15展示根據本文所揭示之某些具體實例的運用超音波轉換器之二維陣列執行血管之縱向超音波掃描的說明; 圖16展示根據本文所揭示之某些具體實例的使用超音波轉換器之二維陣列在方位引導情況下執行血管之縱向超音波掃描的說明; 圖17展示根據本文所揭示之某些具體實例的當血管不垂直於或平行於方位角方向或高低方向時使用超音波轉換器之二維陣列執行血管的橫向超音波掃描之說明; 圖18展示根據本文所揭示之某些具體實例的用於自使用者之手腕獲得超音波資料的實例程序;且 圖19展示根據本文所揭示之某些具體實例的用於計算脈衝波速度(pulse wave velocity;PWV)之實例程序。
Claims (24)
- 一種設備,其包含經組態以戴至一使用者之手腕的一超音波晶片裝置。
- 如請求項1所述之設備,其中該超音波晶片裝置防水。
- 如請求項1所述之設備,其中該超音波晶片裝置經組態以在不相對於該使用者之手腕旋轉的情況下執行該使用者之手腕中的一血管之橫向及縱向超音波掃描兩者。
- 如請求項1所述之設備,其中該超音波晶片裝置包含電容式微機械超聲波轉換器(CMUT)之一二維陣列。
- 如請求項1所述之設備,其中該超音波晶片裝置包含經組態以發出具有在大約5 MHz至20 MHz之間的一頻率之超音波的複數個電容式微機械超聲波轉換器(CMUT)。
- 如請求項1所述之設備,其進一步包含: 至少一個腕帶; 一超音波模組,其含有該超音波晶片裝置並耦接至所述至少一個腕帶;及 一耦接條帶,其耦接至該超音波模組並經組態以將該超音波模組耦接至該使用者之手腕。
- 如請求項6所述之設備,其進一步包含耦接至所述至少一個腕帶之一主要模組。
- 如請求項7所述之設備,其中該主要模組包含一顯示螢幕,其經組態以顯示由該超音波晶片裝置收集的超音波資料、由該超音波資料產生的一超音波影像及由該超音波資料產生的資料中之至少一者。
- 如請求項1所述之設備,其進一步包含: 至少一個腕帶,其經組態以耦接至一手腕裝置之一腕帶; 一超音波模組,其含有該超音波晶片裝置並耦接至該至少一個腕帶;及 一耦接條帶,其耦接至該超音波模組並經組態以將該超音波模組耦接至該使用者之手腕。
- 如請求項9所述之設備,其進一步包含一連接纜線,該連接纜線自所述至少一個腕帶在外部延伸並經組態以將該超音波模組電連接至該主要模組。
- 如請求項1所述之設備,其進一步包含: 至少一個腕帶; 一主要模組,其含有該超音波晶片裝置並耦接至所述至少一個腕帶;及 一耦接條帶,其耦接至該主要模組並經組態以將該主要模組耦接至該使用者之手腕。
- 如請求項11所述之設備,其進一步包含一儲集器,該儲集器含有液體或凝膠並經組態以再新該耦接條帶。
- 如請求項12所述之設備,其中該儲集器包含一閥門,該閥門自該儲集器敞開至該耦接條帶中並經組態以使得該液體或凝膠能夠自該儲集器流動至該耦接條帶。
- 如請求項13所述之設備,其中該閥門經組態以使得該液體或凝膠能夠回應於施加至該設備之一部分的機械壓力而自該儲集器流動至該耦接條帶。
- 如請求項13所述之設備,其進一步包含: 處理電路,其經組態以自動地觸發該閥門以使得該液體或凝膠能夠自該儲集器流動至該耦接條帶。
- 如請求項12所述之設備,其中該儲集器進一步包含一輸入埠,該輸入埠經組態以使得能夠用該液體或凝膠再填充該儲集器。
- 如請求項1所述之設備,其進一步包含經組態以產生重新定位該超音波晶片裝置之一通知的處理電路。
- 如請求項17所述之設備,其進一步包含經組態以產生替換該耦接條帶或用液體或凝膠再新該耦接條帶之一通知的處理電路。
- 如請求項1所述之設備,其中該超音波晶片裝置經組態以將由該超音波晶片裝置收集的超音波資料傳輸至經組態以使用深度學習模型分析該超音波資料的處理電路。
- 如請求項19所述之設備,其中該處理電路經組態以自一伺服器擷取由其他超音波晶片裝置收集的超音波資料,並當訓練所述深度學習模型時使用由所述其他超音波晶片裝置收集的該超音波資料。
- 如請求項1所述之設備,其中該超音波晶片裝置經組態以將一血管之超音波資料傳輸至經組態以基於該血管之該超音波資料計算該血管中之脈衝波速度的處理電路。
- 如請求項1所述之設備,其中該設備進一步包含: 一按鈕;及 經組態以在該按鈕啟動後觸發由該超音波晶片裝置收集超音波資料之處理電路。
- 一種設備,其包含: 一腕帶;及 一超音波晶片裝置,其耦接至該腕帶。
- 如請求項23所述之設備,其中該腕帶包含一內表面及一外表面,且其中該超音波晶片裝置定位於該腕帶之該內表面上。
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