【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及心梗预警，具体为一种多光谱心梗预警装置。
技术介绍
1、颈动脉斑块是动脉粥样硬化在颈动脉的表现。动脉粥样硬化是动脉硬化的一种类型，可累及颅内动脉、颈动脉、冠状动脉、主动脉弓、胸腹主动脉、下肢动脉等，表现为动脉壁增厚和硬化，特征为内膜纤维脂肪斑块形成，斑块可以比作水管中的油脂、食物残渣等，导致水管狭窄和水流缓慢，严重时堵塞水管。颈动脉出现斑块，也反映出全身动脉可能发生相似的病变，如冠状动脉、肾动脉、下肢动脉等，从而可能出现心绞痛、高血压、下肢疼痛、间歇性跛行等。
2、劲动脉斑块检查作为当前体检的必需项，目前医学上对颈动脉斑块的检查方法主要有超声成像法、激光多普勒光学方法、计算机断层扫描、核磁共振、脑血管造影技术等方法。这些方法往往对设备精度、功率要求高，设备成本高昂。设备体积大、不易移动，只能在特定场所内使用，且对设备操作人员有较高的专业技术需求。结果解读方面，需要经过培训的医疗人员若干，且结果准确性取决于医疗人员的技术水平与经验资历，结果解读时间长。
3、除了设备、结果解读与操作人员人才缺口的问题，造影技术需要指示剂，指示剂中可能存在不利于人体健康的金属成分，使用需要专业技术人员严格监管。指示剂作为一种一次性化学品，废弃时也会带来环境问题，不能适应目前可持续发展观的需求。
4、除去这些客观因素，激光多普勒方法、超声成像法对使用对象、使用场景也存在限制。激光多普勒方法是一种利用多普勒原理使用光谱偏移测算血液流动速度，由血管不同位置的血流速度差异了解由斑块造成的血管堵塞情况的光学方法
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于提供一种多光谱心梗预警装置，以解决上述
技术介绍
中提出的问题。
2、为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：一种多光谱心梗预警装置，包括：
3、带有激光发射器、自动光学聚光装置的探头、用于接收声波的超声转换装置和用于信号处理的微控制器。
4、优选的，所述探头中的激光发射器使用784nm、904nm、538nm多个波长做多光谱扫描，激光器平均功率120mw。
5、优选的，所述探头的自动光学聚光装置，使用多组透镜组成光学镜头，将激光聚焦，增加穿透深度，激光穿过光学镜头聚焦，通过光学镜头后穿过皮肤表层后，被颈动脉中红细胞吸收，转化为热能产生分子运动，以非辐射的形式释放出热能，造成局部温度升高，组织体积膨胀产生压力波，压力波反射回光学镜头，通过两块透镜之间的硅隔声材料反射到超声转换装置。
6、优选的，所述超声转换装置包括压电换能器、放大电路、滤波电路和模数转换器，压力波信号通过压电换能器、放大电路、滤波电路处理并经过模数转换器转换，从模拟信号转换为数字信号，以有线传输的通信方式送入系统的微控制器中进行信号处理，微控制器中执行信号处理算法，对多普勒信号做简单滤波后通过多组信号的自相关，计算出频率偏移。
7、优选的，在计算出频率偏移后，通过多普勒公式结合修正因子，再使用预先训练好的机器学习模型得出当前的血流速度，通过多点速度比较，确定是否存在颈动脉血斑造成的心梗风险，提出预警。
8、与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：
9、本方案中，使用光声法，不需要造影剂，测量前准备工作少。
10、本方案中，融合机器学习模型，操作简单、结果可读性好，便于普通消费者家庭使用，也可作为一种辅助手段，实现门诊、体检场景的快速诊断。
11、本方案中，设备组成部件少，成本相对较低，也易于大规模批量生产、易于移动，更拓宽了设备使用场景。
12、本方案中，探头使用光学对焦自动聚光装置，能针对不同使用者调整穿透深度，直达颈动脉，实现对血管血液中的红细胞进行测量，避开了体液、皮肤间质液。不仅如此，通过选择合适的波长，使设备对红细胞的特异性强于其他血液成分，提升了设备抗干扰能力。不仅如此，光学对焦自动聚光装置实现了对红外光在有散射介质中的可控光传播，将激光的能量集中在一处，除了提升测量结果的指向性，还增强了光能转化为热能的热能集中性，改善了热能产生的压力波信号质量与强度。结果实时性强，设备响应速度快。
13、本方案中，微处理器集成自相关函数频率偏移计算与机器学习模型算法。通过比较相对接收器流速方向，准确区分动静脉，提升了结果的指向性。相对于直接带入多普勒公式计算流速，本方案的算法更能拟合实际人体环境，符合每个用户的身体状况实际，相对于目前其他设备，后期维护量低。
14、本方案中，系统具有无线通信手段，结合红外、光学对焦自动聚光装置、机器学习算法等方法，拓宽了装置可用的用户群体规模。使用本专利技术提出的系统，能适应各用户的身体结构与身体状况。其中，无线通信手段也使得系统小型化，提升了用户在日常生活中的使用体验，满足规律定时监测血斑状况、提前预警心梗的需要。
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1.一种多光谱心梗预警装置，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的一种多光谱心梗预警装置，其特征在于：所述探头中的激光发射器使用784nm、904nm、538nm多个波长做多光谱扫描，激光器平均功率120mW。
3.根据权利要求1所述的一种多光谱心梗预警装置，其特征在于：所述探头的自动光学聚光装置，使用多组透镜组成光学镜头，将激光聚焦，增加穿透深度，激光穿过光学镜头聚焦，通过光学镜头后穿过皮肤表层后，被颈动脉中红细胞吸收，转化为热能产生分子运动，以非辐射的形式释放出热能，造成局部温度升高，组织体积膨胀产生压力波，压力波反射回光学镜头，通过两块透镜之间的硅隔声材料反射到超声转换装置。
4.根据权利要求3所述的一种多光谱心梗预警装置，其特征在于：所述超声转换装置包括压电换能器、放大电路、滤波电路和模数转换器，压力波信号通过压电换能器、放大电路、滤波电路处理并经过模数转换器转换，从模拟信号转换为数字信号，以有线传输的通信方式送入系统的微控制器中进行信号处理，微控制器中执行信号处理算法，对多普勒信号做简单滤波后通过多组信号的自相关，计算出频率偏移
5.根据权利要求4所述的一种多光谱心梗预警装置，其特征在于：在计算出频率偏移后，通过多普勒公式结合修正因子，再使用预先训练好的机器学习模型得出当前的血流速度，通过多点速度比较，确定是否存在颈动脉血斑造成的心梗风险，提出预警。
...【技术特征摘要】
1.一种多光谱心梗预警装置，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的一种多光谱心梗预警装置，其特征在于：所述探头中的激光发射器使用784nm、904nm、538nm多个波长做多光谱扫描，激光器平均功率120mw。
3.根据权利要求1所述的一种多光谱心梗预警装置，其特征在于：所述探头的自动光学聚光装置，使用多组透镜组成光学镜头，将激光聚焦，增加穿透深度，激光穿过光学镜头聚焦，通过光学镜头后穿过皮肤表层后，被颈动脉中红细胞吸收，转化为热能产生分子运动，以非辐射的形式释放出热能，造成局部温度升高，组织体积膨胀产生压力波，压力波反射回光学镜头，通过两块透镜之间的硅隔声材料反射到超声转换装置。...
【专利技术属性】
技术研发人员：张践形，叶炯耀，张煌彬，朱煜，
申请(专利权)人：华东理工大学，
类型：发明
国别省市：
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