用于确定流体的流速和/或颗粒浓度的方法和装置.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN113227722A(43)申请公布日2021.08.06(21)申请号201980083265.3(72)发明人让·普罗沃耶利米·加什兰(22)申请日2019.10.18巴普蒂斯特·皮亚洛奥利弗·库蒂尔(30)优先权数据伊曼纽尔·文森特18306815.42018.12.21EP(74)专利代理机构北京柏杉松知识产权代理事(85)PCT国际申请进入国家阶段日务所(普通合伙)114132021.06.16代理人侯丽英谢攀(86)PCT国际申请的申请数据(51)Int.Cl.PCT/EP2019/0784382019.10.18G01F1/66(2006.01)(87)PCT国际申请的公布数据A61B8/08(2006.01)WO2020/126152EN2020.06.25A61M1/36(2006.01)(71)申请人艾尼蒂斯科技公司地址法国米特里莫里申请人国立卫生研究所法国国家科学研究中心巴黎工业物理化学学校权利要求书2页说明书11页附图7页(54)发明名称用于确定流体的流速和/或颗粒浓度的方法和装置(57)摘要本发明涉及一种确定在腔室(2)中流动的流体的流速和/或流体的颗粒浓度的方法，该方法包括以下步骤：‑借助于第一换能器(61)产生给定频率的超声波束，使得通过超声波束与腔室(2)之间的交汇区域的所有流体成分都受到第一换能器(61)的声波作用；‑借助于第二换能器(62)接收由在腔室(2)的声波区域中的流体成分产生的多普勒频移超声信号；‑在采集时间内采集由第二换能器(62)接收的超声信号；‑获得被采集的超声信号的多普勒功率谱；‑通过一方面获得的多普勒功率谱与另一方面表示多普勒功率谱的模型之间的调整来确定流体的流速和/或流体的颗粒浓度。CN113227722ACN113227722A权利要求书1/2页1.一种用于确定在腔室(2)中流动的流体的流速和流体的颗粒浓度的方法，所述方法包括以下步骤：‑借助于第一换能器(61)产生在所述颗粒的散射频率范围内选择的给定频率的超声波束，使得通过所述超声波束与腔室(2)之间的交汇区域(I)的所有流体成分都受到第一换能器(61)的声波作用；‑借助于第二换能器(62)接收由腔室(2)的声波区域中的流体成分产生的多普勒频移超声信号；‑在采集时间内采集由第二换能器(62)接收的超声信号；‑获得所采集的超声信号的多普勒功率谱；‑通过在一方面获得的多普勒功率谱与另一方面表示多普勒功率谱的模型之间进行调整来确定腔室(2)中流动的流体的流速和声波区域中的流体的所述颗粒浓度，其中表示多普勒功率谱的模型是腔室的声波区域中流体的流速、声波区域中流体的颗粒浓度、垂直于流动方向的腔室横截面积以及超声波束与腔室之间的交汇区域的平行于流动方向的宽度的函数。2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述多普勒频移超声信号是由腔室(2)的所述声波区域中的流体成分产生的，而所述声波区域中的流体的所述颗粒浓度具有已知的浓度值，以及所述方法包括以下步骤：通过在一方面获得的多普勒功率谱与另一方面表示多普勒功率谱的模型之间进行调整来确定在腔室(2)中流动的流体的流速，其中表示多普勒功率谱的模型是腔室的声波区域中的流体的流速、声波区域中流体的所述颗粒浓度、垂直于流动方向的腔室横截面积以及超声波束与腔室之间的交汇区域的平行于流动方向的宽度的函数，其中所述声波区域中的流体的所述颗粒浓度被固定为所述已知的浓度值。3.根据权利要求1所述的方法，其中，所述多普勒频移超声信号是由腔室(2)的声波区域中的流体成分产生的，而在所述腔室(2)中流动的流体的流速具有已知的流速值，以及所述方法包括以下步骤：通过在一方面获得的多普勒功率谱和另一方面表示多普勒功率谱的模型之间进行调整来确定所述声波区域中的流体的所述颗粒浓度，其中表示多普勒功率谱的模型是腔室的声波区域中的流体的流速、所述声波区域中的流体的所述颗粒浓度、垂直于流动方向的腔室横截面积以及超声波束与腔室之间的交汇区域的平行于流动方向的宽度的函数，其中腔室的所述声波区域中的流体的流速被固定为所述已知的流速。4.根据权利要求1或3所述的方法，包括以下步骤：‑在包括所述多普勒功率谱的最大频率在内的整个频率范围内计算获得的多普勒功率谱的积分；‑通过在获得的多普勒功率谱的积分和表示多普勒功率谱的积分的模型之间进行调整来确定所述声波区域中的流体的颗粒浓度，其中表示所述多普勒功率谱的积分的模型是所述声波区域中的流体的所述颗粒浓度的函数，例如校准函数。5.根据权利要求1或3所述的方法，其中，所述流体是血液并且红细胞的体积浓度通过计算获得的多普勒功率谱的最大频率来确定。6.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，所述调整是通过使用优化算法实现的，尤