一种无需手动聚焦的血流测量方法
医学物理
2025-10-14 v1 信号处理
摘要
心肺复苏（Cardiopulmonary Resuscitation, CPR）是确保心脏骤停期间氧气供应的重要工具。然而，胸部按压的具体效果至今仍不可量化。这往往导致即使由专业医护人员执行也出现按压质量较差的情况。一种可能的解决方案是通过超声波多普勒测量对血流进行量化，以为急救人员提供指导。本文提出一种方法，旨在应对紧急场景中有限的测量时间、解剖学知识不足以及系统配置受限的问题。我们开发了一种用于自动血管识别的三阶段方法，配备一种新型传感器探头，其 piezo 陶瓷非对称倾斜。该探头搭配原型超声硬件在实验室 setup 中用于脉冲波多普勒（Pulsed Wave Doppler, PW Doppler）测量。初始测量以定性估算流量，以检验有价值的测量位置于人造 phantom 上。随后采用迭代模式进行深度相关频率测量，计算流量周期性和信号功率的得分。得分最高的配置用于延长监测模式。我们将流量值与工业流量传感器的数据进行比较。流量传感器数据显示平均决定系数为 0.97，平均根均方误差为 3.84 毫升/秒。通过本文提出的硬件和软件解决方案，为未来发展奠定了基础，这些技术可能导致 CPR 期间的血管自动识别，从而为急救人员及临床医护人员提供关于心肺复苏效率的关键信息，而这些信息至今未被纳入心脏骤停治疗方案。
引用
@article{arxiv.2510.11060,
title = {Basis for a hands free blood flow measurement with automated vessel focus},
author = {Reinhard Fuchs and Nathalie Sumrah and Johannes Schwerdt and Michael Unger and Georg Stachel and Michael Schultz and Karsten Lenk and Thomas Neumuth},
journal= {arXiv preprint arXiv:2510.11060},
year = {2025}
}