Fully ıntegrated wearable ultrasound system with tunable acoustic layers for continuous blood pressure monitoring

Giyilebilir ultrason cihazları fizyolojik izleme için önemli bir potansiyele sahip olsa da, mevcut cihazların çoğu, deneysel veya klinik ortamlar dışında kullanımlarını sınırlayan büyük tezgah üstü cihazlar gerektirmektedir. Bu tez, ayarlanabilir akustik katmanlara ve özel elektroniklere sahip optimize edilmiş bir ultrason dönüştürücüsü içeren minyatür, tamamen entegre bir giyilebilir ultrason sistemi (FIWUS) önermektedir. İlk özgün epoksi-polieteramin kompozit tasarım platformu olan bu tez, giyilebilir ultrason teknolojisi için akustik eşleştirme ve destek katmanlarının özelleştirilmesine yönelik bir kılavuz oluşturarak dönüştürücülerin elektriksel, akustik ve mekanik özellikleri üzerinde kontrol sağlamaktadır. Özel bir güç yönetim modülü, tamamen otonom çalışmayı desteklemek için kompakt bir Li-Po pilden birden fazla voltaj hattı üretmektedir. FIWUS ön uç modülü, giyilebilir ultrason dönüştürücüsünü programlanabilir ve T/R anahtarı entegre edilmiş yüksek voltajlı bir darbe vericiyle arayüzler. Aynı zamanda, elde edilen ultrason sinyallerini ön koşullandırır, sayısallaştırır ve gerçek zamanlı olarak ana bilgisayara kablosuz olarak iletir. FIWUS düşük güç tüketimi sağlayarak uzun süreli ve sürekli fizyolojik izlemeye olanak tanımaktadır. Hareket Modu (M-Modu) görüntüleme ve kan basıncı tahmini için geliştirilen sinyal işleme algoritmaları, in vivo doğrulama yoluyla arter duvarı titreşimlerini izleyebilir ve ölçebilir. Bu çalışma, akustik katman optimizasyonundan ultrason dönüştürücü simülasyonu ve üretimine, tamamen entegre elektronik donanım geliştirme ve fizyolojik sinyal işleme algoritması tasarımına kadar uzanan, yeni nesil giyilebilir ultrason teknolojisi için kapsamlı bir tasarım ve uygulama çerçevesi oluşturmaktadır. Önerilen FIWUS, harici donanım bağımlılığının sınırlamalarını aşarak ell ve operatör gerektirmeyen, otonom, kablosuz ve sürekli sağlık izleme uygulamalarına giden sağlam bir çözüm yolu sunmaktadır.