用于传感器位置引导的设备、系统和方法技术方案

技术编号:18461597 阅读:26 留言:0更新日期:2018-07-18 13:51
本发明专利技术涉及一种用于进行传感器位置引导以引导用户或者对象将可穿戴传感器放置到所述对象的身体处的最优定位的设备、系统和方法。所述设备包括:图像数据输入部(40),其用于获得至少对象的身体区域的图像数据,所述图像数据示出所述身体区域的运动;分析器(41),其用于分析所获得的图像数据以确定所述身体区域的示出由呼吸和/或心跳导致的最大移动的一个或多个定位;以及引导输出部(42),其用于基于移动强度从所确定的一个或多个定位选择最优定位,并且用于提供指示所述最优定位的引导信息,用于监测呼吸率和/或心率的可穿戴传感器(6)应当在所述最优定位处被放置到所述对象的身体。

Device, system and method for sensor location guidance

The present invention relates to a device, system and method for conducting an optimal positioning of a sensor position guide to guide a user or an object to place a wearable sensor in the body of the object. The device includes: an image data input unit (40) for obtaining image data of the body region of at least the object, and the image data shows the motion of the body region; the analyzer (41) is used to analyze the obtained image data to determine the maximum movement caused by the breathing and / or the heartbeat of the body area. One or more locations, and a boot output unit (42) used to select the optimal location from one or more locations determined based on the mobility, and to provide guidance information indicating the optimal location described, and the wearable sensor (6) for monitoring the respiration rate and / or heart rate should be placed at the optimal location. The body of the object.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于传感器位置引导的设备、系统和方法
本专利技术涉及一种用于传感器位置引导,尤其是用于引导对象(例如,患者、护士、更一般地,人)或用户将用于监测呼吸率和/或心率的可穿戴传感器位置在对象的身体处的设备、系统和方法。
技术介绍
可穿戴传感器在医院和家庭护理以及消费者生活方式(例如,体育监测、儿童护理、老年护理等)中扮演重要角色。然而,这些传感器中的许多被使用在固定身体定位处。由于下层生理学或者对伪影的灵敏度,因此改变传感器的定位在一些情况下提供完全不同的信号。呼吸率例如可以使用胸部上的加速度计来估计。常常使用超过一个电阻或者电感带在睡眠研究中监测呼吸,因为人不同地呼吸。一些人更多地扩张其肋骨,一些人更多地使用其隔膜。每个人将具有其自身的最优加速度计放置以使由于呼吸的移动最大化。呼吸还可以根据视频来估计。人的胸部中的运动可以被估计以确定呼吸率。然而,仅基于视频的呼吸监测将不例如针对能走动的患者工作。T.J.和L.Chrenko,“Contactlessrecognitionofrespirationphasesusingwebcamera,”(Radioelektronika(RADIOELEKTRONIKA),201424thInternationalConference,Bratislava,2014,pp.1-4)公开了用于从视频序列提取呼吸期的方法。实施用于获得速度的单步Lucas-Kanade方法并且计算用于对跟踪块的选择的像素块的信噪比。ECG同时地利用网络摄像头记录测量,并且将ECG导出的呼吸与由所公开的方法导出的呼吸进行比较。
技术实现思路
本专利技术的目标是提供一种引导所述对象或者另一用户最优地将用于监测呼吸率和/或心率的可穿戴传感器放置在所述对象的身体处的设备、系统和方法。在本专利技术的第一方面中,呈现了一种用于传感器位置引导的设备,包括:-图像数据输入部,其用于获得至少对象的身体区域的图像数据,所述图像数据示出所述身体区域的具体地由呼吸和/或心跳导致的运动,-分析器,其用于分析所获得的图像数据以确定所述身体区域示出由呼吸和/或心跳导致的最大移动的一个或多个定位,以及-引导输出部,其用于基于移动强度从所确定的一个或多个定位选择最优定位并且用于提供指示所述最优定位的引导信息,用于监测呼吸率和/或心率的可穿戴传感器应当在所述最优位置处被放置到所述对象的身体。在本专利技术的另一方面中,呈现了一种用于传感器位置引导的系统,包括:-成像单元,其用于采集至少对象的身体区域的所述图像数据,所述图像数据示出所述身体区域的由呼吸和/或心跳导致的运动,以及-设备,其用于基于所采集的图像数据的传感器位置引导。在本专利技术的又一方面中,呈现了一种用于传感器位置引导的对应的方法。在本专利技术的又一方面中,提供了一种包括程序代码模块的计算机程序,当计算机程序在计算机上被执行时,所述程序代码模块用于使所述计算机执行本文所公开的方法的步骤;以及非暂态计算机可读记录介质,其在其中存储有计算机程序产品,所述计算机程序产品当由处理器运行时使本文所公开的方法被执行。在从属权利要求中定义本专利技术的优选实施例。应当理解,所请求保护的系统、方法、计算机程序和介质具有与请求保护的设备相同和/或相同的优选的实施例,尤其是如在所述从属权利要求中定义并且如本文所公开的。本专利技术基于以下想法:使用图像数据(诸如由摄像机所获得的视频)确定最大移动点并且使用该点作为用于将所述可穿戴传感器放置在所述对象的身体处的最优位置。所述图像数据因此应当通常示出由呼吸和/或心跳导致的运动。因此,克服不能够利用用于呼吸率监测的摄像机跟随对象并且用于呼吸的基于视频的监测的潜在地不佳的照明的问题。此外,可以实现医院或者医学护理中心中的各种患者中的每个患者的基于传感器的呼吸率监测器的最优放置和因此最优信号质量。因此,如当前完成以获得所述最好信号的传感器的耗费时间并且易于出错的尝试错误放置可以被避免并且被定制到所述特定对象的个性化传感器放置被实现。根据优选实施例,所述分析器被配置为通过生成指示所述身体区域中的运动强度的运动图和/或指示所述身体区域中的脉动强度的脉动图来分析所获得的图像数据,并且通过使用所述运动图和/或所述脉动图来确定所述身体的示出由呼吸率和/或心率导致的最大移动的所述一个或多个定位。在图像处理和生命体征监测的领域中公知用于获得这样的运动图和脉动图的算法。优选地,所述引导输出被配置为选择所述运动图中的最大运动强度点或者所述脉动图中的最大脉动强度点作为所述最优定位。实质上,获得基于呼吸的运动和基于脉动的运动的图。所述最优定位可以例如通过将所述脉冲信号强度vs.呼吸或者定义SNR找到并且使用代价函数搜索最优定位来发现。而且,可以包括所测量或者所预定义的身体运动图。所述设备还可以指示何时可穿戴传感器将不工作。所述设备还可以包括对象数据输入部,所述对象数据输入部用于获得对象相关数据,包括指示所述对象的舒适度的所述对象的身体的不同的定位的舒适水平和/或将可穿戴传感器放置在相应定位处的可能性。所述对象相关数据可以例如从医院数据库或者例如经由网络(诸如所述因特网、LAN或WLAN)访问的电子健康记录获得。备选地,所述分析器可以被配置为根据所获得的图像数据确定指示所述对象的舒适度的所述对象的身体的不同的定位的舒适水平和/或将可穿戴传感器放置在相应定位处的可能性。针对所述对象的身体的特定位置的舒适水平可以在此指示如果可穿戴传感器被放置在该定位处则其对于所述对象是否(并且任选地多少)将是不舒适的。例如,如果所述对象具有伤口或者伤痕,则将传感器放置在这样的定位处可能是疼痛的,即使这从最大移动的视角可能是最优定位。此外,舒适水平可以指示将传感器放置在特定定位处是否将不可能(并且任选地到什么程度)。例如,如果所述对象穿戴绷带,则将传感器放置在那里是不可能的,其因此可以由所述舒适水平指示。因此,所述可穿戴传感器的最优位置可以被找到作为最大运动与对伪影和/或放置挑战(例如,身体形状、绷带、伤口等)的灵敏度之间的折中。在另一实施例中,不是使用舒适水平,而是可以使用反映关于所述可穿戴传感器的放置的限制的分离图(例如,限制图)。优选地,所述引导输出部被配置为基于移动强度和舒适水平从所确定的一个或多个定位选择最优定位。因此,除如上文解释的所述传感器的所述最优放置之外,可以确定其他附近最优定位,根据其,由于由所述舒适水平反映的绷带、皮肤破坏或者某些其他类似原因所述传感器不能被放置在所述最优定位处的情况中选择最优定位(从移动的视角)。任选地,先验推荐身体定位可以额外地被用于确定所述一个或多个定位。在另一实施例中,所述设备还包括用于接收所述引导信息并且用于基于所述引导信息向用户指示选定的定位的用户接口。所述用户接口可以例如包括用于以图像和/或文本形式指示选定的定位的显示器。这帮助对象和/或用户(例如,护士或者护理提供者)最优地将所述传感器放置在所述对象的身体处。所述用户接口在此可以被配置为将选定的定位示出为所述对象的身体的图像上的投影,使得其容易地可见以将所述传感器放置在该特定对象处。另外,所述设备可以包括用于根据所获得的图像数据确定呼吸率和/或心率的生命体征确定单元,其中,所述分析器被配置为将所述对象的所确定的呼吸本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于传感器位置引导的设备,所述设备包括:‑图像数据输入部(40),其用于获得至少对象的身体区域的图像数据,所述图像数据示出所述身体区域的运动,‑分析器(41),其用于分析所获得的图像数据以确定所述身体区域的示出由呼吸和/或心跳导致的最大移动的一个或多个定位,以及‑引导输出部(42),其用于基于移动强度从所确定的一个或多个定位选择最优定位,并且用于提供指示所述最优定位的引导信息,用于监测呼吸率和/或心率的可穿戴传感器(6)应当在所述最优定位处被放置到所述对象的身体。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2015.12.07 EP 15198149.5;2015.11.13 US 62/255,1901.一种用于传感器位置引导的设备,所述设备包括:-图像数据输入部(40),其用于获得至少对象的身体区域的图像数据,所述图像数据示出所述身体区域的运动,-分析器(41),其用于分析所获得的图像数据以确定所述身体区域的示出由呼吸和/或心跳导致的最大移动的一个或多个定位,以及-引导输出部(42),其用于基于移动强度从所确定的一个或多个定位选择最优定位,并且用于提供指示所述最优定位的引导信息,用于监测呼吸率和/或心率的可穿戴传感器(6)应当在所述最优定位处被放置到所述对象的身体。2.根据权利要求1所述的设备,其中,所述分析器(41)被配置为通过生成指示所述身体区域中的运动强度的运动图和/或指示所述身体区域中的脉动强度的脉动图来分析所获得的图像数据,并且通过使用所述运动图和/或所述脉动图来确定所述身体的示出由呼吸和/或心跳导致的最大移动的所述一个或多个定位。3.根据权利要求2所述的设备,其中,所述引导输出部(42)被配置为选择所述运动图中的最大运动强度点或者所述脉动图中的最大脉动强度点作为所述最优定位。4.根据权利要求1所述的设备,还包括对象数据输入部(44),所述对象数据输入部用于获得对象相关数据,所述对象相关数据包括针对所述对象的身体的不同的定位的指示所述对象的舒适度的舒适水平和/或将可穿戴传感器放置在相应定位处的可能性。5.根据权利要求1所述的设备,其中,所述分析器(41)被配置为根据所获得的图像数据确定针对所述对象的身体的不同的定位的指示所述对象的舒适度的舒适水平和/或将可穿戴传感器放置在相应定位处的可能性。6.根据权利要求4或5所述的设备,其中,所述引导输出部(42)被配置为基于所述移动强度和所述舒适水平从所确定的一个或多个定位选择最优定位。7.根据权利要求1所述的设备,还包括用户接口(43),所述用户接口用于接收所述引导信息并且用于基于所...

【专利技术属性】
技术研发人员:R·E·格雷格L·N·阿塔拉J·米尔施泰夫E·G·J·M·邦格尔斯
申请(专利权)人:皇家飞利浦有限公司
类型:发明
国别省市:荷兰,NL

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