用于测量生物信息的设备和方法技术

提供了一种用于测量生物信息的设备和方法。用于测量生物信息的设备包括：第一传感器，被配置为测量包括动脉的脉搏波信息的第一生物信号；第二传感器，被配置为测量包括静脉的或毛细管的脉搏波信息的第二生物信号；生物信息估计器，被配置为基于第一生物信号与第二生物信号之间的时间延迟来估计用户的生物信息。

【技术实现步骤摘要】
本申请要求于2015年10月6日提交到韩国知识产权局的第10-2015-0140481号韩国专利申请以及于2016年4月26日提交到韩国知识产权局的第10-2016-0050771号韩国专利申请的权益，所述两个韩国专利申请的全部公开出于各种目的通过引用合并于此。
以下描述涉及一种测量生物信息的设备和方法，并且涉及用于通过分析脉搏波信号来提取用户的心血管特征的技术。
技术介绍
用于在不使用血压袖带的情况下提取用户的心血管特征的非侵入性技术的代表示例包括脉搏波分析(PWA)方法和脉搏波速度(PWV)方法。PWA方法表示通过分析从身体的末端(诸如，指尖)测量的脉搏波信号的形状来获得用户的心血管特征的方法。在心脏收缩期间从左心室射出的血在大支脉(诸如，肾动脉或腹主动脉)分叉的位置处被部分地反射，并且该反射影响在身体的末端测量的脉搏波信号的形状。因此，用户的心血管特征可通过分析在末端测量的脉搏波形的形状来得到。另一方面，PWV方法表示通过测量脉搏波速度获得用户的心血管特征的方法。PWV方法可包括：在靠近心脏的位置测量心电图(ECG)并在身体的末端(诸如，指尖)测量脉搏波，并且基于ECG信号与脉搏波信号之间的延迟时间来估计用户的心血管特征。
技术实现思路
提供本
技术实现思路
用于以简化的形式来介绍在下面具体实施方式中进一步描述的构思的选择。本
技术实现思路
不意在标识要求保护的主题的关键特征或必要特征，也不是意在作为帮助确定要求保护的主题的范围而被使用。在一个总体方面中，一种用于测量生物信息的设备包括：第一传感器，被配置为测量包括动脉的脉搏波信息的第一生物信号；第二传感器，被配置为测量包括静脉的或毛细管的脉搏波信息的第二生物信号；生物信息估计器，被配置为基于第一生物信号与第二生物信号之间的时间延迟来估计用户的生物信息。第一传感器可被配置为从手腕的腹侧测量第一生物信号，动脉的脉搏波信息可包括来自桡动脉或尺动脉的脉搏波信息。第二传感器可被配置为从手腕的背侧测量第二生物信号，静脉的或毛细管的脉搏波信息可包括来自静脉或毛细管的脉搏波信息。第一传感器可被布置在腕式可穿戴装置的带中，第二传感器可被布置在腕式可穿戴装置的主体的背侧上。第一传感器可包括：第一光源，被配置为发射用于测量血管容积图的第一光；以及第一光检测器，被配置为检测与被用户的身体部分反射的第一光对应的第一反射光。第二传感器可包括：第二光源，被配置为发射用于测量血管容积图的第二光；以及第二光检测器，被配置为检测与被用户的身体部分反射的第二光对应的第二反射光。第二光可具有比第一光短的波长。第一传感器可被配置为使用从由压力传感器、阻抗传感器和压电元件构成的组中选择的至少一个来测量第一生物信号。第二传感器可被配置为使用从由压力传感器、阻抗传感器和压电元件构成的组中选择的至少一个来测量第二生物信号。生物信息估计器可被配置为：基于第一生物信号与第二生物信号之间的时间延迟来估计脉搏波速度随时间的变化的趋势，并基于估计的趋势来估计用户的生物信息的变化。生物信息估计器可被配置为基于从第一生物信号的波形提取的特征点和从第二生物信号的波形提取的特征点，来确定时间延迟。生物信息估计器可被配置为：基于第一生物信号的波形的最大斜率点与第二生物信号的波形的最小斜率点之间的时间延迟，来估计生物信息。生物信息估计器可被配置为：沿着时间轴移动第一生物信号的波形和第二生物信号的波形中的至少一个，并且基于所述至少一个移动的第一生物信号的波形和第二生物信号的波形之间的相似性，来确定时间延迟。生物信息估计器可被配置为基于时间延迟来估计用户的动脉僵硬度、血管年龄、血氧饱和度(SpO2)、心率和血压中的至少一个。在另一总体方面中，一种用于测量生物信息的设备包括：第一传感器，被配置为测量包括动脉的脉搏波信息的第一生物信号；第二传感器，被配置为测量包括静脉的或毛细管的脉搏波信息的第二生物信号；以及信号处理器，被配置为将第一生物信号和第二生物信号转换成各自的数字信号。信号处理器可被配置为：在将第一生物信号和第二生物信号转换成各自的数字信号之前，将第一生物信号和第二生物信号进行放大。第一传感器可被布置在腕式可穿戴装置的带内，第二传感器可被布置在腕式可穿戴装置的主体的背侧上。在另一个示例中，一种测量生物信息的方法包括：测量包括动脉的脉搏波信息的第一生物信号；测量包括静脉的或毛细管的脉搏波信息的第二生物信号；基于第一生物信号与第二生物信号之间的时间延迟，来估计用户的生物信息。测量第一生物信号的步骤可包括：从用户的手腕的腹侧测量第一生物信号，动脉的脉搏波可包括来自桡动脉或尺动脉的脉搏波信息。测量第二生物信号的步骤可包括：从用户的手腕的背侧测量第二生物信号，静脉的或毛细管的脉搏波信息可包括来自静脉或毛细管的脉搏波信息。在另一总体方面中，一种非暂时性计算机可读介质可存储在被处理器执行时使得处理器执行上述方法的总体方面的指令。仍在另一总体方面中，一种可穿戴装置包括：一个或多个传感器，被配置为检测来自动脉的第一脉搏波信息和来自静脉或毛细管的第二脉搏波信息；以及处理器，被配置为估计针对在第一脉搏波信息中检测的脉搏在第二脉搏波信息中传播并被反射的脉搏传导时间。处理器可被配置为基于脉搏传导时间的倒数值来估计心血管信息。可穿戴装置可被配置为将所述一个或多个传感器中的每一个传感器放置在用户的一个身体位置，其中，所述一个身体位置对应于从由用户的上臂、下臂、手腕、大腿、小腿、脚踝和脖子构成的组中选择的一个。仍在另一总体方面中，一种测量生物信息的方法包括：获得来自动脉的第一脉搏波信息和来自静脉或毛细管的第二脉搏波信息；使用处理器基于第一脉搏波信息和第二脉搏波信息，来估计脉搏传导时间；基于估计的脉搏传导时间来估计生物信息。获得第一脉搏波信息和第二脉搏波信息的步骤可包括：使用可穿戴装置的传感器来测量生物信号。第一脉搏波信息和第二脉搏波信息二者可从用户的一个身体位置来获得，其中，所述一个身体位置对应于从由上臂、下臂、手腕、大腿、小腿、脚踝和脖子构成的组中选择的一个。第一脉搏波信息和第二脉搏波信息可从用户的身体的背侧和腹侧，或用户的身体的腹侧和背侧中，来分别获得。获得第一脉搏波信息和第二脉搏波信息的步骤可通过可穿戴装置来执行，估计生物信号的步骤可通过从可穿戴装置无线接收数据的终端来执行。从下面的具体实施方式、附图和权利要求，其它特征和方面将是清楚的。附图说明图1是示出用于测量生物信息的设备的示例的示图。图2是示出用于测量生物信息的设备的另一示例的示图。图3和图4是示出用于测量生物信息的设备的示例的示图。图5是示出用于测量生物信息的设备的另一示例的示图。图6至图8是示出通过生物信息估计器来确定生物信号之间的时间延迟的处理的示例的示图。图9是示出通过生物信息估计器来确定生物信号之间的时间延迟的处理的另一示例的示图。图10是示出通过生物信息估计器从生物信号之间的时间延迟信息得到速度信息的处理的示例的示图。图11是示出测量生物信息的方法的示例的流程图。贯穿附图和具体实施方式，相同的标号表示相同的元件。附图可不成比例，并且为了清楚、说明和方便，附图中的元件的相对大小、比例和描绘述可被夸大。具体实施方式提供下面详细的描述来帮助读者获得对在此描述的方法、设备和/或系统的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于测量生物信息的设备，所述设备包括：第一传感器，被配置为测量包括动脉的脉搏波信息的第一生物信号；第二传感器，被配置为测量包括静脉的或毛细管的脉搏波信息的第二生物信号；生物信息估计器，被配置为基于第一生物信号与第二生物信号之间的时间延迟来估计用户的生物信息。

【技术特征摘要】
2015.10.06 KR 10-2015-0140481;2016.04.26 KR 10-2011.一种用于测量生物信息的设备，所述设备包括：第一传感器，被配置为测量包括动脉的脉搏波信息的第一生物信号；第二传感器，被配置为测量包括静脉的或毛细管的脉搏波信息的第二生物信号；生物信息估计器，被配置为基于第一生物信号与第二生物信号之间的时间延迟来估计用户的生物信息。2.根据权利要求1所述的设备，其中，第一传感器被配置为从手腕的腹侧测量第一生物信号，动脉的脉搏波信息包括来自桡动脉或尺动脉的脉搏波信息。3.根据权利要求1所述的设备，其中，第二传感器被配置为从手腕的背侧测量第二生物信号，静脉的或毛细管的脉搏波信息包括来自静脉或毛细管的脉搏波信息。4.根据权利要求1所述的设备，其中，第一传感器被布置在腕式可穿戴装置的带中，第二传感器被布置在腕式可穿戴装置的主体的背侧上。5.根据权利要求1所述的设备，其中，第一传感器包括：第一光源，被配置为发射用于测量血管容积图的第一光；第一光检测器，被配置为检测与被用户的身体部分反射的第一光对应的第一反射光。6.根据权利要求5所述的设备，其中，第二传感器包括：第二光源，被配置为发射用于测量血管容积图的第二光；第二光检测器，被配置为检测与被用户的身体部分反射的第二光对应的第二反射光，其中，第二光具有比第一光短的波长。7.根据权利要求1所述的设备，其中，第一传感器被配置为：使用从由压力传感器、阻抗传感器和压电元件构成的组中选择的至少一个来测量第一生物信号。8.根据权利要求1所述的设备，其中，第二传感器被配置为：使用从由压力传感器、阻抗传感器和压电元件构成的组中选择的至少一个，来测量第二生物信号。9.根据权利要求1所述的设备，其中，生物信息估计器被配置为：基于第一生物信号与第二生物信号之间的时间延迟来估计脉搏波速度随时间的变化的趋势，并基于估计的趋势来估计用户的生物信息的变化。10.根据权利要求1所述的设备，其中，生物信息估计器被配置为：基于从第一生物信号的波形提取的特征点和从第二生物信号的波形提取的特征点，来确定时间延迟。11.根据权利要求10所述的设备，其中，生物信息估计器被配置为：基于第一生物信号的波形的最大斜率点与第二生物信号的波形的最小斜率点之间的时间延迟，来估计生物信息。12.根据权利要求1所述的设备，其中，生物信息估计器被配置为：沿着时间轴移动第一生物信号的波形和第二生物信号的波形中的至少一个波形，并且基于所述至少一个移动的第一生物信号的波形和第二生物信号的波形之间的相似性，来确定时间延迟。13.根据权利要求1所述的设备，其中，生物信息估计器被配置为：基于时间延迟来估计用户的动脉僵硬度、血管年龄、血氧饱和度、心率和血压中的至少一个。1...

【专利技术属性】
技术研发人员：朴商纶，金渊皓，权用柱，卢承佑，
申请(专利权)人：三星电子株式会社，
类型：发明
国别省市：韩国;KR