用于监测微血管血流动力学的移动光学设备和方法技术

提供了一种使用设备实施以测量血流动力学参数的方法。该方法包括：由客户端设备向服务器发送消息。该方法包括：在两个发光二极管(LED)传感器经由准直透镜在目标区域上发射光的同时，通过相机捕获目标区域的多个图像的第一图像。该方法还包括：在两个LED传感器经由准直透镜在目标区域上发射光的同时，通过相机捕获目标区域的多个图像的第二图像。在捕获了第一图像预定时间之后捕获第二图像。该方法还包括：基于第一捕获图像和第二捕获图像之间的差异来确定一个或多个血流动力学参数。

Mobile optical device and method for monitoring microvascular hemodynamics

A method for measuring hemodynamic parameters using a device is provided. The method includes: sending messages to the server by the client device. The method includes: while two light-emitting diodes (LED) sensors emit light on the target area via a collimation lens, a first image of a plurality of images in the target area is captured by a camera. The method also includes: while two LED sensors emit light on the target area via a collimation lens, a second image of a plurality of images in the target area is captured by a camera. After capturing the predetermined time of the first image, the second image is captured. The method also includes determining one or more hemodynamic parameters based on the difference between the first capture image and the second captured image.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于监测微血管血流动力学的移动光学设备和方法
本申请一般涉及监测身体参数，并且更具体地涉及使用移动电子设备监测身体参数。
技术介绍
智能电话和配套的可穿戴设备包括自我监测和量化特征以获得生理参数。这些设备使用非侵入的测量装置来测量心率(heartrate，HR)、心率变异性(heartratevariability，HRV)和血液中的氧饱和度(oxygensaturationintheblood，SpO2)。可以实施对这些智能电话和配套设备的改进以测量额外的身体参数。
技术实现思路
技术方案提供了一种测量血流动力学参数的设备。该设备包括被配置为发射光的一对发光二极管(lightemittingdiode，LED)传感器。该两个LED传感器被准直透镜覆盖。该设备还包括相机。该设备还包括至少一个处理器。该至少一个处理器被配置为在LED传感器在目标区域上发射光的同时，控制相机捕获目标区域的第一图像。该至少一个处理器也被配置为在LED传感器在该目标区域上发射光的同时，控制相机捕获目标区域的第二图像。在捕获了第一图像预定时间之后捕获第二图像。该至少一个处理器还被配置为基于第一捕获图像和第二捕获图像之间的差异来确定一个或多个血流动力学参数。附图说明为了更全面地理解本公开及其优点，现在参考下面的结合附图的说明，在附图中，相似的附图标记表示相似的部分：图1示出了根据本公开的示例通信系统；图2和图3示出了根据本公开的在通信系统中的示例设备；图4示出了根据本公开的对人表皮层的解剖的示例横截面图；图5A和图5B示出了根据本公开的包括组合的粒子图像测速(particleimagevelocimetry，PIV)和光电容积描记术(photoplethysmography，PPG)成像系统的示例电子设备；图6示出了根据本公开的示例电子设备的示例系统框图；图7示出了根据本公开的示例微观PIV系统；图8示出了根据本公开的使用微观PIV系统实施的示例方法；图9示出了根据本公开的使用微观PIV系统的图像感测的示例方法；图10示出了根据本公开的PPG成像系统的示例；图11示出了根据本公开的，逐像素地计算用于显示PPG信号的AC幅度的最终PPG成像彩色图的示例方法；图12示出了根据本公开的，当组合PIV和PPG成像系统时使用电子设备演示图像传感器的操作的示例方法；图13A、图13B和图13C示出了根据本公开的，描绘电子设备上的用户界面的示例可视化；以及图14示出了根据本公开的测量微血管血流动力学参数的示例方法。具体实施方式提供了一种测量血流动力学参数的设备。该设备包括被配置为发射光的一对发光二极管(LED)传感器。该两个LED传感器覆盖有准直透镜。该设备还包括相机。该设备还包括至少一个处理器。该至少一个处理器被配置为在LED传感器在目标区域上发射光的同时，控制相机捕获目标区域的第一图像。该至少一个处理器也被配置为在LED传感器在该目标区域上发射光的同时，控制相机捕获目标区域的第二图像。在捕获第一图像之后的预定时间捕获第二图像。该至少一个处理器还被配置为基于第一捕获图像和第二捕获图像之间的差异来确定一个或多个血流动力学参数。提供了一种测量血流动力学参数的设备。该设备包括被配置为发射光的一对发光二极管(LED)传感器。该LED传感器覆盖有准直透镜。该设备还包括相机。该设备还包括至少一个处理器。该至少一个处理器被配置为在LED传感器在目标区域上发射光的同时，控制相机捕获目标区域的第一图像。该至少一个处理器也被配置为在LED传感器在该目标区域上发射光的同时，控制相机捕获目标区域的第二图像。在捕获了第一图像预定时间之后捕获第二图像。该至少一个处理器还被配置为接收执行粒子图像测速(PIV)成像或光电容积描记术(PPG)成像中的至少一个的选择。另外，该至少一个处理器被配置为基于(1)第一捕获图像和第二捕获图像之间的差异以及(2)所接收的选择来确定一个或多个血流动力学参数。第一LED传感器和第二LED传感器是薄脉冲光束发射LED传感器，并且相机与第一LED传感器和第二LED传感器以侧向散射配置集成。该设备还包括显示器，该显示器被配置为在目标区域所显示的图像上显示一个或多个血流动力学参数。一个或多个血流动力学参数包括血流的大小和方向、心率或氧饱和度水平中的至少一个。该设备包括智能电话或平板电脑中的至少一个。处理器还被配置为基于一个或多个血流动力学参数来估计血压。处理器被配置为在接收到执行粒子图像测速(PIV)成像的选择之后，基于多个图像的至少第一捕获图像与第二捕获图像之间的差异通过以下方式确定一个或多个血流动力学参数：将多个图像的至少第一图像和第二图像中的每一个拼接成多个图像区域，将多个图像的至少第一图像和第二图像之间的多个区域中的每一个进行互相关，基于多个图像的至少第一图像和第二图像之间的多个区域的互相关来识别峰值，以及识别用于粒子图像测速(PIV)成像的、目标区域内的一个或多个速度矢量。处理器被配置为在接收到执行光电容积描记术(PPG)成像的选择之后，基于多个图像的至少第一捕获图像与第二捕获图像之间的差异通过以下方式确定一个或多个血流动力学参数：将多个图像的至少第一图像和第二图像中的每一个拼接成多个图像区域,对多个图像的至少第一图像和第二图像的多个图像区域中的每一个执行空间分析，对多个图像的第一图像和第二图像的多个图像区域中的每一个执行时序分析(temporalanalysis)，其中时序分析包括血压过滤或心跳识别中的至少一个，并且生成用于光电容积描记术(PPG)成像的彩色图的数据。提供了一种使用设备实施以测量血流动力学参数的方法。该方法包括：由客户端设备向服务器发送消息。该方法包括：在一对发光二极管(LED)传感器经由准直透镜在目标区域上发射光的同时，通过相机捕获目标区域的第一图像。相机可以为高分辨率相机。该方法还包括：在两个LED传感器经由准直透镜在目标区域上发射光的同时，通过相机捕获目标区域的第二图像。在捕获了第一图像预定时间之后捕获第二图像。该方法还包括：基于第一捕获图像和第二捕获图像之间的差异来确定一个或多个血流动力学参数。在进行以下的详细描述之前，阐述贯穿本专利文件使用的某些词语和短语的定义可能是有利的：术语“包括”和“包含”及其衍生词意味着包括但不限于；术语“或”是包括性的，意味着和/或；短语“与...相关”和“与其相关联”及其衍生词可以意味着包括、包括在内、与...互连、包含、包含在...内、连接到或与...连接、耦合到或与...通信、与...合作、交织、并置、接近、绑定到或与...绑定、具有、具有...的特性等；以及术语“控制器”意味着控制至少一个操作的任何设备、系统或其部分，这样的设备可以以硬件、固件或软件或其中的至少两个的一些组合来实施。应该注意，与任何特定控制器相关联的功能可以是集中式的或者分布式的，无论在本地还是远程地。短语“...中的至少一个”当与一系列项目一起使用时，意味着所列出的项目中的一个或多个的不同组合可以被使用，并且仅仅一个所述列表中的项目可能被需要。例如，“A、B和C中的至少一个”包括以下组合中的任何一种：A，B，C，A和B，A和C，B和C，以及A和B和C。而且，如下所述的各种功能可以通过一个或多个计算机本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种测量血流动力学参数的设备，所述设备包括：第一发光二极管LED传感器，被配置为以第一波长λ1发射光；第二LED传感器，被配置为以第二波长λ2发射光，其中所述第一LED传感器和所述第二LED传感器被准直透镜覆盖；相机；以及至少一个处理器，被配置为：在所述第一LED传感器和所述第二LED传感器在目标区域上发射光的同时，控制相机捕获目标区域的多个图像的第一图像；在所述第一LED传感器和所述第二LED传感器在目标区域上发射光的同时，控制相机捕获目标区域的多个图像的第二图像，其中在捕获了第一图像预定时间之后捕获第二图像；并且基于多个图像的至少第一捕获图像和第二捕获图像之间的差异来确定一个或多个血流动力学参数。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2015.09.15 US 62/218,915;2016.01.05 US 14/988,6191.一种测量血流动力学参数的设备，所述设备包括：第一发光二极管LED传感器，被配置为以第一波长λ1发射光；第二LED传感器，被配置为以第二波长λ2发射光，其中所述第一LED传感器和所述第二LED传感器被准直透镜覆盖；相机；以及至少一个处理器，被配置为：在所述第一LED传感器和所述第二LED传感器在目标区域上发射光的同时，控制相机捕获目标区域的多个图像的第一图像；在所述第一LED传感器和所述第二LED传感器在目标区域上发射光的同时，控制相机捕获目标区域的多个图像的第二图像，其中在捕获了第一图像预定时间之后捕获第二图像；并且基于多个图像的至少第一捕获图像和第二捕获图像之间的差异来确定一个或多个血流动力学参数。2.如权利要求1所述的设备，其中所述第一LED传感器和所述第二LED传感器是薄脉冲光束发射LED传感器，并且其中所述相机与所述第一LED传感器和所述第二LED传感器以侧向散射配置集成。3.如权利要求1所述的设备，还包括显示器，所述显示器被配置为在目标区域所显示的图像上显示一个或多个血流动力学参数。4.如权利要求1所述的设备，其中所述一个或多个血流动力学参数包括血流的大小和方向、心率或氧饱和度水平中的至少一个。5.如权利要求1所述的设备，其中所述设备包括智能电话或平板电脑中的至少一个。6.如权利要求1所述的设备，其中所述至少一个处理器还被配置为基于所述一个或多个血流动力学参数来估计血压。7.如权利要求1所述的设备，其中所述至少一个处理器被配置为基于多个图像的至少第一捕获图像和第二捕获图像之间的差异通过以下方式确定一个或多个血流动力学参数：将多个图像的至少第一图像和第二图像中的每一个拼接成多个图像区域；将在多个图像的至少第一图像和第二图像之间的多个区域中的每一个进行互相关；基于所述多个图像的至少第一图像和第二图像之间的多个区域的互相关来识别峰值；并且识别用于粒子图像测速PIV成像的、目标区域内的一个或多个速度矢量。8.如权利要求1所述的设备，其中所述至少一个处理器被配置为基于多个图像的至少第...

【专利技术属性】
技术研发人员：YA巴加特，SD赖，金寅洙，
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