用于确定人的生命体征的设备、系统和方法技术方案

本发明专利技术涉及一种用于确定人的生命体征的设备、系统和方法。为了改善生命体征确定的准确性和可靠性，所述设备包括：输入单元(20)，其用于获得所述人的至少身体部分的生命体征相关信号，根据所述生命体征相关信号能够导出生命体征；身体部分位置确定单元(21)，其用于确定所述人的所述身体部分是否与支撑物接触并生成指示所述身体部分是否与所述支撑物接触的接触信号；质量度量设置单元(22)，其用于基于所述接触信号来设置用于在对所述人的生命体征的所述确定中使用的质量度量；以及生命体征导出单元(23)，其用于根据所获得的生命体征相关信号来导出生命体征，其中，所设置的质量度量被使用在对所述生命体征的所述导出中和/或对导出的生命体征的可靠性的判断中。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于确定人的生命体征的设备、系统和方法
本专利技术涉及一种用于确定人的生命体征的设备、系统和方法，所述人特别是至少部分地且暂时地与支撑物(也称为固定对象)接触的人，所述支撑物例如为座位、桌子、椅子、床、卧榻、等等。
技术介绍
人的生命体征，例如心率(HR)、呼吸率(RR)或动脉血氧饱和度(SpO2)用作人的当前健康状态的指示器并用作严重医学事件的有力预测指示器。出于这个原因，在住院和门诊护理设置中、在家里或在另外的健康、休闲和健身设置中，生命体征被广泛地监测。然而，在其他情况下，生命体征的采集也是有用的，例如，监测交通工具(例如汽车、卡车、火车、轮船、飞机、直升机等)中的驾驶员的健康状况。在这种情况下，此人通常坐在具有头枕的座位上。测量生命体征的一种方式是体积描记法。体积描记法通常指的是器官或身体部分的体积变化的测量结果，特别是对由随每次心跳行进通过受试者的身体的心血管脉搏波引起的体积变化的检测。光电体积描记法(PPG)是一种光学测量技术，其评估感兴趣的区域或体积的光反射率或透射的时变变化。PPG基于血液比周围组织更多地吸收光的原理，因此随每次心跳的血液体积的变化对应地影响透射或反射率。除了关于心率的信息之外，PPG波形可以包括可归因于另一生理现象(例如呼吸)的信息。通过评估在不同波长(通常红和红外)的透射率和/或反射率，能够确定血氧饱和度(SpO2)。通常已知和使用不同种类的这种接触传感器(也称为可穿戴设备)，包括接触手指脉搏血氧计、接触前额脉搏血氧计传感器、接触脉搏传感器等。最近，在许多公开物中已经描述了用于非干扰测量的非接触式远程光电体积描记(rPPG)设备(也称为基于相机的PPG设备)，例如，在Verkruysse等人的“Remoteplethysmographicimagingusingambientlight”(OpticsExpress，16(26)，2008年12月22日，第21434-21445页)中，其例示了能够使用环境光和常规的消费级摄像机，使用红色、绿色和蓝色通道来远程地测量光电体积描记信号。远程PPG利用光源，或一般为辐射源，其被布置在感兴趣的对象的远程。类似地，也能够在感兴趣的对象的远程(即不与对象接触)布置检测器，例如相机或光电检测器。因此，远程光电体积描记系统和设备被认为是非干扰的，并且非常适合于医学以及非医学日常应用。使用如基于相机的系统的非干扰系统，测量生命体征的另一种方式是通过测量胸部和头部的运动以分别确定呼吸率和心率。此外，测量生命体征的另一种方式是通过使用可穿戴传感器根据附接了传感器的身体部分(例如胸部、手臂、头部等)的移动来测量呼吸率和心率或者通过在光学接触传感器中使用常规PPG。然而，对于实际应用，例如汽车环境，SNR(信噪比)未处于能够保证足够高质量的生命体征计算的水平处。通常，远程PPG系统将一直产生输出，其能够例如当人(例如汽车的驾驶员)移动很多时和/或当存在不期望的光照条件时导致生命体征值错误且无意义。能够仅仅当信号满足特定准则(例如足够的幅度)时提供输出，但是这会导致无输出的时段。期望产生可靠的输出。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供用于可靠地且准确地确定人的生命体征的设备、系统和方法。在本专利技术的第一方面中，提出了一种用于确定人的生命体征的设备，所述设备包括：-输入单元，其用于获得所述人的至少身体部分的生命体征相关信号，根据所述生命体征相关信号能够导出生命体征；-位置确定单元，其用于确定所述人的所述身体部分是否与支撑物接触并生成指示所述身体部分是否与所述支撑物接触的接触信号；-质量度量设置单元，其用于基于所述接触信号来设置用于在对所述人的生命体征的所述确定中使用的质量度量；以及-生命体征导出单元，其用于根据所获得的生命体征相关信号来导出生命体征，其中，所设置的质量度量被使用在对所述生命体征的所述导出中和/或对导出的生命体征的可靠性的判断中。在本专利技术的另一方面中，提出了一种用于确定人的生命体征的系统，所述系统包括：-生命体征相关信号采集单元，其用于采集所述人的至少身体部分的生命体征相关信号，根据所述生命体征相关信号能够导出生命体征；以及-如本文所公开的设备，其用于基于所采集的生命体征相关信号来确定所述人的生命体征。当应用于质量度量时，术语“设置”和“计算”可以被理解为是相同的。在本专利技术的另外的其他方面中，提供了一种对应的方法、一种包括程序代码单元的计算机程序以及一种其中存储了计算机程序产品的非暂态计算机可读记录介质，其中，当所述计算机程序在计算机上被执行时，所述程序代码单元用于使所述计算机执行本文公开的方法的步骤，所述计算机程序产品在由处理器运行时使本文公开的方法被执行。本专利技术的优选实施例被限定在从属权利要求中。应当理解，所要求保护的方法、处理器、计算机程序和介质具有与所要求保护的设备和系统类似和/或相同的优选实施例，特别是如从属权利要求中所限定的和如本文所公开的。本专利技术基于考虑和测量在很大程度上确保可靠的生命体征估计能够由设备、系统和方法获得的那些(一个或多个)(外部)条件的构思。特别地已经发现某些情况，特别是当人的至少身体部分(应当从其导出生命体征)至少暂时地与支撑物接触时(例如，在人的头部靠在座位的头枕上时)比其他情况有利。例如，当头部靠在头枕上时驾驶对于高速公路驾驶是常见的。能够预计，随着自动驾驶车辆的引入，在大多数情况下，对于大多数驾驶员来说，头部可以靠在头枕上。另外，在等红绿灯时，许多驾驶员将他们的头部靠在头枕上。此外，许多乘客将他们的头部靠在头枕上。对于汽车中的生命体征确定或监测，影响性能的主要因素是其生命体征应当被确定或监测的人的运动，特别是头部运动。然而，当驾驶员的头部靠在头枕上时(至少在采集相应生命体征所需要的特定持续时间内)，此人的(一个或多个)生命体征能够以高可靠性被确定。根据本专利技术，总体上通过使用质量度量(有时也称为置信度度量或可靠度度量或质量度量参数)来评估对这种情形的识别，所述质量度量考虑到应当从其采集(一个或多个)生命体征的人的身体部分(例如在应当从人的脸部的视频数据导出心率时人的头部)是否靠在支撑物上。任选地，如根据优选实施例所提供的，可以另外使用其他因素。因此，根据本专利技术，检测人的身体部分何时与支撑物接触，并且例如通过改变一个或多个度量参数或者通过利用早前当身体部分也与支撑物接触时确定的过去的生命体征值来设置(或获得)质量度量。以这种方式，(例如，坐在具有头枕的椅子上的或坐在或躺在床或卧榻上的)人的生命体征能够更准确地且可靠地被确定。通常有许多不同的选项可用于质量度量。特别地，基于质量度量，可以选择另一种处理方式，和/或可靠性的指示器可以被发布给此人(或另一用户，如护士或护理员)，并且/或者可以决定不将导出的生命体征呈现给此人(因为它被认为是不可靠的)。在后一种情况时，如果决定呈现生命体征的先前值(其被认为是可靠的)，则这可以被认为是对处理的一种修改。本专利技术可以处理由输入单元获得(即检索或接收)的不同种类的生命体征相关信号作为输入。在一个实施例中，由成像单元采集的人的至少一个身体部分的图像的时间序列被获得作为一个或多个生命体征相关信号。这种成像单元可以例如是相机(诸如RGB相机、摄影机、网络摄像头等)，其例本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于确定人的生命体征的设备，所述设备包括：‑输入单元(20)，其用于获得所述人的至少身体部分的生命体征相关信号，根据所述生命体征相关信号能够导出生命体征；‑身体部分位置确定单元(21)，其用于确定所述人的所述身体部分是否与支撑物接触并生成指示所述身体部分是否与所述支撑物接触的接触信号；‑质量度量设置单元(22)，其用于基于所述接触信号来设置用于在对所述人的生命体征的所述确定中使用的质量度量；以及‑生命体征导出单元(23)，其用于根据所获得的生命体征相关信号来导出生命体征，其中，所设置的质量度量被使用在对所述生命体征的所述导出中和/或对导出的生命体征的可靠性的判断中。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2015.12.23 EP 15202270.31.一种用于确定人的生命体征的设备，所述设备包括：-输入单元(20)，其用于获得所述人的至少身体部分的生命体征相关信号，根据所述生命体征相关信号能够导出生命体征；-身体部分位置确定单元(21)，其用于确定所述人的所述身体部分是否与支撑物接触并生成指示所述身体部分是否与所述支撑物接触的接触信号；-质量度量设置单元(22)，其用于基于所述接触信号来设置用于在对所述人的生命体征的所述确定中使用的质量度量；以及-生命体征导出单元(23)，其用于根据所获得的生命体征相关信号来导出生命体征，其中，所设置的质量度量被使用在对所述生命体征的所述导出中和/或对导出的生命体征的可靠性的判断中。2.根据权利要求1所述的设备，其中，所述质量度量设置单元(22)被配置为额外地使用以下项中的一个或多个用于设置所述质量度量：照明水平、光强度变化、所述人的运动、所述身体部分的运动、所述支撑物的运动、所述身体部分相对于所述支撑物的运动、用于生命体征导出的算法的种类和/或参数。3.根据权利要求1所述的设备，其中，所述输入单元(20)被配置为获得由成像单元采集的所述人的至少一个身体部分的图像的时间序列和/或由可穿戴传感器采集的可穿戴传感器信号作为一个或多个生命体征相关信号。4.根据权利要求1所述的设备，其中，所述身体部分位置确定单元(21)被配置为通过分析表示所述生命体征相关信号的图像序列，特别是在所获得的图像序列中检测所述身体部分相对于所述支撑物的位置、移动和/或取向，来确定所述人的所述身体部分是否与所述支撑物接触。5.根据权利要求1所述的设备，其中，所述身体部分位置确定单元(21)被配置为从在所述支撑物中或所述支撑物处的对象传感器接收检测信号并且用于根据所述检测信号来生成所述接触信号，所述对象传感器被配置为检测人的身体部分与所述支撑物的接触。6.根据权利要求1所述的设备，其中，所述生命体征导出单元(23)被配置为将当所述人的所述身体部分被确定为与所述支撑物接触时导出的生命体征标记为可靠。7.根据权利要求1所述的设备，其中，所述生命体征导出单元(23)被配置为确定在被标记为可靠的生命体征已经被导出之后的预定时间段内导出的生命体征是否偏离所述生命体征多于预定百分比并且被配置为将偏离少于所述预定百分比的生命体征标记为可靠。8.根据权利要求1所述的设备，还包括对象控制单元(24)，所述对象控制单元用于在已经确定所述人的所述身体部分没有与所述支撑物接触并...

【专利技术属性】
技术研发人员：M·布卢特，A·C·登布林克尔，G·M·克斯滕，M·J·A·阿塞尔曼，
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