生物阻抗测量系统校准技术方案

公开了用于利用交流(AC)电源、一对电极、参考负载、可在第一开关状态和第二开关状态之间切换的开关布置和测量电子器件测量生物体的生物阻抗的技术。在所述开关布置处在所述第一开关状态下时，将所述AC电源施加在所述参考负载上，并且确定所述测量电子器件的组延迟。在所述开关布置处在所述第二开关状态下并且所述一对电极与所述生物体接触时，测量基于所述AC电源被施加在所述一对电极上的电压波形，并且确定经校准的电压波形，所述经校准的电压波形是针对所述组延迟被纠正的。基于所述经校准的电压波形确定所述生物体的所述生物阻抗值。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】生物阻抗测量系统校准对相关申请的交叉引用本公开内容要求于2016年8月10日递交的、名称为“BIOIMPEDANCEMEASUREMENTSYSTEMCALIBRATION”的美国专利申请No.15/233,819的优先权，以引用方式将该申请的公开内容全部并入本申请。
本公开内容涉及生物阻抗测量系统，具体地说，本公开内容涉及用于对生物阻抗测量系统进行校准的改进了的技术。
技术介绍
生物电阻抗(生物阻抗)测量提供获取生理参数的非侵入式的手段，生理参数包括生命体征和关于患者的医疗状况的其它诊断信息。例如，可以借助于生物阻抗测量设备获取动脉血压数据。这样的设备的优点可以包括避免需要常规的上臂压袖带和用于更迅速地和/或以更频繁的间隔、更方便地并且在具有更少的患者不便和不适的情况下获取血压信息的能力。在一种典型的生物阻抗测量方案中，将小型交流(AC)激励源与一对电极耦合在一起。在生物阻抗测量期间，使电极变得与将被测试的生物体(例如，患者的前臂或者手指)接触。可以将生物体在电学上建模为2R-1C电路。测量电子器件被配置为根据电极处的电压变化确定生物体的生物阻抗。生物阻抗是复值量，即，生物阻抗包括电抗以及电阻。因此，为了在测量过程期间获取准确的生物阻抗值，有必要与AC激励源同相地进行测量。在没有当前所公开的技术时，由于测量电子器件中的不可预期并且变化的组延迟，“同相的”测量是难以可靠地实现的。另外，初始的组延迟的变化可以特别由温度改变(由于周围环境的变化和测量电子器件的焦耳加热)和设备老化引起。
技术实现思路
本公开内容的系统、方法和设备各自具有若干新颖的方面，这些方面中没有任一个单个方面唯一地负责本文中公开的可取的属性。本公开内容中描述的主题的一个新颖的方面涉及一种装置，所述装置包括交流(AC)电源、一对电极、参考负载、可在第一开关状态和第二开关状态之间切换的开关布置和测量电子器件。响应于所述开关布置处在所述第一开关状态下，所述AC电源被施加在所述参考负载上，并且所述装置关于跨所述参考负载的产生的第一电压波形执行第一操作。响应于所述开关布置处在所述第二开关状态下，所述AC电源被施加在所述一对电极上，并且所述装置关于跨所述一对电极的产生的第二电源波形执行第二操作。在一些示例中，在所述一对电极与生物体接触时，所述装置可以是可操作为确定所述生物体的生物阻抗值的。在一些示例中，所述第一操作可以包括：确定所述测量电子器件的组延迟，所述第二操作可以包括：确定经校准的第二电压波形，所述经校准的第二电压波形是针对所述组延迟被纠正的；并且所述装置可以是可操作为根据所述经校准的第二电压波形确定所述生物体的所述生物阻抗值的。在一些示例中，所述生物体是对象的解剖学特征，并且所述装置可以被配置为根据所述生物阻抗值确定所述对象的一个或多个生理参数。在一些示例中，所述一个或多个生理参数可以包括动脉血压、心率、氧气水平或者其任意组合。在一些示例中，所述解剖学特征可以是手指或者其它的身体部位或者其部分。在一些示例中，所述参考负载可以在小于10MHz的频率处展现可忽略的电抗。在一些示例中，所述第一操作和所述第二操作中的至少一项可以包括检测峰值电压；并且所述装置可以被配置为基于所检测的峰值电压确定所述测量电子器件的组延迟。在一些示例中，所述测量电子器件可以包括被布置得与模拟电路和处理器串联并且位于所述模拟电路和所述处理器之间的模数转换器。在一些示例中，所述装置可以包括处理器，所述处理器被配置为控制所述开关布置，以及执行所述第一操作和所述第二操作。在一些示例中，所述处理器可以被配置为：将所述开关布置设置为所述第一开关状态；执行所述第一操作以使得根据所述产生的第一电压波形确定所述测量电子器件的组延迟；将所述开关布置设置为所述第二开关状态；以及执行所述第二操作以使得确定跨所述一对电极的经校准的第二电压波形，所述经校准的第二电压波形是针对所述组延迟被纠正的。在一些示例中，所述装置可以包括传感器、移动设备、可穿戴设备或者医疗设备中的一项或多项。根据一些实现，在一种用于使用生物阻抗测量系统确定生物体的生物阻抗值的方法中，所述生物阻抗测量系统包括测量电子器件，所述方法包括：基于交流(AC)电源被施加在所述生物阻抗测量系统的参考负载上，确定所述测量电子器件的组延迟；在所述生物阻抗测量系统的一对电极与所述生物体接触时，基于所述AC电源被施加在所述一对电极上，确定电压波形；通过针对所述组延迟进行纠正来校准所述电压波形；以及基于所校准的电压波形来确定所述生物体的所述生物阻抗值。在一些示例中，所述生物体可以是对象的解剖学特征，并且所述生物阻抗测量系统被配置为根据所述生物阻抗值确定所述对象的生理参数。在一些示例中，所述生理参数可以包括动脉血压、心率和氧气水平中的一项或多项。在一些示例中，所述解剖学特征可以是手指、其它的身体部位或者其部分。在一些示例中，所述参考负载可以在小于10MHz的频率处展现可忽略的电抗。在一些示例中，所述测量电子器件可以包括被布置得与模拟电路和数字信号处理器串联并且位于所述模拟电路和所述数字信号处理器之间的模数转换器。根据一些实现，一种用于测量生物阻抗的装置包括交流(AC)电源、一对电极、参考负载、可在第一开关状态和第二开关状态之间切换的开关布置、测量电子器件以及用于执行以下操作的单元：将所述开关布置设置为所述第一开关状态，其中，所述AC电源被施加为使得产生跨所述参考负载的产生的第一电压波形；根据所述产生的第一电压波形确定所述测量电子器件的组延迟；将所述开关布置设置为第二开关状态，其中，所述AC电源被施加在所述一对电极上，所述一对电极与生物体接触；以及确定跨所述一对电极的经校准的第二电压波形，所述经校准的第二电压波形是针对所述组延迟被纠正的。在一些示例中，所述装置可以是可操作为根据所述经校准的第二电压波形确定所述生物体的生物阻抗值的。在一些示例中，所述生物体可以是对象的解剖学特征，并且所述装置被配置为根据所述生物阻抗值确定所述对象的生理参数。在一些示例中，所述生理参数可以包括动脉血压、心率和氧气水平中的一项或多项。在一些示例中，所述解剖学特征可以是手指或者其它的身体部位或者其部分。在一些示例中，所述测量电子器件可以包括被布置得与模拟电路和处理器串联并且位于所述模拟电路和所述处理器之间的模数转换器。根据一些实现，在一种具有存储在其上的软件的非暂时性计算机可读介质中，所述软件包括用于使生物阻抗测量系统执行用于确定生物体的生物阻抗值的过程的指令，所述生物阻抗测量系统包括测量电子器件，所述过程包括：基于交流(AC)电源被施加在所述生物阻抗测量系统的参考负载上，确定所述测量电子器件的组延迟；在所述生物阻抗测量系统的一对电极与所述生物体接触时，基于所述AC电源被施加在所述一对电极上，确定电压波形；通过针对所述组延迟进行纠正来校准所述电压波形；以及基于所校准的电压波形确定所述生物体的所述生物阻抗值。附图说明在本公开内容和附图中阐述了本说明书中描述的主题的一种或多种实现的细节。通过阅读本公开内容，其它的特征、方面和优点将变得显而易见。应当指出，本公开内容的附图和其它图解的相对尺寸可以不是按比例绘制的。本公开内容中所示出和描述的大小、厚度、布置、材料等是仅作为示本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种装置，包括：交流(AC)电源；一对电极；参考负载；开关布置，其可在第一开关状态和第二开关状态之间切换；以及测量电子器件，其中响应于所述开关布置处在所述第一开关状态下，所述AC电源被施加在所述参考负载上，并且所述装置关于跨所述参考负载的产生的第一电压波形执行第一操作；并且，响应于所述开关布置处在所述第二开关状态下，所述AC电源被施加在所述一对电极上，并且所述装置关于跨所述一对电极的产生的第二电压波形执行第二操作。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2016.08.10 US 15/233,8191.一种装置，包括：交流(AC)电源；一对电极；参考负载；开关布置，其可在第一开关状态和第二开关状态之间切换；以及测量电子器件，其中响应于所述开关布置处在所述第一开关状态下，所述AC电源被施加在所述参考负载上，并且所述装置关于跨所述参考负载的产生的第一电压波形执行第一操作；并且，响应于所述开关布置处在所述第二开关状态下，所述AC电源被施加在所述一对电极上，并且所述装置关于跨所述一对电极的产生的第二电压波形执行第二操作。2.根据权利要求1所述的装置，其中，当所述一对电极与生物体接触时，所述装置可操作为确定所述生物体的生物阻抗值。3.根据权利要求2所述的装置，其中：所述第一操作包括：确定所述测量电子器件的组延迟；所述第二操作包括：确定经校准的第二电压波形，所述经校准的第二电压波形是针对所述组延迟被纠正的；并且所述装置可操作为根据所述经校准的第二电压波形来确定所述生物体的所述生物阻抗值。4.根据权利要求3所述的装置，其中，所述生物体是对象的解剖学特征，并且所述装置被配置为根据所述生物阻抗值来确定所述对象的一个或多个生理参数。5.根据权利要求4所述的装置，其中，所述一个或多个生理参数包括动脉血压、心率、氧气水平或者其任意组合。6.根据权利要求4所述的装置，其中，所述解剖学特征是手指、或者其它的身体部位、或者其部分。7.根据权利要求1所述的装置，其中，所述参考负载在小于10MHz的频率处展现可忽略的电抗。8.根据权利要求1所述的装置，其中：所述第一操作和所述第二操作中的至少一项包括检测峰值电压；并且所述装置被配置为基于所检测的峰值电压来确定所述测量电子器件的组延迟。9.根据权利要求1所述的装置，其中，所述测量电子器件包括被布置得与模拟电路和处理器串联并且位于所述模拟电路和所述处理器之间的模数转换器。10.根据权利要求1所述的装置，还包括处理器，所述处理器被配置为控制所述开关布置，以及执行所述第一操作和所述第二操作。11.根据权利要求10所述的装置，其中，所述处理器被配置为：将所述开关布置设置为所述第一开关状态；执行所述第一操作以使得所述测量电子器件的组延迟是根据所述产生的第一电压波形来确定的；将所述开关布置设置为所述第二开关状态；以及执行所述第二操作以使得确定跨所述一对电极的经校准的第二电压波形，所述经校准的第二电压波形是针对所述组延迟被纠正的。12.根据权利要求1所述的装置，其中，所述装置包括传感器、移动设备、可穿戴设备、或者医疗设备中的一项或多项。13.一种用于使用生物阻抗测量系统确定生物体的生物阻抗值的方法，所述生物阻抗测量系统包括测量电子器件，所述方法包括：基于交流(AC)电源被施加在所述生物阻抗测量系统的参考负载上，确定所述测量电子器件的组延迟；当所述生物阻抗测量系统的一对电极与所述生物体接触时，基于所述AC电源被施加在所述一对电极上，确定电压波形；通过针对所述组延迟进行纠正来校准所述电压波形；以及基于所述经校准的电压波形来确定所述生物体的所述生物阻抗值。14.根据权利要求13所述的方法，其中，所述生物体是对象的解剖学特征，并且所述生物阻抗测量系统被配置为根据所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：D·B·莱默萨尔，J·威尔逊，
申请(专利权)人：高通股份有限公司，
类型：发明
国别省市：美国,US