使用耳塞来收集生物相关信息制造技术

本公开的方面提供一种用于获得与用户相关联的生物信息的方法，该方法包括：经由插入所述用户的耳朵中的耳塞的耳头上的第一电极来接收电信号，经由耳塞的外部部分上的第二电极来接收电信号，以及基于经由第一电极和第二电极所接收的所述信号来导出心电图(ECG)。方面还提供一种用于确定与用户相关联的脉冲行进时间(PTT)的方法，该方法包括：使用插入用户的耳朵中的耳塞来获得近端信号，使用耳塞来获得远端信号，以及基于所获得的近端信号和所获得的远端信号来导出PTT。

Using earplugs to gather biologically relevant information

An aspect of the present disclosure provides a method for obtaining biological information associated with a user, the method comprising: receiving an electrical signal via a first electrode on the ear head of an earplug inserted in the ear of the user, receiving an electrical signal via a second electrode on the external part of the earplug, and deriving an electrocardiogram based on the signal received via the first electrode and the second electrode Figure (ECG). Aspect 2 also provides a method for determining a pulse travel time (PTT) associated with a user, which includes: obtaining a near end signal using an earplug inserted into the user's ear, obtaining a far end signal using an earplug, and deriving a PTT based on the obtained near end signal and the obtained far end signal.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】使用耳塞来收集生物相关信息相关申请的交叉引用本专利申请要求于2017年2月21日提交的美国专利申请号15/438,213的权益，其以整体通过引用清楚地并入于此。
技术介绍
本公开的方面大体上涉及使用配置为收集生物相关信息的耳塞以及用于至少使用经由外耳或者耳道的表面收集的信息来收集生物相关信息的方法。监测生物相关信息帮助确定个体的各种特征。作为示例，生理感测、生化感测和运动感测单独或者组合地用于监测个体的健康状况。监测个体的健康状况帮助预防保健以及疾病的诊断和治疗。随着人口的增长段老龄化并且随着患有慢性病状的个体的数目增加，期望持续改进收集和处理健康相关参数的方法。在改进用于收集用于进行健康监测的信息的方法和系统中存在数个挑战。用于获得信息的方法的装置应该方便、用户舒适且准确。此外，应该以连续且无妨碍的方式收集健康相关参数。
技术实现思路
某些方面提供一种获得与用户相关联的生物信息的方法。该方法包括：经由插入用户的耳朵中的耳塞的耳头(eartip)上的第一电极来接收电信号，经由耳塞的外部部分上的第二电极来接收电信号，以及基于经由第一电极和第二电极所接收的电信号来导出心电图(ECG)。根据方面，方法进一步包括：确定经由第一电极所接收的电信号与经由第二电极所接收的电信号之间的电位差。基于确定的电位差来导出ECG。根据方面，方法进一步包括：基于导出的ECG来确定与用户相关联的血压。根据方面，经由第一电极所接收的电信号从用户的耳朵中获得，并且经由第二电极所接收的电信号从用户的具有与该耳朵不同的电位的另一位置中获得。根据一个示例，方法包括：在第二电极上接触用户的左手的手指，以经由第二电极来获得电信号。如本文中所描述，耳头包括柔性伞状耳头。某些方面提供一种用于确定与用户相关联的脉冲行进时间(PTT)的方法。该方法包括：使用插入用户的耳朵中的耳塞来获得近端信号，使用该耳塞来获得远端信号，以及基于获得的近端信号和获得的远端信号来导出PTT。根据方面，近端信号包括心电图(ECG)脉冲信号，并且远端信号包括经由位于耳塞上的麦克风所获得的心音图(PCG)信号或者经由耳塞上的光学传感器所获得的光电容积图(PPG)信号中的一个信号。根据方面，近端信号包括心电图(ECG)脉冲信号，并且远端信号包括经由耳塞上的加速度计所获得的心冲击描记图(BCG)信号。根据方面，近端信号包括经由耳塞上的加速度计所获得的心冲击描记图(BCG)信号，并且远端信号包括经由位于耳塞上的麦克风所获得的心音图(PCG)信号或者经由耳塞上的光学传感器所获得的光电容积图(PPG)信号中的一个信号。根据方面，导出PTT包括计算近端信号与远端信号之间的延迟。根据一个示例，方法进一步包括基于计算的延迟来确定用户的血压。某些方面提供一种耳塞，该耳塞包括：柔性导电耳头，其被配置为从耳塞的用户接收电信号；以及外壳，其与导电耳头耦合，其中，外壳被配置为将电信号从导电头传递到外部电子硬件。根据方面，导电耳头包括涂布有导电涂层的耳头或者用导电橡胶制造的耳头中的至少一个耳头。根据方面，导电耳头包括两个或更多个部段，每个部段具有用于从用户收集电信号的其自身的电接触。根据方面，生物传感器被放置在耳塞上，其中，该生物传感器被配置为监测与用户相关联的汗水组分或pH中的至少一个。根据方面，导电耳头被配置为将信号从生物传感器传递到外壳。根据方面，耳塞包括用于监测用户的皮电反应(GSR)的多导电电极。根据方面，由导电头收集的电信号用于产生与用户相关联的脑电图(EEG)、心电图(ECG)、肌电图(EMG)或者眼电图(EOG)中的至少一个。根据方面，导电耳头包括伞状耳头，并且被配置为与用户的耳道形成密封。根据方面，耳塞包括：轴区域，其在伞状头与外壳之间；以及电线，其用于将电信号从轴区域传输到外壳，该电线具有第一端和第二端，其中，第一端与轴区域耦合，并且第二端与外壳耦合。根据方面，导电耳头包括第一电极和第二电极，在头被定位于耳道中时，第一电极延伸到用户的耳道中，并且第二电极位于头的在耳道外部的表面上，其中，第一电极和第二电极包括用于收集与用户相关联的生物相关信息的传感器。根据一个示例，第一电极涂布有银基导电涂层且包括负电极，并且第二电极包括头或者外壳中的一者的隔离的导电涂布部段。根据一个示例，第二电极包括覆盖有铜箔的外壳的一部分。根据方面，耳塞进一步包括配置为收集与用户相关联的生物相关信息的麦克风、加速度计或者光学传感器中的至少一者。附图说明图1图示了人耳的解剖构造。图2图示了示例体表电位图。图3图示了具有柔性涂布耳头的示例耳塞。图4图示了耳塞的外表面上的电极的一个示例。图5图示了耦合至耳头的电子硬件的一个示例，该电子硬件处理来自耳塞的第一和第二电极的信号。图6图示了放置在耳塞的耳头中的麦克风或者加速度计。图7图示了用于获得PTT的数据的一个示例。图8图示了包括涂布的柔性伞状耳头和尾部部分的示例耳塞。图9图示了各自具有柔性伞状耳头的示例耳塞。图10图示了各自具有柔性伞状耳头的示例耳塞。图11图示了在柔性耳头上具有损坏的示例耳塞。图12图示了包括伞状耳头上的峰和谷的示例耳塞。图13图示了在伞状耳头的一部分上具有保护涂层的示例耳塞。图14图示了耳塞的示例横截面表示。图15图示了可执行以收集与用户相关联的生物相关信息的示例操作。图16图示了用于确定与用户相关联的PTT的示例操作。具体实施方式本公开的方面涉及使用耳塞作为可穿戴健康监测系统。因此，经由插入用户的耳朵中的耳塞来收集生物相关信息。根据一个示例，耳塞用于持续且无妨碍地测量用户的血压、呼吸速率、心率或者心率变异性中的至少一项。如本文中所描述，耳塞用于收集与耳塞的用户相关联的脉冲行进时间(PTT)、脑电图(EEG)、心电图(ECG)、肌电图(EMG)、眼电图(EOG)、皮电反应(GSR)、汗水组分或者pH中的一个或多个。数个因素有助于期望的连续可穿戴健康监测系统。实用的可穿戴系统不应该明显地被污名化。优选地，健康监测系统不引人注目且分立，以便提供一些隐私。系统应该穿戴舒适且对用户的活动的干扰最小。舒适且无妨碍的系统确保在用户在其自然环境中被监测时进行记录，且因此使得能够采集更多代表性的、有用的且现实的数据。系统应该被嵌入于确保电极和传感器稳固地保持在原位的设备上。因此，电极或者传感器不容易损坏或者从系统脱落。系统应该对用户友好。例如，用户应该能够在不存在受过训练的专业人员的辅助的情况下使用系统。以此方式，健康监测系统降低了操作成本。最后，期望的系统由制造的可行性证明是现实的。本文中所描述的入耳健康监测系统有利地满足上文所描述的因素。入耳式耳机可商购且广泛用于通信和娱乐两种目的，这些入耳式耳机包括具有可去除且可替换的软耳头的一个或两个耳塞。如下文将更详细地描述，本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于获得与用户相关联的生物信息的方法，包括：/n经由插入所述用户的耳朵中的耳塞的耳头上的第一电极来接收电信号；/n经由所述耳塞的外部部分上的第二电极来接收电信号；以及/n基于经由所述第一电极和所述第二电极所接收的所述电信号来导出心电图(ECG)。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20170221 US 15/438,2131.一种用于获得与用户相关联的生物信息的方法，包括：
经由插入所述用户的耳朵中的耳塞的耳头上的第一电极来接收电信号；
经由所述耳塞的外部部分上的第二电极来接收电信号；以及
基于经由所述第一电极和所述第二电极所接收的所述电信号来导出心电图(ECG)。


2.根据权利要求1所述的方法，进一步包括：
确定经由所述第一电极所接收的所述电信号与经由所述第二电极所接收的所述电信号之间的电位差，以及
其中所述ECG基于所确定的所述电位差而被导出。


3.根据权利要求1所述的方法，进一步包括：
基于所导出的所述ECG来确定与所述用户相关联的血压。


4.根据权利要求1所述的方法，
其中经由所述第一电极所接收的所述电信号从所述用户的所述耳朵中被获得，以及
其中经由所述第二电极所接收的所述电信号从所述用户的具有与所述耳朵不同的电位的另一位置中被获得。


5.根据权利要求4所述的方法，进一步包括：
在所述第二电极上接触所述用户的左手的手指，以经由所述第二电极获得所述电信号。


6.根据权利要求1所述的方法，其中所述耳头包括柔性伞状耳头。


7.一种用于确定与用户相关联的脉冲行进时间(PTT)的方法，包括：
使用插入所述用户的耳朵中的耳塞来获得近端信号；
使用所述耳塞来获得远端信号；以及
基于所获得的所述近端信号和所获得的所述远端信号来导出所述PTT。


8.根据权利要求7所述的方法，
其中所述近端信号包括心电图(ECG)脉冲信号，以及
其中所述远端信号包括以下之一：经由位于所述耳塞上的麦克风所获得的心音图(PCG)信号，或者经由所述耳塞上的光学传感器所获得的光电容积图(PPG)信号。


9.根据权利要求7所述的方法，
其中所述近端信号包括心电图(ECG)脉冲信号，以及
其中所述远端信号包括经由所述耳塞上的加速度计所获得的心冲击图(BCG)信号。


10.根据权利要求7所述的方法，
其中所述近端信号包括经由所述耳塞上的加速度计所获得的心冲击图(BCG)信号，以及
其中所述远端信号包括以下之一：经由位于所述耳塞上的麦克风所获得的心音图(PCG)信号，或者经由所述耳塞上的光学传感器所获得的光电容积图(PPG)信号。


11.根据权利要求7所述的方法，其中导出所述PTT包括：
计算所述近端信号与所述远端信号之间的延迟。


12.根据权利要求11所述的方法，进...

【专利技术属性】
技术研发人员：R·基尔斯泽恩布拉特，L·林，M·约费，
申请(专利权)人：伯斯有限公司，
类型：发明
国别省市：美国;US