一种生理监测设备及生理监测方法技术

本发明专利技术提供了一种生理监测设备。生理监测设备包括生理传感器、质量评估器和特征提取器。生理传感器用于感知生理特征以生成生物信号。质量评估器评估生物信号的质量。特征提取器接收生物信号，并对生物信号执行预设操作以获得特征数据。由特征提取器的预设操作引起的计算量是根据评估的生物信号的质量来改变的。本发明专利技术还提供了一种生理监测方法。本发明专利技术有效地降低连续医疗监测时的能量消耗。

A physiological monitoring equipment and method

【技术实现步骤摘要】
一种生理监测设备及生理监测方法
本专利技术涉及一种生理监测设备，且更具体而言，涉及一种在监测时间段内消耗更少能量的生理监测设备。
技术介绍
穿戴设备是这些年来的热门话题，一些穿戴设备能追踪医学健康信息，例如，心电图(electrocardiography，ECG)、光电血管容积图(photoplethysmogram，PPG)、心率和血压。为了获得健康信息的变化以用于疾病的诊断，这些穿戴设备能够进行连续医疗监测。然而，连续医疗监测增加了能量消耗。为了降低能量消耗，这些穿戴设备可以降低生物信号(bio-signal)的采样率或者其处理器的计算速率，但这样就限制了这些穿戴设备的能力并且降低了医疗监测的准确性。
技术实现思路
本专利技术提供了一种示例性实施例的生理监测设备。该生理监测设备包括生理传感器、质量评估器和特征提取器。生理传感器用于感知生理特征以生成生物信号。质量评估器评估生物信号的质量。特征提取器接收生物信号，并对生物信号执行预设操作以获得特征数据。由特征提取器的预设操作引起的计算量是根据评估的生物信号的质量来改变的。本专利技术提供了一种示例性实施例的生理监测方法。该生理监测方法包括步骤：生理传感器感知生理特征，以生成生物信号；评估生物信号的质量；特征提取器对生物信号执行预设操作以获得特征数据；以及根据评估的生物信号的质量，改变由特征提取器的预设操作引起的计算量。本专利技术的有益效果有：通过质量评估器评估生物信号的质量，并通过特征提取器对生物信号执行预设操作来获得特征数据，从而根据评估后的生物信号的质量来改变预设操作引起的计算量，进而有效地降低连续医疗监测时的能量消耗。下面实施例将结合附图给出具体的说明。附图说明通过阅读下面详细的说明书以及结合下面附图的示例，本专利技术可以被更充分理解，其中：图1是一示例性实施例的生理监测设备；图2A是由图1的生理监测设备所感知的生物信号；图2B是显示了图1的生理监测设备的特征提取器根据与运动信号相关的确定结果在一些时间段内停止执行预设操作的示意图；图3是显示了图1的生理监测设备的特征提取器根据与接触阻抗(contactimpedance)相关的确定结果在一些时间段内停止执行预设操作的示意图；图4是具有较低质量的示例性光电血管容积图(PPG)信号；图5是显示了图1的生理监测设备的特征提取器根据与正确率相关的确定结果在一些时间段内停止执行预设操作的示意图；图6是另一示例性实施例的生理监测设备；图7是显示了图6的生理监测设备的生物传感器根据与运动信号相关的确定结果在一些时间段内不由电源电压操作进行供电的示意图；图8是又一示例性实施例的生理监测设备；以及图9-图11是显示了一些信号不被记录到存储器设备中从而降低能量消耗的示意图。具体实施方式以下描述为本专利技术的较佳实施例。以下实施例仅用来举例阐释本专利技术的技术特征，并非用以限定本专利技术。本专利技术的保护范围当视权利要求书所界定为准。图1显示了一示例性实施例的生理监测设备。如图1所示，生理监测设备1包括质量评估器10、特征提取器11、处理器12、存储器设备13、开关14、阻抗传感器15、运动传感器16、至少一个生理传感器17、电源供应器(图中未示出)和显示器20。生理监测设备1可以是具有医疗功能和/或运动记录功能的穿戴设备，例如，智能手表，或者生理监测器，例如用于监测用户的ECG、脑电图(electroencephalograph，EEG)、肌电图(electromyography，EMG)、眼电图(electrooculography，EOG)、视网膜电图(electroretinogram，ERG)、胃电图(electrogastrography，EGG)和电神经图(electroneurogram，ENG)中的至少一个的ExG监测器、PPG监测器、心率监测器或者光电血氧计。在本实施例中，一个生理传感器17被示出作为一示例。然而，在其他实施例中，生理传感器17的数量由系统需求来确定。当生理传感器17由电源供应器进行供电时，生理传感器17工作以感知用户的生理特征。根据本实施例，生理传感器17可以由电极、红外传感器或者压力袖带(pressurecuff)来实现，以感知穿戴、拿着或者接触生理传感器17的用户的生理特征，例如用户的ECG、EEG、EMG、EOG、ERG、EGG、ENG、PPG、心跳或者血氧饱和度。生理传感器17根据所感知的结果生成生物信号S17。在本实施例中，基于所感知的生理特征，生物信号S17是ECG信号、EGG信号、EMG信号、EOG信号、ERG信号、EGG信号、PPG信号或者心跳信号。开关14耦接于生理传感器17与特征提取器11之间。当开关14闭合时，从生理传感器17到特征提取器11的传输路径被提供。当特征提取器11通过该传输路径接收生物信号S17时，特征提取器11对生物信号S17执行至少一个预设操作，以获得承载多个记录的特征数据的特征信号S17A。特征提取器11可以将所获得的特征信号S17A发送到显示器20，并且显示器20可以显示与表示用户的生理特征的特征信号S17A相关的值、图表或者波形。例如，观看者，如医生，可以根据显示器20上显示的这些值、图表或者波形做出疾病的诊断。特征提取器11也可以将所获得的特征信号S17A发送给处理器12，以用于高级分析。生物信号S17的质量影响特征数据的准确性。例如，如果生物信号S17的质量较低，则特征数据的准确性降低，使得显示器20上所显示的值、图表或者波形不能表示用户的真实生理特征。如何评估生物信号S17的质量将在下面段落中进行描述。当用户穿戴、拿着或者接触生理传感器17时，阻抗传感器15被放置在生理传感器17附近，以感知生理传感器17的接触阻抗。接触阻抗表示用户是否适当地穿戴、拿着或者接触生理传感器17。当用户适当地穿戴、拿着或者接触生理传感器17时，生理传感器17可以正确地感知生理特征，并且生物信号S17的质量较高。因此，接触阻抗可以是评估生物信号S17的质量的一个参数。阻抗传感器15根据所感知的接触阻抗生成阻抗信号S15。在一实施例中，阻抗传感器15和生理传感器17被放置在同一基底(base)上。在另一实施例中，阻抗传感器15与生理传感器17一起集成，以形成可以感知用户的至少一个生理特征和接触阻抗的传感器。当用户穿戴、拿着或者接触生理传感器17时，运动传感器16被放置在用户身体的特定部位上，例如用户的一个手臂、一个手腕或者一条腿。运动传感器16根据所感知的运动或者活动生成运动信号S16。例如，当用户正在训练或者移动肢体时，运动信号S16的值(即运动信号S16的幅度)较大。在用户训练或者移动肢体的情况中，生理传感器17不能正确地感知生理特征(例如，ECG、EGG)。因此，运动信号S16可以是评估生物信号S17的一个参数。在一实施例中，运动传感器16由惯性传感器(inertialsensor)来实现，例如G传感器，并且运动信号S16包括X方向本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种生理监测设备，其特征在于，包括：/n生理传感器，用于感知生理特征以生成生物信号；/n质量评估器，用于评估所述生物信号的质量；以及/n特征提取器，用于接收所述生物信号，并对所述生物信号执行预设操作以获得特征数据；/n其中，由所述特征提取器的所述预设操作引起的计算量是根据评估的所述生物信号的所述质量来改变的。/n

【技术特征摘要】
1.一种生理监测设备，其特征在于，包括：
生理传感器，用于感知生理特征以生成生物信号；
质量评估器，用于评估所述生物信号的质量；以及
特征提取器，用于接收所述生物信号，并对所述生物信号执行预设操作以获得特征数据；
其中，由所述特征提取器的所述预设操作引起的计算量是根据评估的所述生物信号的所述质量来改变的。


2.如权利要求1中所述的生理监测设备，其特征在于，
评估的所述生物信号的所述质量由一值来表示，以及
当所述质量评估器确定所述值大于阈值时，由所述预设操作引起的所述计算量被降低。


3.如权利要求1中所述的生理监测设备，其特征在于，
评估的所述生物信号的所述质量由一值来表示，以及
当所述质量评估器确定在第一时间段内所述值大于阈值时，所述质量评估器生成控制信号，以在所述第一时间段内禁能所述特征提取器来降低由所述预设操作引起的所述计算量。


4.如权利要求1中所述的生理监测设备，其特征在于，还包括：
开关，耦接于所述生理传感器和所述特征提取器之间，用于接收所述生物信号；
其中，评估的所述生物信号的所述质量由一值来表示，并且当所述质量评估器确定在第一时间段内所述值大于阈值时，所述质量评估器生成控制信号，以在所述第一时间段内断开所述开关，从而降低由所述预设操作引起的所述计算量。


5.如权利要求1中所述的生理监测设备，其特征在于，
评估的所述生物信号的所述质量由一值来表示，以及
当所述质量评估器确定在第一时间段内所述值大于阈值时，所述质量评估器生成控制信号，以在所述第一时间段内禁能所述生理传感器来降低由所述预设操作引起的所述计算量。


6.如权利要求5中所述的生理监测设备，其特征在于，还包括：
电源供应器，用于给所述生理传感器提供电源电压；以及
开关，耦接于所述电源供应器和所述生理传感器之间，用于接收所述电源电压；
其中，当所述质量评估器确定在所述第一时间段内所述值大于阈值时，所述开关在所述第一时间段内由所述控制信号断开，从而禁能所述生理传感器。


7.如权利要求1中所述的生理监测设备，其特征在于，还包括：
运动传感器，用于感知用户的运动，并根据感知的所述运动生成运动信号；
其中，所述质量评估器接收所述运动信号，并获得与所述运动信号相关的值来表示评估的所述生物信号的所述质量；
其中，所述质量评估器确定所述值是否大于阈值，并且当所述质量评估器确定在第一时间段内所述值大于所述阈值时，由所述特征提取器的所述预设操作引起的计算量被降低。


8.如权利要求1中所述的生理监测设备，其特征在于，还包括：
阻抗传感器，用于感知所述生理传感器的接触阻抗，并根据感知的所述接触阻抗生成阻抗信号；
其中，所述质量评估器接收所述阻抗信号，并获得所述阻抗信号的值来表示评估的所述生物信号的所述质量；
其中，所述质量评估器确定所述值是否大于阈值，并且当所述质量评估器确定在第一时间段内所述阻抗信号的所述值大于所述阈值时，由所述特征提取器的所述预设操作引起的所述计算量被降低。


9.如权利要求1中所述的生理监测设备，其特征在于，
所述质量评估器接收所述生物信号，并在时间窗口中从所述生物信号中提取多个特征值；
所述质量评估器更正不位于预设范围内的每个特征值，并计算所述时间窗口中的所述多个特征值的正确率来表示评估的所述生物信号的所述质量；以及
所述质量评估器确定所述正确率是否大于阈值，并且当所述质量评估器确定所述正确率大于所述阈值时，由所述特征提取器的所述预设操作引起的所述计算量被降低。


10.如权利要求1中所述的生理监测设备，其特征在于，
所述生物信号为是心电图信号、脑电图信号、肌电图信号、眼电图信号、视网膜电图信号、胃电图信号、电神经图信号、光电血管容积图信号或者心跳信号。


11.一种生理监测方法，其特征在于，包括：
通过生理传感器感知生理特征，以生成生物信号；

【专利技术属性】
技术研发人员：陈灿杰，许书余，
申请(专利权)人：联发科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：中国台湾;71