用于执行主动听诊和检测声能测量的系统、设备和方法技术方案

主动听诊可用于确定用户的器官(例如，肺或心脏)特征。可以将声或压电信号(例如，脉冲、音调和/或宽带脉冲)投射到动物(通常是人类)的身体或胸部。信号与身体或肺相互作用，在某些情况下可能会在体内/肺引起共振。可以从身体发射出由此导致的信号，对该信号进行分析以确定例如肺的共振频率和/或声音如何被身体吸收、反射或修改。该信息可以指示例如肺容量、肺中滞留的空气量和/或COPD的存在的肺特征。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于执行主动听诊和检测声能测量的系统、设备和方法
本申请是2018年4月27日提交的标题为“ACTIVEAUSCULTATIONDEVICEANDSONICENERGYMEASUREMENTSENSOR”的美国临时专利申请62/663,262的非临时申请，并要求其优先权，并且是2018年11月29日提交的标题为“SYSTEMS,DEVICES,ANDMETHODSFORPERFORMINGACTIVEAUSCULTATIONANDSONICENERGYMEASUREMENTS”的美国临时专利申请62/773,002的非临时申请，并要求其优先权，两者均通过引用整体并入本文。
技术介绍
听诊用于确定动物体内器官的状况，通常是心脏或肺。通常通过手动敲击胸部或背部将信号引入体内。该信号与目标器官(通常是肺)相互作用后，用听诊器将其检测出来。通过分析检测到的信号，可以确定器官的状况。附图说明在附图的图中以示例而非限制的方式示出了本专利技术，其中：图1示出了与本专利技术的一些实施例一致的示例性主动听诊系统；图2A示出了与本专利技术的一些实施例一致的第二示例性主动听诊系统；图2B示出了与本专利技术的一些实施例一致的第三示例性主动听诊系统；图3A提供了与本专利技术的一些实施例一致的佩戴主动听诊系统的用户的正视图和侧视图；图3B提供了与本专利技术的一些实施例一致的用户穿着位于用户胸部相对侧上的发射器和接收器的正视图和侧视图；图3C提供了与本专利技术的一些实施例一致的示例性主动听诊系统的图示，该主动听诊系统配置为可以附接到用户的表皮的粘贴式贴片；图4提供了与本专利技术的一些实施例一致的用于从多个通信设备获取和处理主动听诊数据的系统的框图；图5A提供了与本专利技术的一些实施例一致的扫描的肺的图像，其中滞留有少量的空气；图5B提供了与本专利技术的一些实施例一致的受COPD影响的经扫描的肺的图像，其包括多个囊(pocket)或体积的滞留的空气；图6提供了与本专利技术的一些实施例一致的示例性方式的图像，其中可以对用户的左肺和右肺进行建模或估计；图7A示出了与本专利技术的一些实施例一致的，已经穿过用户的肺并且已经被接收器接收的声音的频谱捕获三维图；图7B示出了与本专利技术的一些实施例一致的呼吸周期估计的曲线图；图8提供了与本专利技术的一些实施例一致的一些示例性声音的一系列图表，这些声音可以随时间经过发射器连续地发射到用户的肺，并通过主动听诊系统接收；图9提供了与本专利技术的一些实施例一致的示例性肺共振特征(LRS)数据的图；图10提供了描述与本专利技术的一些实施例一致的过程的流程图；和图11描绘了与本专利技术的一些实施例一致的计算机系统的组件，在其中可以存储和执行实例化本专利技术的方法的计算机可读指令。在所有附图中，除非另有说明，否则相同的附图标记和字符用于表示所示实施例的相似特征、元件、组件或部分。此外，尽管现在将参考附图详细描述本专利技术，但结合说明性实施例进行描述。目的是可以对所描述的实施例进行改变和修改，而不背离所附权利要求所限定的本专利技术的真实范围和精神。
技术实现思路
本专利技术主动听诊以确定用户的器官(例如，肺或心脏)特征。声音或压电信号(例如，脉冲、音调和/或宽带脉冲)被投影到动物(通常是人)的身体或胸部。信号与身体或肺相互作用，在某些情况下可能会在体内/肺引起共振。可以从身体发射出合成信号，可以对该信号进行分析以确定例如肺的共振频率和/或声音如何被身体吸收、反射或修改。该信息可以指示例如肺容量和/或COPD的存在的肺特征。本文公开的一种主动听诊方法，通常向用户的心脏和/或肺发出声信号，朝向用户感兴趣的目标。声信号能够以连续、周期性和/或持续大约0.1-5秒的脉冲或短时脉冲串投射到用户的身体内。在一些实施例中，声信号可以是包括范围从例如2000Hz和30000Hz的多个频率的宽带信号。一部分声信号可以经由例如反向散射或传输从用户的身体发出，并且可以由例如麦克风的接收器接收。然后可以确定所接收的声信号的特性。示例性特征包括接收到的声信号的强度、持续时间和/或频率。该特性可以提供给操作者。在一些实施例中，这些步骤可以重复多次。并且可以将接收到的声音的特征相互比较，以确定例如特征随时间的变化和/或确定的特征是否与另一因素相对应，另一因素例如为对用户健康的改善、不良健康事件、天气因素、环境因素等。可以将该比较提供给操作员。另外或可替代地，可以将所确定的特性与该特性的预定值进行比较，以便确定例如，用户的特征如何与其他特征进行比较，以得出可用于诊断用户和/或预测何时可能发生不良事件的相似度或模式。另外地或可替代地，在一些情况下，可以响应于例如所确定的接收到的声信号的特性和/或缺乏足够清晰的接收到的声信号而响应地调整信号中包括的持续时间、强度和/或频率。在某些情况下，该特性可以用于确定滞留在用户的肺的空气量和/或用户的肺活量。另外地或可替代地，在一些实施例中，可以通过与发射器通信的处理器向发射器提供信号激励来执行主动听诊，从而使发射器产生多个频率的声能，该声能导向用户的器官。然后可以接收和分析与导向器官的多个频率的声能相对应的声能响应，以确定该器官的共振频率。在一些实施例中，导向器官的多个频率可以包括一组离散频率，预定频率响应和/或频率仓。另外地或可替代地，信号激励可以使发射器产生声能，该声能在预定时间段内循环通过该组离散频率。另外地或可替代地，信号激励可以使发射器产生包括一系列伪随机产生和/或选择的频率的声能。另外地或可替代地，信号激励可以使发射器产生声能，以产生包括多个频率的声能突发(burst)。在一些实施例中，可以基于目标的共振频率来确定滞留在器官中的空气量。在本文公开的一些实施例中，可以接收与用户有关的信息，并将其与目标和/或器官的共振频率相关联。有时，所接收的信息涉及用户的生理特征，用户的诊断、器官的大小、器官的形状、器官中的流体的类型、器官中的气体的类型、发射器的位置、接收器的位置环境噪声水平、和用户的定向中的一项或多项。本文公开的示例性系统可以包括处理器和/或服务器，该处理器和/或服务器被配置为向与处理器通信的发射器(例如，扬声器)提供信号激励，使得发射器产生多个频率的声能。声能可以导向用户的身体的器官。处理器/服务器可以接收与导向器官的多个频率的声能相对应的声能响应。并且处理器/服务器可以在声能响应和预定阈值之间产生比较，然后基于该比较确定器官的一个或多个共振频率。另外或替代地，可以通过与发射器通信的处理器向发射器提供第一信号激励来执行主动听诊，从而使发射器产生导向器官的第一多个频率的声能，处理器经由与处理器通信的接收器接收第一声能响应，该第一声能响应对应于导向器官的第一多个频率的声能，由处理器向发射器提供第二信号激励，使得发射器产生导向器官的第二多个频率的声能，处理器经由接收器接收第二声能响应，该第二声能响应对应于导向器官的第二多个频率的声能，处理器生成第一声能响应与第二声本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种执行主动听诊的方法，包括：/n将宽带声信号引导到用户的身体内朝向感兴趣的目标，其中，所述宽带声信号是包括多个频率的脉冲；/n从所述用户的身体接收声信号，所接收到的声信号对应于宽带声信号；和/n确定所述接收到的声信号的特性，其中所述特性是所述接收到的声信号的强度和频率中的至少一个。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20180427 US 62/663,262;20181129 US 62/773,0021.一种执行主动听诊的方法，包括：
将宽带声信号引导到用户的身体内朝向感兴趣的目标，其中，所述宽带声信号是包括多个频率的脉冲；
从所述用户的身体接收声信号，所接收到的声信号对应于宽带声信号；和
确定所述接收到的声信号的特性，其中所述特性是所述接收到的声信号的强度和频率中的至少一个。


2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述宽带声信号是第一宽带声信号，并且所述接收到的声信号是第一接收到的声信号，所述方法还包括：
从所述用户的身体接收第二声信号，所接收到的声信号对应于投射到所述用户的身体中的第二宽带声信号；
确定第二接收到的声信号的特性，其中所述第二接收到的声信号的特性是所述第二接收到的声信号的强度和频率中的至少一个；
比较所述第一接收到的声信号和所述第二接收到的声信号的特性；和
向操作员提供比较指示。


3.根据权利要求1或2所述的方法，还包括：
将声信号的特性与预定值进行比较。


4.根据权利要求1所述的方法，还包括：
响应于所确定的声信号的特性，调整所述宽带信号的持续时间、所述宽带信号的强度和包括在所述宽带信号中的频率中的至少一个。


5.根据权利要求1所述的方法，其中，所述宽带信号包括在2000Hz和30000Hz之间的多个频率。


6.根据权利要求1所述的方法，其中，所述脉冲的持续时间在0.1秒和2秒的范围内。


7.根据权利要求1所述的方法，其中，所述目标是所述用户的心脏和肺中的至少一者。


8.根据权利要求1所述的方法，其中，所述目标是所述用户的肺，所述方法还包括：
响应所确定的特征，确定滞留在所述用户的肺中的空气量。


9.一种方法，包括：
通过处理器从接收器接收检测到的声信号，所检测到的声信号对应于以脉冲形式导向用户的身体内的目标并响应地从所述用户发出的声信号，所述声信号包括多个频率；和
通过处理器分析所接收到的声信号以确定目标的共振频率。


10.根据权利要求9所述的方法，其中，所述目标是所述用户的肺，所述方法还包括：
通过处理器根据所述共振频率确定存在于所述用户的肺的滞留空气量。


11.根据权利要求9或10中任一项所述的方法，还包括：
将所述目标的共振频率与预定值进行比较。


12.根据权利要求9所述的方法，进一步包括：
响应于所确定的目标的共振频率，调整持续时间、宽带信号激励的强度以及包括在宽带信号激励中的频率中的至少一者。


13.根据权利要求9所述的方法，其中，所述宽带信号激励在2000Hz与30000Hz之间。


14.一种进行主动听诊的方法，包括：
通过与发射器通信的处理器向所述发射器提供信号激励，以使所述发射器产生多个频率的声能，所述声能导向用户的器官；
通过所述处理器经由与所述处理器通信的接收器接收声能响应，所述声能响应对应于导向所述器官的多个频率的声能；
处理器分析接收到的声能响应以确定器官的共振频率。

【专利技术属性】
技术研发人员：M·阿尔顿多嘉，
申请(专利权)人：瑞斯派尔实验室股份有限公司，
类型：发明
国别省市：美国;US