用于确定受试者的至少一个生命体征的微运动检测制造技术

本发明专利技术公开了一种用于确定受试者的至少一个生命体征的系统和方法。该系统包括：多个压力传感器，其被配置成放置在所述受试者的身体附近并且被配置且能操作来感测皮肤上的至少一个区域内所述受试者的身体的皮肤的移动，并生成与所述至少一个区域相对应的感测数据；所述感测数据包括多个测得信号，所述多个测得信号指示共同生理事件但在时间和强度上彼此不同；以及与所述多个压力传感器中的每一压力传感器处于数据通信中的控制单元；所述控制单元包括分析器处理实用程序，其被配置成且能操作来：接收与所述至少一个区域中的每一区域相对应的感测数据；对于与所述至少一个区域中的每一区域相关联的压力传感器，生成所述区域的压力变化轮廓；在其中标识指示所述受试者的至少一个生理事件的一个或多个预定签名；生成其签名数据；从所述签名数据中提取至少一个时间戳；以及基于此来生成指示所述受试者的至少一个生命体征的生命体征数据。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于确定受试者的至少一个生命体征的微运动检测
本公开是生命体征和生理参数检测的领域，尤其是透过对皮肤运动的非侵入式测量。
技术介绍
被认为是本公开主题的相关背景的参考文献列出如下：WO2015/051770WO2017/220055WO2017/220056在此确认上述参考文献并不被推断为意味着它们与本公开主题的专利性有任何相关。
技术介绍
生命体征和各种生理参数是监测患者状态的关键。许多这些生理参数是由夹在患者上、附在患者上或侵入患者体内的测量单位来测量的。当患者正在接受长期治疗时，这些测量可能会令人烦恼，或甚至可能对患者造成伤害。通过非侵入式测量来在患者不知悉的情况下测量这些生命体征，可以改善患者在医院或健康中心治疗期间的状况。
技术实现思路
本专利技术涉及一种系统和方法，用于通过对施加在受试者外表面(即皮肤)上的压力进行采样来以非侵入式方式标识受试者的内部现象/生理事件，并基于此来确定至少一个生命体征。生命体征可以是任何生理参数，诸如心率、血压、器官活动、颅内压、预定义路径中的血流速度，等等。为了确定生命体征，一个或多个压力传感器被放置以感测身体皮肤的感测区域的皮肤移动，身体皮肤的感测区域的移动与生理事件相关，诸如特定心脏活动，例如主动脉瓣的打开和/或闭合。压力传感器被配置成感测在微米尺度上的移动。压力传感器可以间接地感测移动，即经由一层床垫或枕头。从每一感测区域，由感测该区域的传感器对压力进行的随时间的测量被用来生成感测数据。感测数据被分析以生成与区域的压力测量在时间上的发展相对应的压力变化轮廓(profile)。然后，在压力变化轮廓中标识预定签名，它们是生理事件的表达，并且其时间戳被提取。时间戳和/或时间戳之间的关系指示受试者的生命体征。本技术使用放置在不同位置的至少两个传感器，以能够获得不容易触及的地方(例如在颅骨区域内部)的矢量力过程。因此，传感器被放置在靠近身体表面的不同部分附近。身体中的内部力过程会造成身体表面上的压力变化，这然后由传感器测得。以此方式，传感器所获得的数据是发生在身体中的真实力过程的同步签名。预定签名具有与内部力过程相同的变换属性，即它在同一变换群下是不变的。传感器创建力被投影到其中的坐标系。当在三个独立方向上测得了力投影时，力矢量可被重建。多个传感器能够获得形成几何对象的感测数据，即信号曲线(β1(t)，β2(t)，……，βn(t))。只要曲线在n维空间中改变方向，就可以在对应的曲率中观察到这一点。在某些情形中，从两个或更多个感测区域提取时间戳，并且不同感测区域的时间戳之间的关系与受试者的生命体征相关。例如，与血液通过主动脉弓相关的时间戳和与主动脉分叉的脉搏波反射相关的时间戳之间的时间差指示脉搏波传播速度。因此，本专利技术的一方面提供了一种用于确定受试者的至少一个生命体征的系统。该系统包括配置成放置在受试者的身体附近的多个压力传感器。传感器可被放置成使它们间接地感测皮肤的移动，即经由介体物，诸如布、聚合物成分(polymericplayer)、基于织物的物质，等等。在一些其他实施例中，传感器可直接接触受试者的皮肤以直接感测其移动。传感器被配置并可操作以感测受试者皮肤的一个或多个区域内受试者的身体的皮肤的移动，并生成对应于该至少一个区域的感测数据。区域可以与单个或多个传感器相关联，使得每一传感器被配置成感测共同生理事件。生理事件可以是例如主动脉分叉进入髂总动脉、主动脉瓣打开、脉搏传播通过主动脉弓、心脏心房收缩，等等。感测数据包括指示共同生理事件的在时间和强度上彼此不同的多个测得信号。例如，被配置成感测血液沿着主动脉弓的传播的传感器被布置在与主动脉弓的不同位置相关联的不同位置处。由于这种配置，在皮肤上表达且与主动脉弓中的血液传播相关的压力测量值，在不同传感器之间在时间和强度上不同。针对每一区域基于由与该区域相关联的传感器所获得的测量来生成感测数据，该感测数据包括来自与该区域相关联的传感器的随时间的一组压力测量值。该系统包括控制单元，该控制单元与多个压力传感器中的每一者处于数据通信中以接收感测数据，每一感测数据与特定区域相关。所述控制单元包括分析器处理实用程序，其被配置成分析与区域中的每一者相对应的感测数据，并基于此来生成针对每一区域的压力变化轮廓。分析器处理实用程序在压力变化轮廓中标识一个或多个可识别的签名。这些签名与体内生理事件相关，并且基于所标识的签名生成签名数据。分析器处理实用程序或提取器模块被配置成从指示受试者的至少一个生命体征的签名数据中提取和生成生命体征数据。应当注意，提取步骤可以由分析器处理实用程序执行，或者由与分析器处理实用程序进行数据通信的另一模块执行。在一些实施例中，提取器模块被配置成提取与签名数据相对应的时间戳，并基于此生成生命体征数据。在该系统的一些实施例中，压力传感器布置在多个阵列中。多个阵列可以包括与受试者的皮肤的第一和第二区域相关联的第一和第二阵列。基于从与每一区域相关联的传感器接收的感测数据，为该区域生成压力变化轮廓。时间戳之间的关系可以是例如不同传感器阵列中的相联系的生理事件之间的时间差/延迟。在这方面，应当理解，在本专利技术的技术中使用的阵列的数量取决于要确定的生命体征。例如，为了测量心房收缩、等容心肌收缩和/或主动脉瓣打开的时刻，一个阵列就足够了。为了测量脉搏波速度，需要两个阵列。第一和第二区域可以与不同的生理事件相关联，并且相关于每一区域生成感测数据，即对应于第一区域的第一感测数据以及对应于第二区域的第二感测数据。在该系统的一些实施例中，控制单元被配置并可操作以分析和提取对应于第一和第二区域的第一和第二时间戳。时间戳可以通过连贯的生理事件彼此相关，即在与第一区域相关联的第一位置上发起并继续到与第二区域相关联的第二位置的事件。控制单元分析并提取第一和第二时间戳之间的关系，并基于该关系确定生命体征。生命体征可包括指由本专利技术的技术导出的生理参数或生理状态的生理状况，并且不一定由压力传感器直接测得。例如，生理状况可以从间接测量中导出，例如通过基于两个生理事件的直接测量来计算。在一些实施例中，该关系包括第一和第二时间戳之间的时间差。例如，标识血液通过主动脉弓和血液通过主动脉分叉之间的时间差，指示脉搏波的传播。与同一区域相关联的压力传感器可位于该区域内以间隔开的关系布置的诸子区域中。因此，与共同区域相关联的诸传感器可以通过其对共同生理事件的压力测量在时间和强度上而变化。在一些实施例中，在受试者的皮肤和传感器之间布置一个层，使得间接地执行测量。该层可以是床垫或枕头的一部分。在该系统的一些实施例中，传感器中的至少一些与受试者的皮肤直接接触。压力传感器被配置成感测皮肤的微米大小的移动。在一些实施例中，传感器包括压电组件。传感器还可以包括电容器组件。压电组件被配置成感测相对快的信号，而电容器组件被配置成感测相对慢的信号。换言之，传感器具有被配置为压电换能器的快采样率组件和被配置为电容器的慢采样率组件。此类传感器的本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于确定受试者的至少一个生命体征的系统，所述系统包括：/n多个压力传感器，所述多个压力传感器被配置成放置在所述受试者的身体附近并且被配置且能操作来感测皮肤上的至少一个区域内所述受试者的身体的皮肤的移动，并生成与所述至少一个区域相对应的感测数据；所述感测数据包括多个测得信号，所述多个测得信号指示共同生理事件但在时间和强度上彼此不同；/n与所述多个压力传感器中的每一压力传感器处于数据通信中的控制单元；所述控制单元包括分析器处理实用程序，所述分析器处理实用程序被配置成且能操作来：/n接收与所述至少一个区域中的每一区域相对应的感测数据；/n对于与所述至少一个区域中的每一区域相关联的压力传感器，生成所述区域的压力变化轮廓；/n在所述压力变化轮廓中标识指示所述受试者的至少一个生理事件的一个或多个预定签名；/n生成所述一个或多个预定签名的签名数据；/n从所述签名数据中提取至少一个时间戳；以及基于所述至少一个时间戳来生成指示所述受试者的至少一个生命体征的生命体征数据。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20181202 IL 2634091.一种用于确定受试者的至少一个生命体征的系统，所述系统包括：
多个压力传感器，所述多个压力传感器被配置成放置在所述受试者的身体附近并且被配置且能操作来感测皮肤上的至少一个区域内所述受试者的身体的皮肤的移动，并生成与所述至少一个区域相对应的感测数据；所述感测数据包括多个测得信号，所述多个测得信号指示共同生理事件但在时间和强度上彼此不同；
与所述多个压力传感器中的每一压力传感器处于数据通信中的控制单元；所述控制单元包括分析器处理实用程序，所述分析器处理实用程序被配置成且能操作来：
接收与所述至少一个区域中的每一区域相对应的感测数据；
对于与所述至少一个区域中的每一区域相关联的压力传感器，生成所述区域的压力变化轮廓；
在所述压力变化轮廓中标识指示所述受试者的至少一个生理事件的一个或多个预定签名；
生成所述一个或多个预定签名的签名数据；
从所述签名数据中提取至少一个时间戳；以及基于所述至少一个时间戳来生成指示所述受试者的至少一个生命体征的生命体征数据。


2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述多个压力传感器被布置在分别位于所述受试者的身体第一和第二不同区域附近的至少第一和第二阵列中，并提供指示所述第一和第二区域中的皮肤移动的相应第一和第二感测数据。


3.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，所述第一和第二感测数据指示不同的生理事件。


4.根据权利要求3所述的系统，其特征在于，所述控制单元被配置成且能操作来分析第一和第二签名以及对应的时间戳，并确定所述第一和第二时间戳之间的关系，所述关系指示身体的至少一个生理状况。


5.如权利要求4所述的系统，其特征在于，所述关系包括时间差。


6.根据权利要求1-5中的任一项所述的系统，其特征在于，与同一区域相关联的诸压力传感器位于所述区域内的以间隔开的关系来布置的诸子区域中。


7.根据权利要求1-6中的任一项所述的系统，其特征在于，一个层被设置在所述受试者的皮肤与所述多个压力传感器中的每一者之间。


8.根据权利要求7所述的系统，其特征在于，所述层是床垫或枕头的一部分。


9.根据权利要求1-6中的任一项所述的系统，其特征在于，所述多个压力传感器中的一些被放置成与受试者的皮肤物理接触。


10.根据权利要求1-9中的任一项所述的系统，其特征在于，所述压力传感器被配置成感测微移动。


11.根据权利要求1-10中的任一项所述的系统，其特征在于，所述感测数据包括每一传感器的随时间的压力样本的强度。


12.根据权利要求1-11中的任一项所述的系统，其特征在于，所述变化轮廓是n维曲线的曲率，其中‘n’是与同一区域相关联的压力传感器的数量。


13.根据权利要求1-12中的任一项所述的系统，其特征在于，所述预定签名由所述信号曲线的至少一个投影的阈值来表征。


14.根据权利要求1-13中的任一项所述的系统，其特征在于，至少一个区域是所述受试者的头部的一部分。


15.根据权利要求1-13中的任一项所述的系统，其特征在于，至少一个区域是所述受试者的腹部的一部分，并且至...

【专利技术属性】
技术研发人员：P·谢巴，V·科拉日，O·布拉达克，
申请(专利权)人：林内特斯波尔有限公司，
类型：发明
国别省市：捷克;CZ