【技术实现步骤摘要】
本公开涉及一种用于测量心脏参数以检测心脏病的可穿戴便携式系统和方法。
技术介绍
1、具体地，该系统可以与贴片、粘性电极、胸带等相关联，适用于人的胸骨，并且被配置为例如通过诸如移动电话、智能手表等的移动设备提供与人的健康状态相关的数据。
2、如今，越来越多的应用和程序是可用的，可与专用设备或移动设备相关联，能够允许在正常生活条件下和在一天的任何时间监测人的健康。这些应用和程序被研究以便在不必连接到复杂和昂贵的机器上并且不需要医生和/或保健人员在场的情况下操作。
3、具体地，这些应用和程序旨在以个人可用的方式提供越来越多的健康信息，具有良好的准确度水平并且无缝(seamlessly)。由于它们与电池供电的设备相关联，因此期望它们具有低功耗。
4、例如，在心脏活动监测的情况下，已经存在可由便携式设备执行并允许执行心电图(ecg)和光电容积脉搏波photoplethysmography(ppg)的可用程序和应用。特别地，在心电图的情况下，连接到人体的模拟设备和电极用于检测与心脏脉搏相关的生物电势。在光电容积脉搏波的情况下，诸如led和光电二极管的光学元件允许监测外周循环中的容积变化。以这种方式，可以测量心跳及其变化性。
5、近来，已经出现了其它心跳分析技术，但是通常，它们需要复杂且昂贵的装置和过程，并且因此主要仅适用于实验室和医疗实践环境。事实上，可穿戴和便携式应用对不允许获得可靠结果的干扰非常敏感。
6、例如，已经提出了基于麦克风的心音图(pcm)和基于超声的超声心动图。最近
7、最近提出的用于研究心跳的另一种技术包括心震图(seismocardiography，scg)，其允许测量与心跳相关的胸部振动。为此，已经提出了使用高灵敏度的加速度计来检测心脏运动。
8、例如，anh dinh等人的“a low cost sensing device to detect cardiactiming and function”，2012ieee 18th international mixed－signal，sensors，andsystems test workshop，978-0-7695-4726-8/12描述了ecg和scg之间的关系(也参见附图1a和附图1b，分别示出了心电图和相应的心震图)，并且提出了与ecg传感器和测量心音图的麦克风相关联地使用加速度计来检测心电图运动。特别地，在本文中，建议使用心震图信号来准确地测量二尖瓣(mitral valve)关闭、主动脉瓣(aortic valve)打开、心室排出等。此外，在这篇文章中陈述了心震图信号应当允许基于预期的运动和心脏事件的持续时间来预测事件，然而不需要详细说明必要的处理，而是相反地表明需要进一步研究来确定scg波形的定时和心脏定时之间的关系。
9、其他文献(例如p.gupta等人的“precision wearable accelerometer contactmicrophones for longitudinal monitoring of mechano－acoustic cardiopulmonarysignals”，npj digital medicine，https：//www.nature.com/articles/s 41746－020－0225－7，2020年2月12日)描述了通过与其它传感器结合的加速计获取scg信号，或者使用加速计代替麦克风来检测信号特性并将它们与标准值进行比较(例如参见由v.padmanabhan等人的“accelerometer type cardiac transducer for detection oflow-level heart sounds”，ieee transactions on biomedical engineering，vol.40，no.1，january1993)。
10、在由g.shafiq等人的“automatic identification of systolic timeintervals in seismocardiogram”中，https：//doi.org/10.1038/srep 37524并且在由k.tavakolian等人的“seismocardiographic adjustment of diastolic timedvibrations”中，doi：10.1109/embc.2012.6346794，讨论了scg信号用于预测心脏信号特征如心缩(systolic)期或心舒期的持续时间的用途；然而，这些文献没有提供关于能够由便携式和/或可穿戴设备以自动和可用的方式处理这种信息的设备和/或应用的实现的精确教导。
11、所描述的解决方案不允许提供能够检测心脏参数的便携式和可情况的心脏参数的便携式和可穿戴设备。
12、事实上，超声心动图是一种非便携式和可佩戴的医疗器械，并且使用麦克风用于听诊的可佩戴和便携式设备对可能隐藏或扭曲结果的环境声学噪声敏感。
13、最近还注意到(参见例如由l.cheng等人的“study of the correlation betweenthe ratio of diastolic to systolic durations and echocardiography measurementand its application to the classification of heart failure phenotypes”，international journal of general medicine，2021：145493－5503)表明，心缩期(s，下文也称为s12)和心舒期(d，下文也称为s21)之间的比率作为心肌病的指标是相关的，并且允许在早期检测心脏机能障碍。
14、然而，超声心动图(以及作为其他研究和出版物的主题的心音图)的使用不适用于便携式设备。
技术实现思路
1、本公开的各种实施例提供了获得心缩期(s)，心舒期(d)及其比率的替代方式，使得其可以在便携式/可穿戴设备中实现。
2、根据本公开，提供了一种用于检测心脏参数的系统和方法。
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1.一种用于测量心脏参数的系统，所述系统包括：
2.根据权利要求1所述的系统，进一步包括：
3.根据权利要求1所述的系统，其中所述处理器被配置为计算多个标准偏差值。
4.根据权利要求1所述的系统，其中所述处理器被配置为生成量化样本序列，所述量化样本序列在所述包络信号超过阈值时具有第一逻辑电平，并且在所述包络信号低于所述阈值时具有第二逻辑电平。
5.根据权利要求4所述的系统，其中所述处理器被配置为：
6.根据权利要求5所述的系统，其中所述处理器被配置为：
7.根据权利要求5所述的系统，其中所述处理器被配置为：
8.根据权利要求1所述的系统，其中所述处理器被配置为计算心脏周期，并且计算每对连续峰的所述心缩期与所述心舒期之间的比率。
9.根据权利要求1所述的系统，其中所述运动传感器包括加速度计。
10.一种用于测量心脏参数的方法，包括：
11.根据权利要求10所述的方法，还包括：用带通滤波器对所述心震图信号进行滤波并且生成滤波信号，其中生成所述包络信号包括计算所述滤波
12.根据权利要求10所述的方法，其中分割所述包络信号包括生成量化采样序列，所述量化采样序列在所述包络信号超过阈值时具有第一逻辑电平并且在所述包络信号低于所述阈值时具有第二逻辑电平。
13.根据权利要求12所述的方法，其中分割所述包络信号包括在所述量化样本序列内搜索在所述第二逻辑电平与所述第一逻辑电平之间的所述量化样本的切换时间与从所述第一逻辑电平到所述第二逻辑电平的连续切换时间之间的所述包络信号的最大值，以及将所述切换时间和所述连续切换时间与形成群集的所述包络信号的相应最大值相关联。
14.根据权利要求10所述的方法，其中在所述信号段之间标识连续峰对包括验证所述群集的所述包络信号的值超过阈值，以及验证连续群集的所述包络信号的特性满足预定关系。
15.根据权利要求14所述的方法，还包括计算心脏周期，以及计算在每对连续峰的所述心缩期与所述心舒期之间的比率。
16.一种设备，包括：
17.根据权利要求16所述的设备，其中每对连续峰包括心缩峰和心舒峰。
18.根据权利要求16所述的设备，其中所述心缩期基于所述连续峰对的第一峰与第二峰之间的距离而被确定。
19.根据权利要求16所述的设备，其中所述心舒期基于所述连续峰对中的第一对的峰与所述连续峰对中的第二对的峰之间的距离而被确定。
20.根据权利要求19所述的设备，其中
...【技术特征摘要】
1.一种用于测量心脏参数的系统，所述系统包括：
2.根据权利要求1所述的系统，进一步包括：
3.根据权利要求1所述的系统，其中所述处理器被配置为计算多个标准偏差值。
4.根据权利要求1所述的系统，其中所述处理器被配置为生成量化样本序列，所述量化样本序列在所述包络信号超过阈值时具有第一逻辑电平，并且在所述包络信号低于所述阈值时具有第二逻辑电平。
5.根据权利要求4所述的系统，其中所述处理器被配置为：
6.根据权利要求5所述的系统，其中所述处理器被配置为：
7.根据权利要求5所述的系统，其中所述处理器被配置为：
8.根据权利要求1所述的系统，其中所述处理器被配置为计算心脏周期，并且计算每对连续峰的所述心缩期与所述心舒期之间的比率。
9.根据权利要求1所述的系统，其中所述运动传感器包括加速度计。
10.一种用于测量心脏参数的方法，包括：
11.根据权利要求10所述的方法，还包括：用带通滤波器对所述心震图信号进行滤波并且生成滤波信号，其中生成所述包络信号包括计算所述滤波信号的包络。
12.根据权利要求10所述的方法，其中分割所述包络信号包括生成量化采样序列，所述量化采样序列在所述包络...
【专利技术属性】
技术研发人员：E·R·阿莱西，F·帕萨尼蒂，O·R·A·迪马尔科，
申请(专利权)人：意法半导体股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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