專利名稱：用于檢測(cè)脈搏波從對(duì)象的動(dòng)脈系統(tǒng)的經(jīng)過(guò)的傳感器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及用于檢測(cè)脈搏波從對(duì)象的動(dòng)脈系統(tǒng)的經(jīng)過(guò)的傳感器和方 法。此外，本發(fā)明還涉及一種適于附著至對(duì)象身體外部的無(wú)創(chuàng)測(cè)量系統(tǒng)， 并且還涉及用于確定對(duì)象的各種生命體征的方法。
背景技術(shù)：
血壓(BP)是最重要的生理參數(shù)之一，其在醫(yī)學(xué)診斷、預(yù)防以及疾病 管理系統(tǒng)中起著重要的作用。血壓是心血管疾病和腎病的一種獨(dú)立風(fēng)險(xiǎn)因 素。2006年，美國(guó)有6500萬(wàn)成年人患有高血壓，即收縮壓〉140mmHg且舒 張壓》OmmHg，和/或使用抗高血壓藥。此外，美國(guó)成年人中有四分之一處 于"高血壓前期"。這些數(shù)字表明，高血壓帶來(lái)了沉重的社會(huì)負(fù)擔(dān)，并且已 經(jīng)預(yù)期新的血壓監(jiān)測(cè)和治療方面的策略。除了醫(yī)院的定點(diǎn)測(cè)量之外，目前 建議將血壓測(cè)量擴(kuò)展成基于家庭的連續(xù)監(jiān)測(cè)。
有幾種公認(rèn)的以無(wú)創(chuàng)方式提供測(cè)量BP值的方法和設(shè)備例如，采用血 壓計(jì)(聽診法)，采用用于自我測(cè)量法的留傳最廣的示波測(cè)量技術(shù)，采用張 力測(cè)量法或者采用Penaz的指袖帶法。所有的方法均采用袖帶，并且必須向 對(duì)象身體施加外部壓力。
無(wú)人監(jiān)督的BP測(cè)量易于受到由于限定不好的測(cè)量條件(例如，變化的 室溫、袖帶位置和袖帶尺寸)和/或患者不依從(測(cè)量之前5分鐘內(nèi)無(wú)身體 活動(dòng)，患者的錯(cuò)誤位置)而造成的測(cè)量偽影的影響。
最近的研究表明，在動(dòng)脈BP和在動(dòng)脈樹內(nèi)傳播的脈搏波速度(PWV) 之間存在密切的關(guān)系，其允許以從逐個(gè)心跳的方式確定BP。這一技術(shù)不需 要用于測(cè)量的袖帶，也不需要對(duì)患者身體施加外部壓力?？梢杂赏ㄟ^(guò)流體 動(dòng)力學(xué)理論知道的Moens-Korteweg關(guān)系導(dǎo)出動(dòng)脈內(nèi)的BP和PWV的簡(jiǎn)化 關(guān)系
4方程l
其中，c表示脈搏波速度，Et表示動(dòng)脈的切向彈性模量，p表示血液密 度，R表示動(dòng)脈半徑，h表示動(dòng)脈壁厚度。BP和PWV的關(guān)系是通過(guò)彈性模 量Et與BP之間的相關(guān)性給出的，例如，在US 4,425,920中對(duì)此給出了說(shuō) 明。
可以通過(guò)測(cè)量壓力脈搏波在動(dòng)脈系統(tǒng)內(nèi)通過(guò)某一距離所需的時(shí)間來(lái)確 定PWV。將這一傳播時(shí)間稱為脈搏波傳導(dǎo)時(shí)間(PTT)，根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)有很 多種己知的測(cè)量PTT的方法例如，通過(guò)測(cè)量脈搏波經(jīng)過(guò)間距為d的兩點(diǎn) 的時(shí)間差，或者通過(guò)測(cè)量心電圖(ECG)信號(hào)中的R峰和來(lái)自體積描記傳 感器的在某一身體位置處動(dòng)脈內(nèi)經(jīng)過(guò)的脈搏波之間的時(shí)間差。之后，可以 采用PTT作為PWV的替代。
根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)，己知很多PTT測(cè)量設(shè)置，例如
-ECG和光電體積描記術(shù)(PPG)的結(jié)合使用，其中，通過(guò)R峰和PPG 內(nèi)的特征點(diǎn)之間的時(shí)間差給出PTT，
-ECG和激光多普勒血流測(cè)量的結(jié)合使用，
-ECG和一條胳膊上的生物阻抗測(cè)量(IPG，阻抗體積描記術(shù))的結(jié)合 使用，其中，通過(guò)R峰和IPG內(nèi)的特征點(diǎn)之間的時(shí)間差給出PTT (例如， 參考美國(guó)專利US 6,648,828)，
-ECG和超聲血流測(cè)量的結(jié)合使用，
-胸部的阻抗心動(dòng)描記術(shù)(ICG)和IPG的結(jié)合使用，或者
-間距為d的兩點(diǎn)之間的"局部"PTT值的測(cè)量，其中，第一PPG是 在(例如)腕部測(cè)得的，第二PPG是在(例如)手指處測(cè)得的。
所有的這些方法都具有幾種缺陷。超聲傳感器需要用于實(shí)現(xiàn)適當(dāng)功能 的接觸凝膠。阻抗和ECG測(cè)量必須借助電極完成，并且通常必須將所述電 極粘合到皮膚上。PPG和激光多普勒傳感器必須被放置到身體上動(dòng)脈靠近 皮膚的點(diǎn)上。由于手腕到手指的距離小，因而"局部"PTT值的測(cè)量準(zhǔn)確 性很低，這是由動(dòng)脈靠近皮膚的要求導(dǎo)致的。
基于ECG信號(hào)的PTT測(cè)量的缺點(diǎn)在于，要使心臟的電學(xué)功能與機(jī)械測(cè) 量相關(guān)。射血前期(PEP)，即心肌的等容(iso-volumetric)收縮可能對(duì)PTT存在強(qiáng)烈影響，而其與BP則沒(méi)有關(guān)系。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種易于使用的用于測(cè)量對(duì)象的BP和/或其他 生命體征的技術(shù)，在所述技術(shù)中，避免了上述缺陷。
根據(jù)本發(fā)明，這一目的是通過(guò)用于檢測(cè)脈搏波從對(duì)象動(dòng)脈系統(tǒng)的經(jīng)過(guò) 的傳感器實(shí)現(xiàn)的，所述傳感器適于定位在對(duì)象身體的外部上的感測(cè)位置處, 其特征在于，所述傳感器包括多個(gè)電線圈，所述電線圈用于以如下方式生 成與對(duì)象身體的電感耦合，即如果脈搏波經(jīng)過(guò)所述感測(cè)位置下面的篩查體 積，那么所述電感耦合的特性將發(fā)生變化，此外所述傳感器還包括連接至 所述多個(gè)電線圈的電路，所述電路適于檢測(cè)所述電感耦合的所述特性變化。
根據(jù)本發(fā)明，這一 目的還是通過(guò)用于檢測(cè)脈搏波從對(duì)象動(dòng)脈系統(tǒng)的經(jīng) 過(guò)的方法實(shí)現(xiàn)的，所述方法包括如下步驟以如下方式在多個(gè)電線圈和對(duì) 象身體之間生成電感耦合，即如果脈搏波經(jīng)過(guò)位于感測(cè)位置下面的篩查體 積，那么所述電感耦合的特性將發(fā)生改變；以及檢測(cè)所述電感耦合的所述 特性變化。
根據(jù)本發(fā)明，這一目的還是通過(guò)采用了所述傳感器的各種無(wú)創(chuàng)測(cè)量系 統(tǒng)實(shí)現(xiàn)的，在下文中將對(duì)其予以更為詳細(xì)的說(shuō)明。
此外，根據(jù)本發(fā)明，這一目的還是通過(guò)一種在計(jì)算機(jī)內(nèi)執(zhí)行的計(jì)算機(jī) 程序?qū)崿F(xiàn)的，所述計(jì)算機(jī)程序?qū)?lái)自傳感器的信號(hào)進(jìn)行分析，從而檢測(cè)脈 搏波從對(duì)象動(dòng)脈系統(tǒng)的經(jīng)過(guò)，在所述檢測(cè)過(guò)程中，以如下方式在多個(gè)電線 圈和對(duì)象身體之間生成電感耦合，即如果脈搏波經(jīng)過(guò)所述感測(cè)位置下面的 篩查體積，那么所述電感耦合的特性將發(fā)生變化，所述程序包括當(dāng)在計(jì)算 機(jī)內(nèi)執(zhí)行所述計(jì)算機(jī)程序時(shí)用于檢測(cè)所述電感耦合的所述特性變化的計(jì)算 機(jī)指令。因而，能夠基于根據(jù)本發(fā)明的計(jì)算機(jī)程序的指令實(shí)現(xiàn)根據(jù)本發(fā)明 的必然技術(shù)效果?？梢詫⑦@樣的計(jì)算機(jī)程序存儲(chǔ)在諸如CD-ROM的載體上， 或者可以通過(guò)因特網(wǎng)或其他計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)提供所述計(jì)算機(jī)程序。在執(zhí)行之前， 例如利用CD-ROM播放器從該載體讀出所述計(jì)算機(jī)程序，或者從因特網(wǎng)讀 出所述計(jì)算機(jī)程序，并將其存儲(chǔ)到計(jì)算機(jī)的存儲(chǔ)器內(nèi)，由此將所述計(jì)算機(jī) 程序加載到計(jì)算機(jī)內(nèi)。所述計(jì)算機(jī)尤其包括中央處理單元(CPU)、總線系
6統(tǒng)、諸如RAM或ROM等的內(nèi)存裝置、諸如軟盤或硬盤單元等的存儲(chǔ)裝置 以及輸入/輸出單元?；蛘?，采用(例如) 一個(gè)或多個(gè)集成電路在硬件中實(shí) 現(xiàn)本發(fā)明的方法。
本發(fā)明的基本思想在于采用磁感應(yīng)原理檢測(cè)脈搏波的經(jīng)過(guò)。所提出的 放置在某一身體部位上的傳感器檢測(cè)某些參數(shù)的變化，所述變化代表脈搏 波的經(jīng)過(guò)。這些參數(shù)為血液容積、幾何形狀和電導(dǎo)率。由于血液的電導(dǎo)率 取決于血液的速度，因而如果脈搏波經(jīng)過(guò)，那么血液的電導(dǎo)率將發(fā)生變化。 同時(shí)，由于脈搏波的經(jīng)過(guò)血管的幾何形狀將發(fā)生變化(增大和收縮)，因而 篩査體積內(nèi)的血液容積將發(fā)生變化。換言之，感測(cè)篩査體積內(nèi)的血液容積 變化以及在篩查的身體體積內(nèi)所述感測(cè)位置下面，即傳感器所在位置的下 面的幾何變化和電導(dǎo)率變化。為了感測(cè)這些變化，所述傳感器包括多個(gè)電 線圈，g卩， 一個(gè)或多個(gè)電線圈，連同適當(dāng)?shù)碾娮域?qū)動(dòng)電路。采用磁感應(yīng)原 理檢測(cè)脈搏波。上述變化導(dǎo)致了對(duì)象身體和傳感器線圈之間的磁耦合的累 積變化，其中，采用所述變化檢測(cè)所述脈搏波?；谒鰴z測(cè)到的脈搏波， 確定PTT和/或PWV。可以采用這些值確定已經(jīng)檢測(cè)了其脈搏波的對(duì)象的 BP。
就本發(fā)明而言，有可能實(shí)現(xiàn)對(duì)BP和其他生命參數(shù)的無(wú)接觸的、無(wú)創(chuàng)測(cè) 量。不需要袖帶。無(wú)需將所提出的傳感器粘合到皮膚上，而且也不需要接 觸凝膠。傳感器的位置不限于動(dòng)脈接近皮膚的位置。還可以檢測(cè)到來(lái)自身 體內(nèi)的更深處的動(dòng)脈的脈搏波。
此外，如果將傳感器放到心臟位置的周圍，那么傳感器的信號(hào)將含有 有關(guān)抽運(yùn)周期過(guò)程中心臟的瞬時(shí)機(jī)械運(yùn)動(dòng)的信息。其實(shí)現(xiàn)了對(duì)脈搏波開始 從心臟向外側(cè)動(dòng)脈傳播的時(shí)間點(diǎn)的精確測(cè)量。因此，如果采用這一傳感器 作為用于BP測(cè)量的近接式傳感器(proximal sensor),那么將避免包含PEP。
可以將本發(fā)明用于(例如)對(duì)脈搏率、呼吸率、脈搏波傳導(dǎo)時(shí)間的無(wú) 創(chuàng)測(cè)量以及對(duì)動(dòng)脈血壓的無(wú)創(chuàng)連續(xù)確定。
由于可以將所提出的傳感器用于可移動(dòng)的和可佩戴的測(cè)量系統(tǒng)，因而 能夠?qū)崿F(xiàn)易于使用的BP測(cè)量過(guò)程?？梢詫⒈景l(fā)明用于BP以及諸如心率和 呼吸率的其他生命信號(hào)的無(wú)人監(jiān)督的、長(zhǎng)期連續(xù)監(jiān)測(cè)。


在下文中將借助示例參考下述實(shí)施例和附圖詳細(xì)說(shuō)明本發(fā)明的這些和 其他方面，其中
圖l示出了一般測(cè)量原理；
圖2示出了等效電路；
圖3示出了具有兩個(gè)線圈的實(shí)驗(yàn)設(shè)置；
圖4示出了取決于動(dòng)脈的半徑變化的接收線圈的相關(guān)信號(hào)幅度； 圖5示出了在血液容積脈搏波經(jīng)過(guò)線圈布置時(shí)接收線圈內(nèi)的相關(guān)電壓 變化；
圖6示出了具有三個(gè)線圈的實(shí)驗(yàn)設(shè)置；
圖7示出了單線圈布置的第一電路；
圖8示出了單線圈布置的第二電路；
圖9示出了單線圈實(shí)施例中的電流頻率相關(guān)性；
圖IO示出了單線圈實(shí)施例中的電流頻率相關(guān)性；
圖11示出了單線圈布置的第三電路；
圖12是示出了電路102中的"取樣"模式和"保持"模式之間的切換; 圖13示出了雙線圈布置的電路； 圖14示出了測(cè)量設(shè)備的示例；以及 圖15示出了測(cè)量設(shè)備的另一個(gè)示例。
附圖標(biāo)記
10測(cè)量線圈
11組織
12初級(jí)線圈
13體線圈
20場(chǎng)線圈
21測(cè)量線圈
22動(dòng)脈
23血流的方向
30曲線31曲線 40電壓差 50電源點(diǎn) 51測(cè)量線圈 52電阻器 53差分放大器 54差分放大器 55混頻器 56低通濾波器 60電源線
82振蕩器
83放大器
84放大器
85混頻器
86低通濾波器
87移相器
88 PI控制器
92振蕩器
93緩沖器
94緩沖器
95混頻器
96低通濾波器
97移相器
98控制器
99取樣和保持元件
100控制電路
101控制電路
102控制電路
103控制電路
9iio鎖相放大器 111輸入通道/參考通道
112輸入通道/測(cè)量通道
113移相器
114帶通濾波器
115混頻器
116緩沖器
117緩沖器
118低通濾波器
200諧振曲線
300腕部
310腕帶
320測(cè)量線圈
330測(cè)量線圈
具體實(shí)施例方式
本發(fā)明是以感應(yīng)法為基礎(chǔ)的。圖l針對(duì)單線圈實(shí)施例示出了一般原理。 由測(cè)量線圈10內(nèi)的電流生成的磁場(chǎng)在所要篩査的對(duì)象身體的導(dǎo)電組織11 內(nèi)感應(yīng)出了渦流(容積導(dǎo)體內(nèi)的渦流的感生)。
圖2所示的用于對(duì)具有單線圈設(shè)置的測(cè)量系統(tǒng)建模的等效電路采用標(biāo) 準(zhǔn)的電學(xué)元件描述了根據(jù)圖1的情況。初級(jí)電路12的測(cè)量線圈10通過(guò)感 應(yīng)系數(shù)Lu耦合至身體電路13，所述身體電路主要是由對(duì)象身體的篩査體積 11內(nèi)的組織、血管和骨骼的電特性定義的。由于篩查的身體體積ll內(nèi)的變 化，電路12、 13的諧振頻率和阻抗也發(fā)生變化。例如，由于紅血球的對(duì)準(zhǔn)， 在心搏過(guò)程中的不同流速上，血液將表現(xiàn)出不同的電阻。此外，由于血管 的膨脹或縮小，還存在幾何形狀的變化。檢測(cè)這些變化，并將其用于確定 脈搏波在篩查的體積內(nèi)的經(jīng)過(guò)。可以采用下述方程對(duì)測(cè)量系統(tǒng)建模
Ah+^h+i ^+A-f/ 方程2
10<formula>formula see original document page 11</formula>
其中，Lu是通過(guò)下述方程在i^，』=2的情況下給出的: Z,=^^IfM^^' 方程4
根據(jù)下述表達(dá)式，可以從數(shù)學(xué)上，將根據(jù)圖2所示的單線圈布置中的 等效電路的初級(jí)電路12中的電流幅度表示為簡(jiǎn)化的柱面問(wèn)題(cylindrical problem):
; 方程5
其中，Uo表示驅(qū)動(dòng)振蕩器的幅度，R,表示初級(jí)電路的電阻，C,表示初 級(jí)電路中的電容，L 表示初級(jí)線圈的自感，L,i表示初級(jí)線圈和環(huán)形渦流 (circle eddy current)的耦合電感，a表示次級(jí)電路的電導(dǎo)率(描述組織電 導(dǎo)率)，①表示角頻率。根據(jù)方程5可以看出，可測(cè)量的電流/取決于耦合 系數(shù)L,i(t)和電導(dǎo)率變化cj(t)。
已經(jīng)采用實(shí)驗(yàn)法和數(shù)值法對(duì)在對(duì)象腕部使用的具體傳感器構(gòu)造進(jìn)行了 建模。圖3示意性地示出了用于估算動(dòng)脈的半徑變化的靈敏度的實(shí)驗(yàn)設(shè)置。 由兩個(gè)軸相互垂直的線圈20和21形成了線圈布置。場(chǎng)線圈20 U生成了初 級(jí)磁場(chǎng)，其受到與Le垂直定位的感測(cè)或接收線圈21 Lm的篩查(screen)。 已經(jīng)采用填充了電導(dǎo)率與血液類似的水的彈性管對(duì)動(dòng)脈22進(jìn)行了建模。通 過(guò)箭頭23示出了血流的方向。通過(guò)管內(nèi)的壓力增加改變管的半徑R?？梢?采用下述設(shè)置參數(shù)co-2tt4MHz，感測(cè)線圈Lm的半徑-5cm，初級(jí)線圈Le 的半徑=5 cm?？梢酝ㄟ^(guò)公知的鎖相法測(cè)量接收線圈Lm中感應(yīng)出的電壓。
在圖4中示出了圖3所示的設(shè)置的實(shí)驗(yàn)結(jié)果。具體而言，圖4示出了 相對(duì)于兩個(gè)不同的背景電導(dǎo)率測(cè)得的取決于管半徑的相對(duì)變化的接收線圈 Lm的相關(guān)信號(hào)幅度(相關(guān)電壓變化Um/UmQ (Umo是指R-Ro的情況))。采 界空氣(電導(dǎo)率為03111-1)作為第一背景(第一曲線30)。采用模擬了脂肪 電導(dǎo)率(0.04Sm—1)的導(dǎo)電水作為第二背景(第二曲線31)?？梢钥闯?，即 使在脂肪的背景下由于管22的半徑變化也能夠觀察到可測(cè)量的效果?？梢?br> ii針對(duì)不同的身體位置以及實(shí)際的動(dòng)脈幾何形狀，例如，股動(dòng)脈(femoralis) 或頸動(dòng)脈(carotis)按比例縮小所述設(shè)置的大小。
在圖5中示出了數(shù)值模擬的結(jié)果。已經(jīng)采用具有實(shí)際實(shí)施例的大小的 模型執(zhí)行了所述模擬。用于這一模擬的設(shè)置與圖3類似，其具有與第一接 收線圈Lml 21相對(duì)的額外接收線圈Lm221'。圖6示意性地示出了這一設(shè)置。 可以采用下述參數(shù)初級(jí)線圈Le的半徑-15 mm，感測(cè)線圈Lmi的半徑=2.5 mm (正交對(duì)準(zhǔn))，Le與脂肪的距離-5mm， Lml與Lm2的距離=50 mm，動(dòng)脈 半徑=1.5 mm，脈管半徑=2.5 mm，空氣/動(dòng)脈距離=1.5 mm，背景脂肪- 0.04 Sm"，血液電導(dǎo)率=0.7 3111-1。
圖5示出了對(duì)于脂肪背景而言，當(dāng)血液容積脈搏波經(jīng)過(guò)所述布置時(shí)計(jì) 算出的接收線圈L^和Lm2二者內(nèi)的相關(guān)電壓變化。在血液容積脈搏波經(jīng)過(guò) 過(guò)程中，存在大約5%的最大相關(guān)電壓變化。由于采用了對(duì)稱布置，因而在 兩線圈內(nèi)存在兩個(gè)類似的電壓差異40。從圖5可以看出，能夠容易地檢測(cè) 到這一電壓變化。因而可以采用所提出的方法以非常舒適的方式檢測(cè)出血 流脈搏波。
為了實(shí)現(xiàn)磁感應(yīng)原理，可以采用單線圈布置或雙線圈布置。如果采用
了單線圈設(shè)置，那么所述測(cè)量將以由于篩查的身體體積的影響產(chǎn)生的線圈
參數(shù)的變化為基礎(chǔ)。具體而言，在導(dǎo)電材料(例如，具有脈搏波形式的血
液)經(jīng)過(guò)線圈的位置時(shí)，能夠觀察到線圈電壓和通過(guò)線圈的電流之間的相
位角的變化。圖7示出了用于測(cè)量所述相位角的單線圈設(shè)置的控制電路100。
AC電源點(diǎn)50向測(cè)量線圈L51和電阻器R52的串聯(lián)結(jié)構(gòu)施加電壓。電阻器
R52上的電壓降與通過(guò)線圈L51的電流成比例。采用第一差分放大器53確
定線圈L51上的電壓降。采用第二差分放大器54確定電阻器R52上的電壓
降，所述電壓降也是通過(guò)線圈L51的電流的量度。通過(guò)下式給出了差分放
大器53、 54的輸出信號(hào)
^;(0 = 4/.sin(M) 方程6
x, (0 = 4 . sin(紐+ p) 方程7
在上述方程中，co代表饋入交變電流Uac的角頻率，4>代表(有待確 定的)電壓和電流之間的相位角，Au和^是差分放大器53、 54的放大因 子。采用混頻器(mixer) 55生成電壓Xu (與電壓U成比例)和電壓& (與電流I成比例)的積。將這一積表示為u同相。
C/同相=」u sin(o)t)^^ sin((yt + p) 方禾呈8
t/同相=^![cos(爐)—cos(2w + p)] 方程9
采用低通濾波器LP 56消除較高頻率(圖9中的2")，并生成所得到
的輸出信號(hào)U 輸出o 之后。
方程14等價(jià)于方程13，其在『0。時(shí)最大。鎖相技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)在于，在 混頻器115之后，表示出相對(duì)于參考信號(hào)的不確定的或者不斷變化的定相 的干擾頻率和噪聲平均為零。在放大器110中，參考信號(hào)經(jīng)過(guò)緩沖器116， 從而抵達(dá)了移相器113，并且測(cè)量信號(hào)經(jīng)過(guò)了緩沖器117和帶通濾波器114， 從而抵達(dá)了混頻器115。
圖14和15示出了上述包括傳感器的無(wú)創(chuàng)移動(dòng)測(cè)量系統(tǒng)的兩個(gè)不同實(shí) 施例。所述測(cè)量系統(tǒng)包括腕帶310或箍套等，在其內(nèi)使傳感器線圈320、 330 與電路和諸如小電池的電源集成到一起。此外，可以提供顯示器(未示出)， 從而向用戶顯示心率或其他生理參數(shù)。在第一實(shí)施例中，以如下方式布置 較大的單線圈，即使其包圍用戶的腕部300 (圖14)。在第二實(shí)施例中，在 對(duì)象身體的外部布置小的單線圈320,其處于用戶腕部300的某一位置處， 并圍繞直徑為幾厘米的點(diǎn)(圖15)。
除了腕部佩戴設(shè)備之外，還可以提供其他設(shè)備，從而在身體的不同部 位佩戴測(cè)量設(shè)備，例如，佩戴在胸部、腰部、踝部等。可以同時(shí)佩戴兩個(gè) 或更多這樣的設(shè)備，從而提供BP測(cè)量或多項(xiàng)參數(shù)測(cè)量。或者，根據(jù)本發(fā)明 的測(cè)量系統(tǒng)可以適于作為衣服或者諸如內(nèi)衣等的其他織物制品的一部分。
所述測(cè)量設(shè)備優(yōu)選包括內(nèi)置分析單元，其包括微處理器等，以執(zhí)行分 析軟件。所述分析軟件適于基于所檢測(cè)到的脈搏波確定PTT和/或PWV值。 此外，所述分析軟件適于確定佩戴測(cè)量設(shè)備的對(duì)象的BP值。根據(jù)所采用的 傳感器的數(shù)量和感測(cè)位置，能夠確定不同的生命參數(shù)，例如，心率、呼吸 率等。
所有的上述器具均適于實(shí)現(xiàn)根據(jù)本發(fā)明的方法?？梢砸匀缦路绞綐?gòu)建 所有的電路IOO、 101、 102、 103，尤其是所有的可編程設(shè)備，并對(duì)其編程， 即使其根據(jù)本發(fā)明的方法運(yùn)行用于獲得數(shù)據(jù)和用于數(shù)據(jù)處理的程序。具體 而言，所述控制器適于執(zhí)行所有計(jì)算所測(cè)量的數(shù)據(jù)以及確定和評(píng)估結(jié)果的 任務(wù)。根據(jù)本發(fā)明，這一點(diǎn)是通過(guò)計(jì)算機(jī)軟件實(shí)現(xiàn)的，所述計(jì)算機(jī)軟件包括在通過(guò)處理單元、控制器和/或電路執(zhí)行所述軟件時(shí)適于執(zhí)行本發(fā)明的方 法步驟的計(jì)算機(jī)指令。所述處理單元本身可以包括以硬件、軟件或其組合 的形式實(shí)現(xiàn)的功能模塊或單元。
對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員而言，顯然本發(fā)明不限于上述示范性實(shí)施例的細(xì) 節(jié)，而且在不背離本發(fā)明的精神或基本特征的情況下，能夠以其他具體形 式實(shí)現(xiàn)本發(fā)明。因此，無(wú)論從哪一點(diǎn)來(lái)看，均應(yīng)將這些實(shí)施例看作是示范 性的，而不是限制性的，本發(fā)明的范圍由權(quán)利要求而不是上述說(shuō)明限定， 因此旨在將落在權(quán)利要求的等同要件的含義和范圍內(nèi)的所有變化囊括在本 發(fā)明內(nèi)。此外，顯然"包括" 一詞不排除其他元件或步驟，單數(shù)冠詞不排 除復(fù)數(shù)，諸如計(jì)算機(jī)系統(tǒng)或其他單元的單個(gè)元件可以實(shí)現(xiàn)權(quán)利要求中記載 的幾個(gè)裝置的功能。不應(yīng)將權(quán)利要求中的任何附圖標(biāo)記解釋為限制所涉及 的權(quán)利要求。
18
權(quán)利要求
1、一種用于檢測(cè)脈搏波從對(duì)象的動(dòng)脈系統(tǒng)的經(jīng)過(guò)的傳感器，所述傳感器適于定位在所述對(duì)象身體外部上的感測(cè)位置處，其特征在于，所述傳感器包括-多個(gè)電線圈，其用于以如下方式生成與所述對(duì)象身體的電感耦合，即如果脈搏波經(jīng)過(guò)位于所述感測(cè)位置下的篩查體積，那么所述電感耦合的特性將發(fā)生變化，以及-連接至所述多個(gè)電線圈的電路，所述電路適于檢測(cè)所述電感耦合的所述特性的變化。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的傳感器，其特征在于，所述傳感器包括單個(gè) 電線圈，如果脈搏波經(jīng)過(guò)所述感測(cè)位置，那么所述單個(gè)電線圈的電特性將 發(fā)生變化。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的傳感器，其特征在于，所述傳感器包括兩個(gè) 分離的電線圈，所述線圈形成了這樣一種線圈布置，其中，第一線圈起著 場(chǎng)線圈的作用，而第二線圈起著接收線圈的作用，如果脈搏波經(jīng)過(guò)所述感 測(cè)位置，那么所述兩個(gè)分離的線圈的電特性將發(fā)生變化。
4、 一種無(wú)創(chuàng)測(cè)量系統(tǒng)，其適于附著至所述對(duì)象身體的外部，其特征在 于，其包括一個(gè)根據(jù)權(quán)利要求1所述的傳感器，所述系統(tǒng)適于提供有關(guān)所 述對(duì)象的心率的信息。
5、 一種無(wú)創(chuàng)測(cè)量系統(tǒng)，其適于附著至所述對(duì)象身體的外部，所述系統(tǒng) 包括兩個(gè)根據(jù)權(quán)利要求1所述的傳感器，所述傳感器的感測(cè)位置間隔開， 并且所述系統(tǒng)適于提供有關(guān)所述對(duì)象的血壓的信息。
6、 一種用于檢測(cè)脈搏波從對(duì)象的動(dòng)脈系統(tǒng)的經(jīng)過(guò)的方法，所述方法包 括如下步驟--以如下方式在多個(gè)電線圈和所述對(duì)象身體之間生成電感耦合，即如果 脈搏波經(jīng)過(guò)位于感測(cè)位置下的篩查體積，那么所述電感耦合的特性將發(fā)生 變化，以及-檢測(cè)所述電感耦合的所述特性的變化。
7、 一種用于確定對(duì)象的心率的方法，所述方法包括如下步驟-采用根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法檢測(cè)至少兩個(gè)相繼的脈搏波的經(jīng)過(guò)， -測(cè)量所述脈搏波之間的時(shí)間間隔，以及 -確定所述心率。
8、 一種用于確定對(duì)象的血壓的方法，所述方法包括如下步驟-采用根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法檢測(cè)脈搏波在兩個(gè)間隔開的感測(cè)位 置處的經(jīng)過(guò)，-測(cè)量所述感測(cè)位置之間的脈搏波傳導(dǎo)時(shí)間，以及 -確定所述血壓。
9、 一種用于檢測(cè)脈搏波從對(duì)象的動(dòng)脈系統(tǒng)的經(jīng)過(guò)的計(jì)算機(jī)程序，在所 述檢測(cè)過(guò)程中，以如下方式在多個(gè)電線圈和所述對(duì)象身體之間生成電感耦 合，即如果脈搏波經(jīng)過(guò)感測(cè)位置下的篩査體積，那么所述電感耦合的特性 將發(fā)生變化，所述程序包括當(dāng)在計(jì)算機(jī)內(nèi)執(zhí)行所述計(jì)算機(jī)程序時(shí)用于檢測(cè) 所述電感耦合的所述特性的變化的計(jì)算機(jī)指令。
全文摘要
為了提供用于測(cè)量對(duì)象的血壓和/或其他生命體征的易于使用的技術(shù)，提出了一種用于檢測(cè)脈搏波從對(duì)象的動(dòng)脈系統(tǒng)的經(jīng)過(guò)的傳感器，所述傳感器適于被定位在對(duì)象身體外部的感測(cè)位置上，其特征在于，所述傳感器包括多個(gè)電線圈，所述電線圈用于以如下方式生成與對(duì)象身體的電感耦合，即如果脈搏波經(jīng)過(guò)所述感測(cè)位置下的篩查體積，那么所述電感耦合的特性將發(fā)生變化，此外，所述傳感器還包括連接至所述多個(gè)電線圈的電路，所述電路適于檢測(cè)所述電感耦合的所述特性的變化。
文檔編號(hào)A61B5/02GK101495034SQ200780028530
公開日2009年7月29日 申請(qǐng)日期2007年7月11日 優(yōu)先權(quán)日2006年8月2日
發(fā)明者C·H·伊格尼, J·A·J·西杰斯, J·米爾施泰夫, R·平特 申請(qǐng)人:皇家飛利浦電子股份有限公司