本發(fā)明涉及用于監(jiān)控來自個人的生物電信號的監(jiān)控器。本發(fā)明更具體地涉及用于監(jiān)控來自個人的生物電信號的個人可佩戴的監(jiān)控器。該監(jiān)控器包含用于向個人提供信息的揚聲器。

背景技術(shù)：

生物電信號在此被理解為組織、器官或細胞系統(tǒng)兩端的電勢差。最著名的示例是心電圖信號(ECG)和腦電圖信號(EEG)。個人可佩戴監(jiān)控器是指佩戴方便的監(jiān)控器，優(yōu)選為在延長的時間間隔(例如，幾個月或幾年)內(nèi)也佩戴方便的監(jiān)控器，期間個人可以過正常的生活而不用在監(jiān)控器上花費比配戴一副眼鏡或助聽器所需的更多注意力。該監(jiān)控可以是為了監(jiān)督個人的狀況或在滿足預(yù)定狀況的情況下提供某種警報或信息。該監(jiān)控器也可以被用于收集數(shù)據(jù)以便進一步分析，例如，用于診斷目的或用于研究用途。

用于測量EEG信號的監(jiān)控器可以從例如US 8118741 B2或WO-A2-2007/150003中獲知。US 8241221 B2公開一種適用于在檢測到中風(fēng)的情況下提供警報的ECG監(jiān)控器系統(tǒng)。

監(jiān)控生物電信號的一個示例是記錄和分析EEG信號以用于各種診斷目的。WO-A1-2006/047874描述了特別用于檢測癲癇發(fā)作的發(fā)病的腦電波測量。

EEG監(jiān)控器也可以應(yīng)用于糖尿病患者的監(jiān)督，其中低血糖水平可能導(dǎo)致低血糖發(fā)作。WO-A-2006/066577中公開了用于EEG信號監(jiān)督的系統(tǒng)(其中EEG信號的變化表示緊急的低血糖發(fā)作)。

在用于檢測和通知即將出現(xiàn)的疾病發(fā)作的已知生物電信號監(jiān)控器中存在的問題是這種監(jiān)控器中的揚聲器是具有至開放空間或耳道的開放連接并因此遭受故障風(fēng)險的機械組件。故障也可以是由不良的焊接或者電線或焊接件的腐蝕導(dǎo)致的。如果揚聲器已發(fā)生故障，則監(jiān)控器的處理器將不知情，并且如果監(jiān)控器檢測到即將出現(xiàn)的疾病發(fā)作的狀況并向揚聲器發(fā)送警報信號，那么應(yīng)該已被警告的人在知道時可能已經(jīng)太晚了。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

已經(jīng)發(fā)現(xiàn)上述問題可以通過用于監(jiān)控來自個人的生物電信號的個人可佩戴的監(jiān)控器來解決，其中該監(jiān)控器適用于檢測即將出現(xiàn)的疾病發(fā)作并且適用于提供聲學(xué)信息信號。該監(jiān)控器配備有用于提供聲學(xué)信息信號的第一揚聲器，以及適用于在所述第一揚聲器能夠提供聲音的情況下充當測試中的麥克風(fēng)(并充當備用揚聲器)的第二揚聲器。該監(jiān)控器適用于在所述第二揚聲器沒有檢測到由所述第一揚聲器產(chǎn)生的聲音的情況下提供通知。

本文提到的產(chǎn)生的聲音可以是聲學(xué)信息信號或者它可以是測試聲音。適用于充當麥克風(fēng)的第二揚聲器也將充當揚聲器，至少在第一揚聲器不傳送聲音的情況下充當備用揚聲器。

揚聲器能夠傳送或提供聲音的含義是揚聲器可操作以產(chǎn)生聲音并且揚聲器不被阻擋將聲音傳送到周圍環(huán)境，例如，其含義是聲管沒有被堵塞。

該方案的優(yōu)點在于本發(fā)明的監(jiān)控器自身將能夠檢測有故障的揚聲器，并且通告有故障的揚聲器，并且補救該問題直到該揚聲器已被修理或更換。

在監(jiān)控器的實施例中，監(jiān)控器適用于通過第一揚聲器提供驗證信號或測試聲音，并且以特定的時間間隔且在特定頻率范圍內(nèi)提供驗證信號。該驗證信號是以測試第一揚聲器為目的的測試聲音。該監(jiān)控器的優(yōu)勢在于揚聲器的故障可以在短時間內(nèi)被識別，并且可能在必須向佩戴監(jiān)控器的個人提供例如關(guān)于即將出現(xiàn)的疾病發(fā)作的必要信息之前被識別。

在進一步的實施例中，第一或第二揚聲器中的至少一個適用于作為用于提取或測量背景聲級的麥克風(fēng)。這使得監(jiān)控器的信號處理器具有針對所提供的任何聲學(xué)信息選擇易于與背景噪聲可區(qū)分的聲級的可能性。

在一個實施例中，監(jiān)控器包含信號處理器，該信號處理器適用于分析所述生物電信號以便識別或預(yù)測在所述個人中的預(yù)定生物事件。這給予了為佩戴監(jiān)控器的人提供警報或某種通知的可能性。

在進一步的實施例中，監(jiān)控器包含適用于決定何時向所述個人展示信息的決策工具。該決策工具可以是基于經(jīng)驗?zāi)Ｐ瓦M行其分類的分類器。

在進一步的實施例中，監(jiān)控器的聲學(xué)信息信號是口語消息的形式。這使得有可能提供更多的明確信息并且例如給個人以指導(dǎo)。

在進一步的實施例中，監(jiān)控器被布置在耳朵處，這使其容易為配戴監(jiān)控器的個人提供聲學(xué)信息。在生物電信號是EEG信號的情況下，因為耳朵區(qū)域提供良好的EEG提取位置，所以鄰近耳朵的位置也是有利的。

在進一步的實施例中，來自監(jiān)控器的聲學(xué)信息信號被提供給所述個人的耳道。這可以通過由耳尖固定在耳道內(nèi)的聲管來實現(xiàn)。這使得個人更容易聽到聲學(xué)信息信號。

在進一步的實施例中，監(jiān)控器的第一和第二揚聲器被布置為共享同一個聲管以引導(dǎo)聲音。這將節(jié)省空間。

在進一步的實施例中，第一和第二揚聲器被布置在一起作為整體單元，即一個單元。這也將節(jié)省空間并且將簡化與制造相關(guān)的組織工作。

在進一步的實施例中，監(jiān)控器適用于檢測所述第二揚聲器是否能夠傳送聲音，其中所述第一揚聲器適用于充當麥克風(fēng)。通過具有此功能，監(jiān)控器將能夠為也可具有作為備用揚聲器的功能的第二揚聲器在需要時不正常工作的情況做準備。如果第二揚聲器在被測試時不工作，則應(yīng)該提供通知。如果傳送聲音的揚聲器中的任何一個的任意缺陷被發(fā)現(xiàn)，并且提供聲學(xué)信息信號變得必要，則這可以通過同時應(yīng)用兩個揚聲器來實現(xiàn)，優(yōu)選確保兩個揚聲器同相。

在第二個方面，本發(fā)明涉及用于監(jiān)控來自個人的生物電信號并且通過分析該信號來檢測即將出現(xiàn)的疾病發(fā)作的方法。該方法包括四個步驟：1)在檢測到即將出現(xiàn)的疾病發(fā)作的狀況的情況下，將聲學(xué)信息信號提供給個人，2)通過第一揚聲器提供信息信號，3)通過應(yīng)用適用于充當麥克風(fēng)的第二揚聲器來測試第一揚聲器是否能夠提供聲音，以及4)在第二揚聲器沒有檢測到來自第一揚聲器的聲音的情況下提供通知(例如，通過第二揚聲器提供通知)。

附圖說明

現(xiàn)在將通過參考附圖進一步詳細解釋一些實施例。

圖1圖示說明生物電信號監(jiān)控器的框圖；

圖2圖示說明EEG監(jiān)控系統(tǒng)被布置在個人的耳朵處的實施例，其具有包含皮下地布置在耳后區(qū)域中的電極的植入物并具有包含揚聲器的外部部分；

圖3圖示說明兩個麥克風(fēng)能夠如何被布置在生物電信號監(jiān)控器的一部分的組塊(block)中；

圖4圖示說明具有更多組件的圖3的監(jiān)控器部分；

圖5圖示說明具有兩個麥克風(fēng)的一個組塊；以及

圖6圖示說明圖5中的組塊，但是從不同的角度觀看。

具體實施方式

圖1示出用于監(jiān)控生物電信號的監(jiān)控器的總體布局的示例。在此示例中監(jiān)控器有兩部分。一部分是電極部分3，其包含用于測量或捕獲生物電信號(例如EEG或ECG)的電極12，還包含用于預(yù)處理生物電信號并且(例如，通過線圈7)將該信號發(fā)送到監(jiān)控器的其他部分的電子模塊10。在此示例中的另一部分是處理器部分2，其包含用于從被監(jiān)控的生物電信號中檢測出即將出現(xiàn)的疾病發(fā)作的狀況的信號處理器4。

在此示例中，兩個部分通過由電極部分3中的線圈7和處理器部分2中對齊的線圈8建立的感應(yīng)鏈路9相互連接。通過該耦合，電極部分3可以被植入，例如具有被皮下放置的線圈7，以便容易與布置在皮膚外部的線圈8對準。因此，植入物的優(yōu)勢(例如電極和組織之間的良好的電接觸)可以結(jié)合具有在開放空間中的換能器的優(yōu)勢(即更好的聲音質(zhì)量)。另一個優(yōu)勢是可以從外部處理器部分(通常包含電池)通過感應(yīng)鏈路9向植入的電極部分3供應(yīng)電力。

如果電極部分3適用于在外面布置在皮膚上，則感應(yīng)鏈路可以被有線連接或無線電連接代替。而且，處理器部分2和電極部分3可以被建造在同一個外殼(housing)內(nèi)，例如其中電極在外面被布置在該外殼上或者作為具有到該外殼的布線的分離墊。

電極部分3將被布置為將生物電信號遞送到處理器部分2中的信號處理器4。優(yōu)選地，模擬到數(shù)字的轉(zhuǎn)換將發(fā)生在電極部分3的電子模塊10中。信號處理器4被布置用于連續(xù)分析生物電信號并適用于基于所述分析識別或預(yù)測配戴監(jiān)控器的個人中的預(yù)定生物事件。或者信號處理器4適用于識別例如經(jīng)驗表明存在生物事件的風(fēng)險的狀況。

信號處理器4的分析可以基于從大量數(shù)據(jù)開發(fā)的算法，即經(jīng)驗算法。該信號處理器優(yōu)選包含適用于決定何時向所述個人展示信息的決策部分。該決策部分可以包含對生物電信號的每個樣本進行分類的分類器，其中每個樣本代表給定的時間(例如1秒)。例如，每個樣本可以被分類到兩個組之一：存在即將出現(xiàn)的疾病發(fā)作的風(fēng)險的一組以及風(fēng)險較小的一組。該分類可以基于經(jīng)驗數(shù)據(jù)。

在圖1的示例中，兩個揚聲器13、14被布置為處理器部分2的一部分。這些揚聲器中的至少一個適用于提供聲學(xué)信息信號。該信息信號通常被提供給被監(jiān)控的人，但是也可以被提供給其他人。該信息信號可以是警報聲的形式，例如蜂鳴聲、口語消息或一些其他聲音。通常，兩個揚聲器都適用于能夠提供聲學(xué)信息信號。

揚聲器中的至少一個(例如第二揚聲器14)適用于在另一個揚聲器(第一揚聲器13)能夠產(chǎn)生聲音的情況下充當測試中的麥克風(fēng)。這提供了安全回退(fall-back)操作以便確保在識別即將出現(xiàn)的疾病發(fā)作的狀況的情況下，監(jiān)控器將能夠提供聲學(xué)信息信號(例如，警報)。信號處理器4可以例如以規(guī)則的時間間隔向第一揚聲器13提供測試信號。然后第二揚聲器14被調(diào)定為檢測來自第一揚聲器13的聲學(xué)信號的麥克風(fēng)。在第二揚聲器14沒有檢測到來自第一揚聲器13的任何信號或者僅檢測到不充足的信號水平的情況下，監(jiān)控器適用于提供需要某種維修或修理的通知。

如果檢測到第一揚聲器13沒有正確地工作，則可以通過第二揚聲器14來提供例如涉及即將出現(xiàn)的疾病發(fā)作的任何聲學(xué)信息信號，例如直到已經(jīng)執(zhí)行第一揚聲器的替換或修理。

第二揚聲器14也可以提供通知第一揚聲器沒有正確工作的聲學(xué)警報或消息。

第二揚聲器14可以用于控制由第一揚聲器13產(chǎn)生的特定測試聲音。第二揚聲器也可以用于測試聲學(xué)信息信號實際上是否由第一揚聲器13提供，并且在第一揚聲器13在本應(yīng)給出聲學(xué)信息信號的時間沒有傳送聲學(xué)信息信號的情況下，第二揚聲器14將代替提供該聲學(xué)信息信號。

如果第二揚聲器是必要的，例如其作為故障的第一揚聲器13的備用件，則監(jiān)控器可以被調(diào)定為也測試第二揚聲器14是否能夠提供測試信號。然后可以通過應(yīng)用第一揚聲器13作為麥克風(fēng)來執(zhí)行第二揚聲器14的測試。在第二揚聲器被發(fā)現(xiàn)不能正確工作的情況下，應(yīng)該給出通知。

如圖1所示，處理器部分2也可以包含其他組件。這些組件的一個示例是具有用于與遠程單元(例如手機或電腦)無線通信的天線18的無線電裝置15。這可以被應(yīng)用于通告出故障的揚聲器。可被應(yīng)用于存儲生物電信號的序列的存儲器可以是監(jiān)控器的一部分。該存儲器也可以包含被用作不同聲學(xué)信息信號的語音消息庫。此外，處理器部分通常將包含電源(通常呈現(xiàn)為電池的形式)。如果處理器部分2和電極部分3被布置在同一個外殼中，一些組件可以獨立于這兩個部分來布置。

通常，兩個揚聲器13、14將是相同類型的。可以應(yīng)用若干類型的揚聲器或接收器。一個示例是來自Sonion A/S的接收器4100。這種類型的揚聲器也可以被應(yīng)用于助聽器，在這里它們被稱為接收器。揚聲器將優(yōu)選被布置為具有分離的布線，以便信號處理器4能夠分別訪問它們。

在以特定的時間間隔提供測試聲音的實施例中，時間間隔可以是例如在每0.5小時到5小時一次的范圍內(nèi)，優(yōu)選為每1小時到2小時一次。測試聲音的頻率可以是例如在1KHz到6KHz的范圍內(nèi)，優(yōu)選為大約3KHz，其中用做麥克風(fēng)的揚聲器的靈敏度通常較高。揚聲器將有可能以低聲級播放測試聲音，以便不會打擾到被監(jiān)控的人。

圖2示出監(jiān)控器如何可以被布置在被監(jiān)控的個人的頭部1處的實際實施方式的示例。在此處，監(jiān)控器被布置在耳朵5處或與耳朵連接或在耳朵后面。在圖2中，監(jiān)控器的處理器部分2被布置在耳朵5后面皮膚外部。電極部分3被皮下植入，同樣在耳朵后面。電極部分3包含布置在具有線圈7的氣密密封的外殼內(nèi)的電子模塊10。具有三個有源且分離的電極點12的電線11從該外殼延伸。然后處理器部分2應(yīng)該被布置成使得線圈8相對于電極部分3的線圈7被對準。

在圖2中，包含揚聲器13、14兩者的殼體(casing)20被顯示在處理器部分2的內(nèi)部。該殼體20具有用于連接揚聲器的聲音輸出和聲音開口21的內(nèi)部導(dǎo)管或歧管(未示出)。聲管(未示出)可以被應(yīng)用于將聲音從聲音開口21引導(dǎo)到個人的耳道中?？商娲氖纠梢詫P聲器13、14通過電線與處理器部分2連接而布置在處理器部分外殼的外部。揚聲器可以直接布置在耳道內(nèi)。在另一個示例中，電極可以布置在耳道內(nèi)。

即使第一揚聲器13功能良好，將聲音引導(dǎo)到耳道的聲音開口21或聲管也可能被機械地阻塞，因此阻擋聲音。這也可以借助于通過第一揚聲器13播放聲音并且檢測由第二揚聲器14接收到的聲級來檢測。聲音可以從每個揚聲器通過分離的聲管來提供。然后，如果一個被阻塞而另一個依然開放用于聲音傳輸，則應(yīng)該存在良好的機會。優(yōu)選地，僅一個公共的聲管被應(yīng)用。

第一揚聲器13(或第二揚聲器14)也可以被用作用于在任何時間檢測總體背景噪聲水平的麥克風(fēng)。這可以被應(yīng)用于決定任何聲學(xué)信息信號或通知的聲級，使得其易于與背景噪聲區(qū)分開。

如果被監(jiān)控的個人不能響應(yīng)關(guān)于即將出現(xiàn)的生物事件(例如低血糖或癲癇發(fā)作)的狀況的通知，聲級可以被增加并且最終兩個揚聲器都可以被用于提供通知，以便獲得最大可能聲響的聲學(xué)信息信號。

圖3示出監(jiān)控器的處理器部分2的示例，該處理器部分2適用于被布置在皮膚表面的外部，例如圖2中所示的耳朵后面。處理器部分2的外殼被圖示為具有電池門22。也示出了聲音開口21。揚聲器組塊(block)20被布置在處理器部分2的外殼內(nèi)部并且包含兩個揚聲器13、14。這兩個揚聲器也可以被布置為分離的單元，但是將它們一起構(gòu)造為一個單元將節(jié)省空間并使處理器部分2的制造更容易。

圖3中也示出了按鈕26。佩戴監(jiān)控器的個人可以使用該按鈕26來確認已經(jīng)聽到并且例如順從通知。在監(jiān)控器的一些設(shè)置中，這種確認也可以通過無線連接到監(jiān)控器的外部設(shè)備(例如手機或手表)來提供。這可能是至關(guān)重要的，尤其是當通知由這種外部設(shè)備提供的時候。

揚聲器組塊20通過管件25連接到聲音出口21。通過使用聲管(未示出)，來自聲音出口21的聲學(xué)信息信號可以被引導(dǎo)進入或朝向被監(jiān)控的個人的耳道。

通過具有連接到相同聲管系統(tǒng)的兩個揚聲器并且能夠?qū)⒁粋€接收器調(diào)定為麥克風(fēng)，有可能檢測聲管系統(tǒng)的聲學(xué)阻抗的變化。因此，將有可能看到聲管是否被污垢或耳垢填滿，并且在聲管被完全阻塞之前提供警告。

圖4示出圖3的示例，其中在處理器部分2的外殼中示出更多的組件。除了圖3中示出的組件外，圖4還包括用于在處理器部分2和電機部分3之間轉(zhuǎn)移數(shù)據(jù)和功率的線圈8。此外，示出了電池23以及包含信號處理器4且也可能包含存儲器16以及部分無線電裝置15(參見圖1)的電子電路24。

圖5示出揚聲器組塊20的示例，該揚聲器組塊20具有被緊密連接放置的兩個不同的揚聲器13、14并具有一個共同的聲音出口27。

圖6示出從不同角度看到的圖5中的揚聲器組塊，使得用于連接每個揚聲器13、14和信號處理器4的電學(xué)端子28、29、30、31變得可見。