起的身體的運(yùn)動(dòng)進(jìn)行測(cè)量的技術(shù)。此處胸腔指代主體 的脖頸與腹部之間的上部軀干中的身體的胸部部分。有利地，測(cè)量出胸腔關(guān)于與主體的縱 分平面平行的軸的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。然而，在范圍內(nèi)也可W應(yīng)用其他軸。
[0037] 可W使用緊固元件將角運(yùn)動(dòng)傳感器206W期望位置和取向附接至主體的胸腔外 部，W使得在胸腔的下方部分移動(dòng)時(shí)，傳感器相應(yīng)地移動(dòng)。此處緊固元件指代可W應(yīng)用W將 角運(yùn)動(dòng)傳感器206布置成與用戶的皮膚的外表面接觸的機(jī)械裝置。緊固元件例如可W使用 彈形帶或可調(diào)節(jié)帶來(lái)實(shí)現(xiàn)。角運(yùn)動(dòng)傳感器206W及其電連接所需的任何電接線可W被附接 至帶或集成至帶。也可W應(yīng)用其他緊固機(jī)構(gòu)。例如，緊固元件可W包括一個(gè)或更多個(gè)可容易 移除的粘連帶來(lái)將角運(yùn)動(dòng)傳感器206附接在胸腔區(qū)域的皮膚上。可W替選地使用禪接在主 體的上部軀干的任意其他部分的位置處的角運(yùn)動(dòng)傳感器來(lái)檢測(cè)主體的胸腔的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。例 如，出于目的起見(jiàn)可W應(yīng)用主體的上部軀干的背部的位置。運(yùn)樣的傳感器配置使得能夠在 無(wú)特定緊固元件的情況下進(jìn)行測(cè)量。例如，傳感器單元可W合并在襯層狀稱墊中，監(jiān)測(cè)主體 可W躺在該稱墊上而無(wú)需額外的帶和膠帶。
[0038] 角運(yùn)動(dòng)傳感器通常具有感測(cè)方向，運(yùn)意味著該角運(yùn)動(dòng)傳感器被配置成感測(cè)關(guān)于特 定旋轉(zhuǎn)軸的角運(yùn)動(dòng)。該旋轉(zhuǎn)軸限定角運(yùn)動(dòng)傳感器的感測(cè)方向。
[0039] 已知可W應(yīng)用微機(jī)電(MEMS)結(jié)構(gòu)來(lái)快速并準(zhǔn)確地檢測(cè)物理屬性的非常小的變化。 可W應(yīng)用微機(jī)電巧螺儀來(lái)快速并準(zhǔn)確地檢測(cè)到非常小的角位移。運(yùn)動(dòng)具有六個(gè)自由度 個(gè)正交方向上的平移W及繞=個(gè)正交軸的旋轉(zhuǎn)。后=個(gè)可W通過(guò)角速率傳感器(也被稱為 巧螺儀)來(lái)測(cè)量。MEMS巧螺儀使用科里奧利效應(yīng)(Coriolis Effect)來(lái)測(cè)量角速率。當(dāng)質(zhì)量 在一個(gè)方向上移動(dòng)并且施加了旋轉(zhuǎn)角速度時(shí)，由于科里奧利力導(dǎo)致質(zhì)量在正交方向上經(jīng)受 力。然后可W例如從電容式、壓電式或壓阻式感測(cè)結(jié)構(gòu)來(lái)讀取由科里奧利力引起的作為結(jié) 果的物理位移。
[0040] 在MEMS巧螺儀中，由于缺少足夠的軸承，主要運(yùn)動(dòng)通常不像傳統(tǒng)巧螺儀中通常為 連續(xù)的旋轉(zhuǎn)。相反，機(jī)械振動(dòng)可W用作主要運(yùn)動(dòng)。當(dāng)振動(dòng)的巧螺儀經(jīng)受與主要運(yùn)動(dòng)的方向正 交的角運(yùn)動(dòng)時(shí)，導(dǎo)致波狀的科里奧利力。運(yùn)生成與主要運(yùn)動(dòng)和角運(yùn)動(dòng)的軸正交、并且處于主 要振動(dòng)的頻率的二次振動(dòng)。該禪合的振動(dòng)的幅度可W用作角運(yùn)動(dòng)的測(cè)量。
[0041] 基于科里奧利力，巧螺儀的檢測(cè)信號(hào)受重力影響最小。運(yùn)使得：與例如屯、震圖相 比，巧螺圖對(duì)監(jiān)測(cè)主體的姿勢(shì)更不敏感。主體然后可W自由地選擇舒適位置來(lái)進(jìn)行屯、電圖 測(cè)量，或者甚至在測(cè)量期間一定程度移動(dòng)。
[0042] 在測(cè)量期間，傳感器的位置最佳地應(yīng)當(dāng)盡可能靠近屯、臟，并且傳感器的取向應(yīng)當(dāng) 使得感測(cè)方向與主體的身體的旋轉(zhuǎn)軸盡可能準(zhǔn)確地對(duì)準(zhǔn)。在人類主體中，可W應(yīng)用與從腹 側(cè)穿到背側(cè)的縱分平面平行、并且將身體劃分成兩半的軸。對(duì)傳感器定位的運(yùn)些需求容易 理解和實(shí)施。此外，定位方面的容差是合理的，運(yùn)使得能夠例如在流動(dòng)式環(huán)境中或者由基本 不具有或不具有醫(yī)療訓(xùn)練的人來(lái)緊固傳感器單元。
[0043] 屯、臟功能通常包括屯、室的各種定向運(yùn)動(dòng):縮窄、伸長(zhǎng)、變寬和扭動(dòng)。盡管存在該定 向性，但是檢測(cè)到反沖效應(yīng)對(duì)傳感器單元的位置和取向相對(duì)不敏感。對(duì)取向的偏差的相對(duì) 不敏感性的一個(gè)原因在于，理論上誤差與傳感器的感測(cè)方向與屯、臟的旋轉(zhuǎn)振動(dòng)的旋轉(zhuǎn)軸之 間的角度的余弦成比例。已知，在零附近，余弦是緩慢減小的函數(shù)。對(duì)傳感器的位置的相對(duì) 不敏感性的一個(gè)原因在于，屯、臟的不同部分與四周的多數(shù)液體組織不同地結(jié)合。此外，流進(jìn) 主動(dòng)脈的血液量對(duì)檢測(cè)到的胸腔的反沖運(yùn)動(dòng)有影響。屯、臟肌肉自身程度W外的慣性量平衡 反沖效應(yīng)，W使得可W容忍傳感器單元的位置和取向的合理偏差。此外，檢測(cè)到的運(yùn)動(dòng)較 大，由此提供能夠相對(duì)容易地檢測(cè)到的大信號(hào)。
[0044]控制單元204通信地禪接至傳感器單元W輸入由角運(yùn)動(dòng)傳感器生成的信號(hào)用于進(jìn) 一步處理。典型地，禪接為電式，使能至傳感器單元的電力供應(yīng)W及傳感器單元與控制單元 之間的信號(hào)的有線交換二者。然而，傳感器單元可W是具有所屬電源W及至控制單元的無(wú) 線電接口的獨(dú)立單元。另一方面，可W將傳感器單元和控制單元實(shí)現(xiàn)為一個(gè)集成物理設(shè)備。 [00 4引控制單元204是可W包括處理部件210的設(shè)備。處理部件210是用于對(duì)預(yù)定義的數(shù) 據(jù)系統(tǒng)性地執(zhí)行操作的一個(gè)或更多個(gè)計(jì)算設(shè)備的組合。處理部件可W包括一個(gè)或更多個(gè)算 術(shù)邏輯單元、多個(gè)專用寄存器和控制電路。處理部件可W包括或者可W被連接至存儲(chǔ)器單 元212,存儲(chǔ)器單元212提供其中可W存儲(chǔ)計(jì)算機(jī)可讀數(shù)據(jù)、程序或用戶數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)介質(zhì)。存 儲(chǔ)器單元可W包括一個(gè)或更多個(gè)易失性存儲(chǔ)器或非易失性存儲(chǔ)器的單元，例如趾PROM、 ROM、PROM、RAM、DRAM、SRAM、固件、可編程邏輯器件(pr Ogrammab 1 e 1 Og i C)等。
[0046] 控制單元204還可W包括或者可W被連接至接口單元214,接口單元214包括用于 向控制單元的內(nèi)部處理輸入數(shù)據(jù)的至少一個(gè)輸入單元，W及用于從控制單元的內(nèi)部處理輸 出數(shù)據(jù)的至少一個(gè)輸出單元。
[0047] 如果應(yīng)用線路接口，則接口單元214通常包括插入式單元作為用于遞送至其外部 連接點(diǎn)的信息的網(wǎng)關(guān)W及用于被饋送至連接至其外部連接點(diǎn)的線路的信息的網(wǎng)關(guān)。如果應(yīng) 用無(wú)線電接口，則接口單元214通常包括無(wú)線電收發(fā)器單元，無(wú)線電收發(fā)器單元包括發(fā)射器 和接收器。無(wú)線電收發(fā)器單元的發(fā)射器可W從處理部件210接收比特流，并且將其轉(zhuǎn)換成無(wú) 線電信號(hào)用于通過(guò)天線傳輸。相應(yīng)地，由天線接收的無(wú)線電信號(hào)可W被引導(dǎo)至無(wú)線電收發(fā) 器單元的接收器，該接收器將無(wú)線電信號(hào)轉(zhuǎn)換成比特流，比特流被轉(zhuǎn)發(fā)至處理部件210用于 進(jìn)一步處理。在一個(gè)接口單元中可W實(shí)現(xiàn)不同線路接口或無(wú)線電接口。
[0048] 接口單元214還可W包括用戶接口，其具有用于輸入數(shù)據(jù)的小鍵盤(pán)、觸摸屏、麥克 風(fēng)或等同物W及用于向設(shè)備的用戶輸出數(shù)據(jù)的屏幕、觸摸屏、揚(yáng)聲器或等同物。
[0049] 處理部件210和接口單元214電學(xué)地互連W提供用于根據(jù)預(yù)定義的、本質(zhì)上編程的 處理對(duì)所接收的和/或所存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)系統(tǒng)性地執(zhí)行操作的裝置。運(yùn)些操作包括本文中描述 的用于圖2的監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的控制單元的規(guī)程。
[0050] 圖3示出了包括圖2的傳感器單元202和控制單元204的屯、臟監(jiān)測(cè)系統(tǒng)200的功能配 置。傳感器單元附接至監(jiān)測(cè)主體的胸腔，該傳感器單元暴露于胸腔的臨時(shí)的角運(yùn)動(dòng)AMshest, 并且經(jīng)受對(duì)應(yīng)的運(yùn)動(dòng)am(t)。響應(yīng)于角運(yùn)動(dòng)am(t)，傳感器單元生成角屯、沖擊描記器信號(hào)Sam 并且將其轉(zhuǎn)發(fā)至控制單元。控制單元包括一個(gè)或更多個(gè)數(shù)據(jù)處理函數(shù)內(nèi)、。2、。3，每個(gè)數(shù)據(jù)處 理函數(shù)定義角屯、沖擊描記器信號(hào)Sam的值與輸出參數(shù)pl、p2、p3的值之間的規(guī)則或?qū)?yīng)，輸出 參數(shù)指示主體的屯、臟的操作參數(shù)?？刂茊卧蒞將運(yùn)些輸出參數(shù)Pl、p2、p3中的一個(gè)或更多 個(gè)存儲(chǔ)在本地?cái)?shù)據(jù)存儲(chǔ)用于后續(xù)處理、通過(guò)控制單元的用戶接口 W-個(gè)或更多個(gè)介質(zhì)形式 輸出運(yùn)些輸出參數(shù)中的一個(gè)或更多個(gè)、或者將運(yùn)些輸出參數(shù)中的一個(gè)或更多個(gè)傳輸至遠(yuǎn)程 節(jié)點(diǎn)用于進(jìn)一步處理。
[0051] 圖4示出了系統(tǒng)400是移動(dòng)計(jì)算設(shè)備、合并傳感器單元和控制單元二者的智能電話 的另一示例性配置。當(dāng)今的許多先進(jìn)移動(dòng)計(jì)算設(shè)備包括巧螺儀裝置，通常為能夠在各個(gè)方 向上感測(cè)角運(yùn)動(dòng)的多軸巧螺儀。來(lái)自內(nèi)部巧螺儀裝置的一個(gè)或更多個(gè)信號(hào)可W例如通過(guò)操 作系統(tǒng)的應(yīng)用編程接口（API)而能夠使用。應(yīng)用可W被配置成使用巧螺儀信號(hào)和移動(dòng)計(jì)算 設(shè)備的計(jì)算裝置，由此形成要求保護(hù)的系統(tǒng)。使用移動(dòng)計(jì)算設(shè)備系統(tǒng)的優(yōu)勢(shì)在于可W使用 通常在任何情況下對(duì)于用戶可用的非專用設(shè)備來(lái)進(jìn)行監(jiān)測(cè)。用戶可W容易地使用例如智能 電話來(lái)得到他/她自身的巧螺圖例如來(lái)測(cè)量屯、率、檢測(cè)屯、房纖維性顫動(dòng)等。此外，移動(dòng)計(jì)算 設(shè)備的處理、存儲(chǔ)器和接口裝置使得所測(cè)量的數(shù)據(jù)能夠在移動(dòng)計(jì)算設(shè)備中在本地存儲(chǔ)、預(yù) 處理或處理，W及/或者能夠被傳輸?shù)竭h(yuǎn)程位置用于進(jìn)一步處理，或者例如能夠由醫(yī)師來(lái)分 析。
[0052] 如稍后更詳細(xì)地論述的那樣，在監(jiān)測(cè)系統(tǒng)中，巧螺儀信號(hào)可W與其他信號(hào)類型組 合使用。圖4的移動(dòng)計(jì)算設(shè)備例如可W通過(guò)將ECG電極集成到移動(dòng)計(jì)算設(shè)備的套管中而配備 有ECG監(jiān)測(cè)能力。運(yùn)樣的配置使得能夠組合ECG和巧螺儀信號(hào)W確定例如屯、臟時(shí)間間隔。
[0053] 如圖4中所示，移動(dòng)計(jì)算設(shè)備400還可W與其他裝置連接，如手腕式屯、率監(jiān)測(cè)器402 (智能手表等)或者能夠測(cè)量屯、率的一個(gè)或更多個(gè)耳機(jī)404的集合。使用來(lái)自兩個(gè)測(cè)量點(diǎn)的 信號(hào)使得能夠確定從屯、臟到某特定位置的脈沖(動(dòng)脈壓力脈沖)傳輸時(shí)間，在運(yùn)些示例性情 況下為屯、臟至手腕或屯、臟至耳朵。當(dāng)運(yùn)兩個(gè)測(cè)量位置之間的距離已知時(shí)，脈沖傳輸時(shí)間可 W用于測(cè)量各種生理學(xué)參數(shù)，如血壓和動(dòng)脈阻力。
[0054] 圖5示出了使用圖4的系統(tǒng)即使用附接至用戶的胸腔的智能電話所取得的測(cè)量結(jié) 果。智能電話還包括多軸加速度計(jì)，曲線AccX、AccY、AccZ表示來(lái)自線性加速度計(jì)的X方向、Y 方向和Z方向信號(hào)。曲線GyroX、GyroY、GyroZ表示來(lái)自同一智能電話內(nèi)的巧螺儀裝置的關(guān)于 X方向、Y方向和Z方向軸的角運(yùn)動(dòng)信號(hào)?？蒞看出，與多軸加速度計(jì)的模糊輸出信號(hào)相比，多 軸巧螺儀的輸出信號(hào)更清晰，從而能夠適于準(zhǔn)確分析。
[0055] 圖6示出了包括圖2的屯、臟監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。該系統(tǒng)可W包括本地節(jié)