专利名称：远程测量受检者心率的雷达系统的制作方法
远程测量受检者心率的雷达系统
本发明涉及一种远程监护受检者心跳的监护设备，该监护设备设置成 接收指示受检者移动的监护信号。
本发明还涉及一种设置成从受检者身上采集数据的成像或光谱系统
(该系统包括这样的监护设备)，例如磁共振(MR)或计算机断层摄影(CT) 系统或心脏三维(3D) X射线血管造影系统，其中，该系统还设置成利用 触发信号使数据采集与受检者的心跳时相同步。
本发明还涉及一种远程监护受检者心跳的方法，该监护方法基于指示 受检者移动的监护信号，该监护信号能远程感测。
本发明还涉及一种包括如下指令的计算机程序产品，当在计算机上运 行该计算机程序产品时，
-访问由监护设备远程接收的监护信号，该监护信号表示受检者的心
跳，
-根据该监护信号启动触发设备以生成触发信号，该触发信号表示受 检者的心跳时相，以及
-使成像或光谱系统上的数据采集与受检者的心跳时相同步，该同步 受到触发信号的影响。
在US5573012中讨述了一种实现这种方法的设备的一个实施例，其教 授了一种监护体内各部分(例如心脏)运动的方法和装置。该实施例包括 通过采用重复模式的脉冲回波雷达，以及对电磁(EM)脉冲的双向飞行时 间进行计时来发射并探测非常短暂的电压脉冲。对大量的反射脉冲进行平 均以产生被来自心壁的反射所调制的电压。
现有技术的问题在于由该设备来实现该方法相当繁琐。因而，本发明 的一个目的是提供一种实现简化的技术来监护受检者心跳的设备。
这一目的可由根据第一段的监护设备来实现，其中，监护信号是从受 检者的胸壁外表面接收的。不像现有技术那样，其中设备为了探测心跳需要直接监护心壁或组织，而本发明使用各种远程感测技术探测心跳对胸壁 的影响来远程感测受检者的心跳。这些非接触式技术的示例包括捕获立体 图片、高分辨率视频等。
本发明的这一和其它方面将基于下面各实施例进行进一步地阐述，其 在从属权利要求中有所定义。
根据本发明的监护设备的一个实施例包括处理器，用于处理监护信号 以生成指示心跳的输出信号。虽然监护信号包括有关心跳的信息，但是有 时候必须对监护信号进行处理以将其转换成输出信号，使其能输入到其它 设备中。例如，处理器可将监护信号转换成在屏幕或监护器上作为波形显 示的电流或电压信号。处理器例如还能在特定时段内对多次心跳进行平均， 并输出指示平均心率的信号。然后这种平均心率可用于预测下一次心跳何 时发生。
在另一实施例中，根据本发明的监护设备还包括发射机，用于向受检 者的胸壁发射测量信号，其中，当操作时，该测量信号与胸壁相互作用以 生成监护信号。发射机定位在距患者适当的距离处，并设置成向该患者发
射辐射，例如EM辐射、超声等。所发射的辐射被受检者的胸壁反射，从 而生成监护信号。或者，所发射的辐射与胸部相互作用从而产生能形成监 护信号的不同辐射。例如，可将在暴露于一定波长的光时发荧光的材料紧 紧地披盖到患者上，或者凃在胸壁上。当这种荧光材料受到入射光激发时， 对荧光进行探测从而监护心脏运动。
在另一实施例中，根据本发明的监护设备还包括触发设备，设置成访 问监护信号以生成表示心跳时相的触发信号。触发设备可生成对应于特定 心跳时相，例如心室收縮时相或心房舒张时相等的触发信号。触发信号可 以为电流或电压脉冲，或者光脉冲等的形式，其反过来用于触发监护过程 中的下一步。
在根据本发明监护设备的另一实施例中，测量信号是EM辐射，监护 信号是经反射的EM辐射，而输出信号是测量信号与监护信号之间频率的 多普勒频移。例如，微波收发器向胸部发射连续波的微波束作为测量信号， 并接收来自胸壁的反射作为监护信号。与发射信号相比，在移动表面上波的反射引起反射信号的频移。频移的幅度表示反射表面的运动。这样通过
测量频率在发射和反射的EM波之间频率的多普勒频移，能分解出心跳对 胸壁的影响，从而能够以非接触的方式监护心跳。
在根据本发明监护设备的另一实施例中，测量信号是光EM辐射，例 如光束，监护信号是经反射的光EM辐射，对其处理以得到受检者胸壁的 剪切图(shearograms)的时间序列，并可通过比较该时间序列上的连续各 剪切图获得输出信号。代替普通光束，还可使用类似激光的单色光源发射 测量信号。借助于光学系统，生成一系列胸部图像。对象(在这种情况下 为胸部)的每幅图像例如借助于光学器件进一步进行复制，并且同时移动 并叠置到初始图像上。这在图像上产生了剪应变的效果，并且将所得到的 图像称为剪切图。
剪切干涉(shearography)是种相对测量方法，其中所得到的图像表示 被记录对象在时间上移动的两种状态间的差。每幅剪切图例如与其先前的 剪切图相比较，产生比较图像。如果两个像素的光程长度变化程度相同或 者根本没变，则无法得到差分信息。然而，如果像素的位置相对于邻近像 素的位置发生变化，则光程长度的这种差将产生有关局部变化的定量信息， 这继而产生比较图像中的局部斑点或条纹图案。这些局部斑点或条纹图案 指示心跳对胸壁的影响。在SP正-International Society for Opetical Engine 2003年2月出版的由Wolfgang Steinchen、 Lianxiang Yang撰写的"Digital Shearography:Theory and Application of Digital Speckle Pattern Shearing Interferometry"中对剪切干涉的概念做了进一步地解释。
在根据本发明监护设备的另一实施例中，监护信号是光EM辐射，对 其处理以得到立体图像的时间序列，并通过比较时间序列上的连续各立体 图像获得输出信号。立体照相机监护患者的胸部。虽然可代替地使用单道 相机，但是立体观测具有改进对被监护对象的大小、距离并因此同样对被 监护对象移动的评定的优势。立体照相机记录由心脏跳动引起的患者胸部 的微小移动。在测量期间拍摄的连续各图像抓拍显示了由于胸壁的移动所 造成的图像特征的变化，这反过来是由心脏的运动造成的。
在根据本发明监护设备的另一实施例中，测量信号是超声辐射，监护 信号是经反射的超声辐射，并且输出信号是测量信号与监护信号之间的多普勒频移。超声发射机向胸部发射超声束作为测量信号，而超声接收器接 收来自胸壁的反射作为监护信号。与发射信号相比，移动表面上波的反射 造成反射信号的频移。频移的幅度表示反射表面的运动。这样通过测量频 率在发射和反射的超声波之间频率的多普勒频移，能分解出心跳对胸壁的 影响，从而能够以非接触的方式监护心跳。
本发明的另一目的是提供一种如起始各段中提到的成像或光谱系统， 其中，以简化的方式探测受检者的心跳。
这一目的可由根据第一段的成像或光谱系统来实现，其中，从受检者 的胸壁外表面接收用于生成触发信号的监护信号。以这样的方式建立成像
或光谱数据采集系统使得数据采集与受检者的心跳时相同步。例如，在MR 成像系统中，以这样的方式进行数据采集同步使得在心跳的特定时相期间 采集k空间的特定区域或特定线条，或者甚至是整个k空间。例如，心脏 在其舒张时相期间移动最小，因此指示这一时相的触发信号用于触发k空 间中央区域的采集，使得采集图像中的运动伪影最小。在心室收縮时相期 间，此时心脏移动最大，触发信号可触发k空间外侧线条的采集。或者， 还有可能触发例如CT扫描器上的采集，使得在每次触发期间采集整个数 据集。例如，图像采集可在每次心室收縮时相末期启动，并能够持续从而 在每次启动后能收集整幅图像。类似地，在心脏三维X射线血管造影的情 况下使图像采集与心跳时相的同步也是有益的。
本发明的另一 目的是提供一种监护受检者心跳的简化方法。
这一目的可由根据开始各段的方法来实现，其中，从受检者的胸壁外 表面接收监护信号。本发明使用各种远程感测或非接触式技术，探测心跳 对胸壁的影响来远程感测受检者的心跳。这些非接触式技术的示例包括捕 获立体图片、高分辨率视频等。
本发的这一和其它方面将基于下面各实施例进行进一步地阐述，其在 从属权利要求中有所定义。
在根据本发明的方法的一个实现中，对监护信号进行处理以生成指示 心跳的输出信号。虽然监护信号包括有关心跳的信息，但是常常需要对监 护信号进行处理以便将其转换成输出信号，使得它能输入到其它设备中。 例如，能对监护信号进行处理并将其转换成在屏幕或监护器上作为波形显示的电流或电压信号。其它对监护信号进行处理的示例包括滤波、放大、 变换成光信号等。
在另一实现中，根据本发明的方法还包括向受检者的胸壁发送测量信 号的步骤，其中，从测量信号与胸壁的相互作用中生成监护信号。所发送
的辐射可以包括EM辐射、激光、超声等，它们可被受检者的胸壁反射从 而生成监护信号。或者，所发送的辐射可与胸壁相互作用以产生能形成监 护信号的不同辐射。例如，可将在暴露于一定波长的EM辐射时发荧光的 材料紧紧地披盖、涂覆或以其它方式呈现在受检者的胸壁上。当荧光材料 受入射EM辐射激发时，对荧光进行探测从而以非接触的方式监护心跳。
在另一实现中，根据本发明的方法还包括使用监护信号生成表示受检 者心跳时相的触发信号的步骤。触发信号可对应于特定的心跳时相，例如 心室收縮时相或心房舒张时相等。不同类型的触发信号可包括来自报警器 的可听信号、诸如电压或电流脉冲的电信号等。
本发明的另一目的是提供一种能由计算机装置装入的计算机程序，该 计算机程序包括使成像或光谱系统上的数据采集与受检者的心跳时相同步 的各种指令，其中，以简化的方式对受检者的心跳进行探测。
这一目的可由根据起始各段的计算机程序产品来实现，其中，从受检 者的胸壁外表面远程接收监护信号。监护设备，例如立体照相机或高分辨 率视频照相机接收监护信号。计算机程序提供访问监护信号的能力。计算 机程序还提供对监护信号迸行处理的各种指令，从而生成表示受检者心跳 的处理信号。计算机程序或者可为设置成处理监护信号的处理器提供各种 指令，该处理器生成作为输出的处理信号。计算机程序还提供控制触发设 备接收监护信号或处理信号作为其输入的各种指令。触发设备输出表示受 检者心跳时相的触发信号。计算机程序还可提供识别受检者心跳时相的各 种指令。计算机程序还提供对成像或光谱系统上的数据采集进行同步的各 种指令，该同步基于触发信号。计算机程序产品可以是驻存于计算机可读 介质，例如CD-ROM或DVD的计算机程序。或者，计算机程序产品可以 是例如经由因特网下载或以其它方式传输给计算机的可下载程序。
本发的这一和其它方面将基于下面各实施例进行进一步地阐述，其在 从属权利要求中有所定义。在根据本发明计算机程序产品的一个实施例中，计算机程序产品还提 供对能够发射测量信号的发射机进行控制的各种指令。测量信号与受检者 的胸壁相互作用以生成由监护设备感测的监护信号。计算机程序可命令发 射机启动测量信号的发射。计算机程序还可控制测量信号的强度或持续时 间。
本发明的这些和其它方面将在下面基于如下的实施例、通过举例的方 式、并参照各附图进行详细描述，在附图中
图1示意性示出了根据本发明的设备；
图2示意性示出了根据本发明的设备，还包括处理单元； 图3示意性示出了根据本发明的设备，还包括发射单元； 图4示意性示出了根据本发明的设备，还包括触发单元； 图5示意性示出了根据本发明设备的实施例，其中，测量信号是EM
或超声辐射，监护信号是经反射的EM或超声辐射，而输出信号是测量信 号与监护信号之间频率的多普勒频移；
图6图示地示出了受检者胸壁的移动，其中，患者心跳的影响叠置于 呼吸运动之上，并且其中，标为"o"的轴表示胸壁移位的幅度，而标为"t" 的轴表示时间；
图7示意性示出了根据本发明设备的另一实施例，其中，测量信号是 光EM辐射，监护信号是经反射的光EM辐射，对其进行处理以得到受检 者胸壁剪切图的时间序列，并且通过比较时间序列上的连续各剪切图来获 得输出信号；
图8示意性示出了根据本发明设备的另一实施例，其中，测量信号是 能进行处理以获得立体图像时间序列的光EM辐射，并且通过比较时间序 列上的连续各立体图像来获得输出信号；
图9示意性示出了设置成从受检者身上采集数据的成像或光谱系统的 实施例，该系统包括根据本发明一个实施例的监护设备，其中，该系统还 设置成利用触发信号使数据采集与受检者的心跳时相同步；
图IO示意性示出了根据本发明方法的一个实现，其中，远程感测指示 受检者胸壁外表面移动的监护信号；图11示意性示出了根据本发明方法的一个实现，其中，对监护信号进 行处理以生成指示心跳的输出信号；
图12示意性示出了根据本发明方法的一个实现，其中，向受检者的胸 壁发射测量信号，并且其中，从测量信号与胸壁的相互作用中生成监护信 号；以及
图13示意性示出了根据本发明方法的一个实现，其中，监护信号用于 生成表示受检者心跳时相的触发信号。
值得注意的是，各个附图中使用的对应附图标记表示各附图中对应的 结构。
图1示出了使用包括远程传感器102的监护设备105来监护受检者胸 壁101的本发明实施例。给监护设备105的输入是来自胸壁101的监护信 号103。监护设备105将输出信号104输出。
监护设备105不直接与患者体接触，并且非接触地接收监护信号103。 监护设备105可以是例如能捕捉胸壁101影片的高分辨率、高速视频照相 机。具有每秒100帧或更高帧捕获速率的视频照相机系统能够对由心跳引 起的胸壁移动进行可靠探测。由于心脏运动对胸壁的影响大约为500微米， 因此具有25微米分辨率的视频照相机将足以在空间上分辨出心跳产生的胸 壁移动。
图2示出了本发明的另一实施例，其中使用监护设备105通过研究心 跳对受检者胸壁101的影响来研究受检者的心跳。监护设备105包括远程 传感器204，其在不与受检者体接触的情况下接收监护信号103，并向处理 器201输出信号203，该处理器201对信号203进行处理以生成输出信号 202。
远程传感器204是高分辨率、高速视频照相机，将其输出203发送给 处理单元201 。处理单元201包括帧抓取器，能够使处理器201对进入的视 频图片进行逐帧地比较，从而探测胸壁的移动。处理单元201将信号203 转换成电压或电流信号，将它们进一步馈送至显示设备，例如屏幕或监护 器。处理器201或者包括方便从摄影图像中识别感兴趣对象，例如患者胸 壁的软件。例如借助于胶带将光学或其它的标记(未在附图中示出)可去除地贴于受检者的胸壁上，其中，标记能进一步方便对感兴趣对象的识别。 软件执行逐帧的图像比较以探测和监护患者的心跳。
图3示出了本发明的实施例，其中，监护设备105还包括向患者胸壁 101发射入射辐射301的发射设备304。监护设备105还包括远程接收器或 传感器305，它能接收来自患者胸壁101的监护信号302。感测设备305将 输出信号303输出。
发射设备304是照射患者胸壁区域的光源。如图1的描述所示，远程 感测模块305是视频照相机。或者，感测设备305是能捕获胸壁快相的高 速照相机。例如，能每秒拍摄100张照片的照相机可足以分辩出各单次心 跳对胸壁的影响。照相机的时间分辨率(帧率)可根据受检者平均心率的 先验知识或估计进行调节。例如，在心跳的间隔期间可降低帧率。在预期 下次心跳将要开始之前不久，可将增加帧率到高速以便精确地捕获运动并 在时间域中对其进行定位。
图4示出了本发明的一个实施例，其中，监护设备105包括远程接收 器404，其通过处理电路405连接到触发电路401。远程传感器404接收来 自受检者胸壁101的监护信号403，而触发电路401输出触发信号402。
远程传感器404是通常能够每秒捕获100帧或更高的高速摄影照相机。 将每次捕获的帧与连续的帧进行比较，以探测胸壁位置的微小变化，该比 较由处理单元405来完成。或者，如图1中的描述所述，远程传感器404 可以是具有高空间和时间分辨率的视频照相机。它能在环境光的条件下充 分捕获摄影或视频图片。或者可以有利的是，拥有高强度光源向受检者胸 壁101发射光。同样有利的是，借助于在照相机前面放入滤光片(例如IR 滤光器)而仅使用一小部分光谱。所发射的光是测量信号，而从受检者胸 壁101的表面上反射的光是监护信号。
处理模块还可包括能根据在一段时间内计算的平均心率来预测下次心 跳的硬件或软件。心率在整个呼吸周期中会轻微地改变，通常在吸气时轻 微地增大并在呼气时轻微地减小。除了随呼吸时相发生改变(称之为窦性 心律失常)夕卜，心跳通常具有固有的变率。在上述任一种情况下，为了更 精确地预测下次心跳而使用来自以前心跳的信息是有益的。
触发电路401在心跳的特定时相生成触发信号402。该心跳时相可根据监护设备105探测到心跳之后流逝的时间来计算。例如，平均心率为每分 钟72次时，人的心动周期持续大约83ms。假设心房收縮时相作为心动周 期的起始点，则心室收縮时相发生在进入心动周期大约10ms。心室收縮时 相可能是最易于进行体外探测的，因为在这一时相中心脏的位移最大，从 而产生对胸壁的最大影响。 一旦在心室收縮时相探测到心跳，可根据在所 探测的心室时相之后流逝的时间计算出心动周期的其它时相。例如，心脏 的心室舒张时相发生在心室收縮时相之后大约30ms。触发信号402用于同 步成像系统中，例如MR系统或CT系统或3DX射线血管造影系统中的数 据采集。
图5示出了本发明的一个实施例，其中，监护设备105包括向受检者 胸壁101发射EM或超声福射501的发射机502。远程接收器507接收被对 象反射的EM或超声波503。处理电路508包括混合器504，其接收来自发 射机502和接收器507的输入。使用低通滤波器505对混合信号进行滤波 以生成输出信号506。
所发射的发射或测量波的主瓣指向感兴趣对象，在这一情况下感兴趣 对象是受检者的胸壁。那些被对象反射的ME或超声波的频率相对于发射 波的频率发生移动。根据如下公知的公式，频移fD。Ppler与感兴趣对象的速 度有关，
其中，f。是由发射机发射的EM或超声波的频率，c分别是EM波或超声波 的传播速度，而v是对象接近或远离发射机的速度，从而分别产生正或负 的频移。将测量信号501与监护信号503混合或相乘，并对混合信号进行 低通滤波在输出端得到具有频率fo。p咖的信号506，而不考虑接收信号的多 普勒频移相对于发射信号的频率是正还是负。
在fQ=lGHZ时，例如，如果感兴趣对象以每秒0.1米的恒定速度移动， 则在信号输出端将有0.67Hz的频移。由于每次心跳引起的皮肤表面的运动 仅持续几分之一秒，即使我们假设在这一短暂时间内以恒定速度进行运动，
我们也将不能在输出端看到fD。pp^的整个正弦波周期。相反，期待每次心
跳时输出信号上的单次峰值更加合理。
图6示出了患者胸壁移动的图示，其中，将患者心跳601的效果显示为叠置在由呼吸602引起的胸壁运动之上。
胸腔的呼吸运动可产生近似正弦形状的信号602，并且频率很低，例如 大约0.2Hz，而叠置在由呼吸运动产生的该信号之上的将是由心跳引入的峰 601。这样，信号中的突然变化指示了心跳引起的运动，反之更慢的变化可 归因于呼吸作用。
图7示出了本发明的一个实施例，其中，监护设备105包括发射可见 EM辐射的发射机702、连接到含有缓冲介质704和比较器设备705的处理 单元708的光学剪切干涉系统707。入射辐射^^入射光701从患者胸壁101 处反射，作为监护信号709。光学剪切干涉系统输出由处理器708处理的剪 切图703的时间序列。处理单元708将输出信号706输出。
在一个实施例中，剪切干涉传感器单元使用加宽的激光测量患者胸壁 的移动。优选地，使用高性能半导体激光设备。使用CCD照相机作为记录 设备。借助于光学系统707，连续生成一系列剪切图703。将这些剪切图存 储在缓冲介质704中，并通过比较器705将连续各剪切图彼此进行比较。 处理单元产生出含有有关患者胸壁移动信息的不同图像。作为激光光源的 替代，可使用以红外、可见光或紫外波长发射EM辐射的光源来生成各剪 切图。
图8示出了本发明的一个实施例，其中，监护设备105包括感测来自 受检者胸壁101的感测信号801的传感器设备802。传感器设备802连接到 包括帧抓取器807、缓冲介质804、运动分析单元805和心跳探测单元809 的处理器803。帧抓取器807输出立体摄影图像808的时间序列，而处理单 元803输出表示受检者心跳的输出信号806。
如果从两个不同的位置拍摄对象，则两个投影中心间的连线称之为"基 线"。如果两个照相机的观看方向彼此平行并与基线(所谓的"正轴")成 90°角，则它们具有类似于人眼在两个视网膜上产生两幅图像的性质。因此， 这两幅图像的重叠区域(也称之为"立体像对")能在三维中进行观看，从 而模拟人类立体视觉。实际上，立体像对能用单个照相机从两个位置，或 者通过使用立体照相机来产生。然而，与单通道照相机相比，使用立体照 相机系统具有增加对被监护对象的大小、距离并因此同样对被监护对象移 动的评定的优势。通常，立体照相机包括安装在杆两端的两个照相机，该杆具有精确校准的长度(例如，40cm)。该杆起基线的作用。两个照相机具 有相同的几何特性。当需要用于3D观察时，它们具有彼此平行并与基线成 90。角的观看方向。
在示例性实施例中，立体照相机802监护患者的胸壁101。立体照相机 系统的输出发送给帧抓取器电路807，帧抓取器电路807捕获帧并生成一系 列胸壁101的立体图像808。各图像在发送给运动分析单元805和心跳探测 单元809之前可存储在缓冲介质804中。运动分析单元805和心跳探测单 元809能实现为硬件或软件或两者结合的方式。在测量期间拍摄的连续各 图像抓拍会显示图像特征中由于心脏移动而发生的变化。运动分析单元805 结合心跳探测单元809，探测图像特征中的变化。因而处理单元803生成表 示受检者心跳的输出信号806。
图9示出了一种设置成从患者身上采集图像数据的系统，例如MR系 统或CT系统或心脏3D X射线血管造影系统。远程传感器404接收来自患 者胸壁101的监护信号403。监护信号403发送给处理单元405。处理单元 405的输出发送给触发设备401，由触发设备401生成触发信号402。成像 系统901包括能利用触发信号402启动成像设备903上的数据采集的同步 电路902。可以获得使用触发信号来同步从WendtRE、 RokeyR、 Vick GW 等人在Magnetic Resonance Imaging上第5巻第89-95页(1988)发表的 "Electrocardiographic gating and monitoring in NMR imaging"的MR系纟充 中、在从Schoepf U、 Becker CR、 Bruening RD等人在Radiology上第212 巻第649-654页(1999)发表的"Electrocardiographically Gated Thin-Section CT of the Lung"的CT系统中，以及在从Aschenbach S、 Ulzheimer S、 Baum U 等人在Circulation上第102巻第2823-2828页(2000)发表的"Noninvasive Coronary Angiography by Retrospectively ECG-gated Multislice Spiral CT"的 心脏3DX射线血管造影系统中的数据采集的附加信息。
如上面引用的参考中所记录的，将成像系统上的数据采集与受检者的 心跳同步，心跳可利用心电图(ECG)设备来探测。常规ECG使用金属线 来传导ECG信号。这些金属线可在MR图像中引入伪影，从而使图像质量 降低。因此为触发MR系统上的数据采集而如本发明中使用源自远程感测 技术的触发信号是有益的。在CT或X射线血管造影情况下，如本发明所略述的，使用以非接触方式感测的信号来触发数据采集，提供了由于不必
将ECG导线施加到患者身上而更易于患者操作的优势。
图IO示出了根据本发明方法的一种实现，该方法包括接收监护信号的 步骤1001和生成指示患者心跳的输出信号的步骤1002。在感测步骤1001 中，在不直接与患者体接触的情况下接收监护信号。
图11示出了根据本发明方法的另一实现，该方法包括以非接触方式从 患者的胸壁接收监护信号的步骤1101，处理监护信号的步骤1102，以及生 成指示患者心跳的输出信号的步骤1103。
图12示出了根据本发明方法的另一实现，该方法包括向患者发射测量 信号的步骤1201，从患者的胸壁接收监护信号的步骤1202，以及生成指示 患者心跳的输出信号的步骤1203，其中，从测量信号与患者胸壁的相互作 用中生成监护信号。
图13示出了根据本发明方法的另一实现，该方法包括从患者的胸壁接 收监护信号的步骤1301，处理监护信号的步骤1302，生成指示患者心跳的 输出信号的步骤1303，以及生成指示患者心跳时相的触发信号的步骤1304。
应当注意的是，上述各实施例说明而非限制本发明，并且本领域的技 术人员能够在不脱离权利要求书的范围的情况下，设计很多替代实施例。 在权利要求中，置于括号内的任何附图标记不应解释为对权利要求的限制。 "包括"一词并不排除那些列在权利要求之外的各元件或各步骤的存在。 在元件前面的词语"一"或"一个"并不排除多个这种元件的存在。本发 明可借助于包括若干不同元件的硬件，以及借助于适当编程的计算机来实 现。在列举若干器件的系统权利要求中，若干这些器件可具体化为一个和 相同项目的计算机可读软件或硬件。仅仅在互不相同的从属权利要求中记 述了某些测量这一实事并不表示使用这些测量的组合不能带来益处。
权利要求
1、一种远程监护受检者心跳的监护设备(105)，所述监护设备(105)设置成接收指示所述受检者的胸壁(101)外表面移动的监护信号(103)。
2、 如权利要求1所述的远程监护受检者心跳的监护设备(105)，所述 监护设备还包括-处理器(201)，用于处理所述监护信号(103)以生成指示所述心跳 的输出信号(202)。
3、 如权利要求1所述的远程监护受检者心跳的监护设备(105)，所述 监护设备(105)还包括-发射机(304)，用于向所述受检者的胸壁(101 )发射测量信号(301 )，3巾-在操作时，所述测量信号(301)与所述胸壁(101)相互作用以生 成所述监护信号(302)。
4、 如权利要求1到3中任一项所述的远程监护受检者心跳的监护设备 (105)，所述监护设备(105)还包括-触发设备(401)，其设置成访问所述监护信号(403)以生成表示所 述心跳时相的触发信号(402)。
5、 如权利要求2和3所述的远程监护受检者心跳的监护设备(105)，其中-所述测量信号(501)是电磁辐射， -所述监护信号(503)是经反射的电磁辐射，并且 -所述输出信号(506)是所述测量信号(501)与所述监护信号(503) 之间频率的多普勒频移。
6、 如权利要求2和3所述的远程监护受检者心跳的设备(105)，其中-所述测量信号(701)是光电磁辐射，-所述监护信号(709)是经反射的光电磁辐射，对其迸一步处理以得 到所述受检者胸壁(101)的剪切图(703)的时间序列，以及-所述输出信号(706)是通过比较所述时间序列中的连续各剪切图来 获得的。
7、 如权利要求2所述的远程监护受检者心跳的设备(105)，其中-所述监护信号(801)是光电磁辐射，对其进一步处理以得到立体图 像(808)的时间序列，以及-所述输出信号(806)是通过比较所述时间序列中的连续各立体图像 来获得的。
8、 如权利要求2和3所述的远程监护受检者心跳的设备(105),其中 -所述测量信号(501)是超声辐射，-所述监护信号(503)是经反射的超声辐射，以及 -所述输出信号(506)是所述测量信号(501)与所述监护信号(503) 之间的多普勒频移。
9、 一种设置成从受检者身上采集数据的成像或光谱系统(卯l),例如 磁共振或计算机断层摄影系统，所述系统包括-如权利要求4所述的监护设备(105)，以及其中，所述系统还设置成利用所述触发信号(402)使所述数据采集与 所述受检者的心跳时相同步。
10、 一种远程监护受检者心跳的方法，所述监护方法基于-指示所述受检者的胸壁外表面移动的监护信号，所述监护信号能远 程感测。
11、 一种如权利要求IO所述的远程监护受检者心跳的方法，-其中，对所述监护信号进行处理以生成指示所述心跳的输出信号。
12、 一种如权利要求IO所述的远程监护受检者心跳的方法，其中 -向所述受检者的胸壁发射测量信号，-其中，所述监护信号是从所述测量信号与所述胸壁的相互作用中生 成的。
13、 一种如权利要求10到12中任一项所述的监护受检者心跳的方法， 所述方法还包括如下步骤-使用所述监护信号来生成表示所述受检者心跳时相的触发信号。
14、 一种计算机程序产品，包括如下指令当在计算机上运行所述计算机程序产品时，-访问由监护设备远程接收的来自受检者胸壁外表面的监护信号，所 述监护信号表示所述受检者的心跳，-根据所述监护信号启动触发设备以生成触发信号，所述触发信号表 示所述受检者的心跳时相，以及-使成像或光谱系统上的数据采集与所述受检者的心跳时相同步，所 述同步受到所述触发信号的影响。
15、 一种如权利要求14所述的计算机程序产品，所述计算机程序产品 还包括如下指令-对能够发射测量信号的发射机进行控制，其中，当操作时，所述测 量信号与所述受检者胸壁相互作用以生成所述监护信号。
全文摘要
本发明涉及一种远程监护受检者心跳的监护设备(105)，该监护设备包括远程传感器(102)，用于接收指示由受检者心跳引起的受检者胸壁(101)移动的监护信号(103)。在本发明的一个实施例中，监护设备(105)还包括触发设备(401)，其设置成访问监护信号(403)以生成表示心跳时相的触发信号(402)。本发明还涉及一种设置成从受检者身上采集数据的成像或光谱系统(901)，例如磁共振或计算机断层摄影系统或者心脏3D X射线血管造影系统，该系统包括这样的监护设备(105)，其中，该系统还设置成利用触发信号(402)使数据的采集与受检者的心跳时相同步。
文档编号A61B5/113GK101316552SQ200680044651
公开日2008年12月3日 申请日期2006年11月30日 优先权日2005年11月30日
发明者C·H·伊格尼, E·瑙约卡特, G·J·米施, R·平特 申请人:皇家飞利浦电子股份有限公司