用于确定对象的生命体征的系统和方法_2

文档序号:9290493阅读:来源:国知局
置为发射光的有源标记。例如,能够使用有源光源(例如LED),或能够在所述标记中或上使用自发光材料(例如,荧光或磷光材料)。所述有源标记能够被认为是灯标,所述灯标向环境中发射光。所述光的强度能够是时变的,即,能够发射被编码的光。利用被编码的光,能够播放关于特定传感器和/或患者的信息,例如,如在优选实施例中所提出的,每个传感器可以发射其自己唯一的签名光代码,根据所述优选实施例,所述有源标记被配置为发射包含关于所述对象和/或所述传感器的信息的光,并且其中,所述图像分析单元被配置为根据所发射的光来确定所述信息。所发射的光可以对人眼可见或不可见(例如,红外光)。借助于所发射的光签名,传感器之后能够由所述成像单元来唯一地识别和跟踪。
[0028]在第三实施例中,所述标记可以包括如上所述的有源标记元件和无源标记元件两者。
[0029]优选地,所述图像分析单元被配置为根据所述图像数据来检测被附接到一个或多个另外的传感器和/或被附接到所述对象的身体的所述标记和一个或多个额外的标记的位置。另外,所述警报单元被配置为在检测到传感器未被附接或不正确地被附接到所述对象的身体或被附接到所述对象的身体的错误部分和/或被附接到错误的对象时生成并输出警报信号。因此,通过使用若干标记,能够容易地区分若干传感器和对象,并且也能够检测到传感器的错误使用或故障的某些情形。
[0030]更进一步地,在实施例中,所述警报单元被配置为在不能够在所述成像区域中检测到所述标记时生成并输出警报信号。这使得能够检测当传感器例如被毯子覆盖或从患者上掉落的情形或甚至当患者根本不再处于成像区域中的情形,例如从床上掉落的情形。
[0031]应当注意,如在本发明的上下文中使用的术语‘生命体征’指对象的生理参数。具体而言,术语‘生命体征’包括心率(HR)、心率变化性、Traube Hering Mayer波、呼吸率(RR)、体温、血压、诸如氧饱和度或血糖水平的血液和/或组织中的物质的浓度。因此,如本文中使用的‘传感器’是能够测量一个或多个生命体征信息信号的传感器,从所述一个或多个生命体征信息信号能够获得这样的生命体征,即直接表示生命体征或者能够被处理或被分析以获得生命体征。
[0032]更进一步地,应当注意,用于感测(一个或多个)生命体征信息信号的(一个或多个)所述传感器和用于获得包含所述传感器的至少成像区域的图像数据的所述成像单元一般不是所提出的系统的基本部分。然而,在优选实施例中,(一个或多个)所述传感器和/或所述成像单元是所提出的系统的一部分。
[0033]在优选实施例中,所述传感器是包括用于向由所述传感器覆盖的皮肤上发射光的至少一个光源的体积描记传感器,其中,所述传感器被设计使得来自至少一个光源的光在远离所述皮肤的方向上被发射,使得所述光源用作有源标记。因此,提出重新使用一个或多个光源(例如,LED,例如不可见红外LED),所述一个或多个光源已经被集成到所述传感器中,沿着其现有连线来促进灯标功能。
[0034]优选地,在实施例中,承载所述一个或多个光源的传感器外壳的至少部分由半透明材料制成。这确保能够从许多(优选所有)方向看到所述传感器,即对(作为标记的)所述光源的检测不(非常)取决于所述对象的手的实际位置。作为额外的作用,所述传感器的大表面充当光发射器并且实现较接近360度的发射样式。
[0035]更进一步地,用于驱动所述光源的电流或电压被配置使得其被调制在比所述对象的心率更高的频率上。因此,在没有所述传感器或所述连线中的额外的硬件成本的情况下实现高频编码的光发射。因此,光调制不干扰Sp02测量处理,只要与心率相比较光调制在高频带(例如在30Hz以上)中。Sp02测量和被编码的光发射也能够以快速时分多路传输样式顺序地进行。
[0036]在本发明的再一方面中,提出了一种体积描记传感器,所述传感器包括:至少一个光源,其用于向由所述传感器覆盖的对象的皮肤上发射光;以及光检测器,其用于接收从所述对象的皮肤反射和/或通过所述对象的皮肤透射的光,其中,所述传感器被设计使得来自至少一个光源的光在远离所述皮肤的方向上被发射。
【附图说明】
[0037]本发明的这些和其他方面将参考下文描述的(一个或多个)实施例变得显而易见并将参考下文描述的(一个或多个)实施例得以阐述。在以下附图中:
[0038]图1示出了用于确定对象的生命体征的系统的第一实施例,
[0039]图2示出了用于确定对象的生命体征的系统的第二实施例,
[0040]图3示出了用于确定对象的生命体征的系统的第三实施例,
[0041]图4示出了用于确定对象的生命体征的方法的流程图,以及
[0042]图5示出了用于在根据本发明的系统中使用的传感器的另一实施例。
【具体实施方式】
[0043]图1示意性地示出了用于确定对象100的生命体征的系统I的第一实施例。对象100,在该范例中为患者,躺在床101中,其中,对象100的头部被定位在枕头102上,并且对象100被用毯子103覆盖。传感器10被固定到对象100以用于测量所述对象的生命体征信息信号。此处,传感器10是被布置在对象的上部的血压袖带,血压袖带用于测量对象100的血压。
[0044]标记20被附接到传感器10,例如被印刷在血压袖带的外表面上或以贴纸的形式被附接到其。在该实施例中,标记20是包括图形样式21的无源标记,图形样式21此处为所谓的QR码。QR码可以以允许对图形样式21的取向和/或位置的机器可读确定的不同的结构元素为特征。标记20可以对人眼是可见或不可见的,例如通过使用特定(例如红外或荧光)墨水印刷,使得其仅仅能够通过使用特殊成像单元和/或在照明之后利用特定光源(例如利用红外光)来检测。
[0045]系统I包括生命体征处理器30,生命体征处理器30用于处理由传感器10测得的生命体征信息信号以获得所述对象的生命体征,即,以获得血压(具体而言收缩压和舒张压),对于所述血压由传感器10输出的信号可能需要被处理或可以已经包含该信息,即生命体征信息信号可以直接表示生命体征,或可能需要特定处理来获得生命体征。
[0046]成像单元40被提供用于获得包含传感器20的至少成像区域41的图像数据。成像单元40优选是照相机,例如摄像机(例如CCD照相机或红外照相机),其具有指向传感器20所处的期望成像区域的视场42。优选地,视场42被配置为监控较大的区域,例如包含完整对象100的区域。在某些实际情形下,例如在医院的ICU中,这样的成像单元40已经可用于例如监控对象100,或用于使用远程光电体积描记法的原理来非干扰地确定生命体征。
[0047]如果使用特殊标记,其要求特定照明能由成像单元40检测到,例如要求通过红外光照明,则可以另外提供对应的照明单元(例如,红外LED)(在图1中未示出)。
[0048]系统I还包括图像分析单元50,图像分析单元50用于根据由成像单元40获得的所述图像数据来检测被附接到传感器10的标记20的运动。图像分析单元50可以是例如使用适于检测在图像数据中的标记20的位置和/或取向并且能够以高准确度检测标记20的运动的目标检测或图像识别算法的图像处理器。例如能够检测标记20的运动轨迹,即在一段时间内的运动,其反映传感器10在一段时间内的的运动。
[0049]最后,系统I包括警报单元60,警报单元60用于基于所测得的生命体征信息信号和/或所获得的生命体征并且基于所检测到的标记20的运动来生成并输出警报信号。警报单元60可以是用于处理所述信号以确定是否应当生成并输出警报的处理器。
[0050]一般地,在所述生命体征信息信号和/或所述生命体征满足预定的第一条件时生成警报,所述预定的第一条件可以由用户或监控人(例如护士或医师)来预先确定。在血压作为生命体征的范例中,所述第一条件可以是收缩压和/或舒张压的下限值和/或上限值,其中,限值一般取决于患者和他的健康状况。例如,如果超过收缩压的预定上限值,则应当生成并输出警报以(例如,经由在诸如在中央监控室中的显示器的警报指示器上的信号)通知监控人所述人需要特别关注,例如给予特定药物或医学处置。
[0051]在实际情形中,由于各种原因可能篡改或破坏由传感器10测得的生命体征信息信号。一个主要原因是一般不能够阻止的对象100的移动。这样的移动对于血压测量结果可能不是非常关键的,但是对于Sp02测量是相当关键的,在Sp02测量中实际上它们常常导致虚假警报。
[0052]根据本发明,以高可靠性大大减少虚假警报的数量,由此不抑制真实警报。这通过由警报单元60额外地考虑检测到的标记20的运动以及因此的传感器10的运动来实现。一般地,如果传感器10在生命体征信息信号的测量期间移动太多,则这将导致警报,警报被认为是虚假警报,或者采取进一步的测量以得到没有(或具有很少的)传感器移动的测
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