用于确定生命体征信息的系统和方法_2

文档序号:9421195阅读:来源:国知局
预先确定并且 被固定,即控制单元已知该相对位置,并且一旦标记物的位置已经被识别,就已知感兴趣区 域被定位于何处。
[0028] 在优选的实施例中,所述照明设备包括第一照明单元以及第二照明单元,所述第 一照明单元用于在所述第一阶段中利用在第一频率范围中的辐射来照射所述对象,所述第 二照明单元用于在所述第二阶段中利用在至少第二频率范围中的光来照射所述对象的所 述感兴趣区域,并且所述检测设备包括第一检测单元以及第二检测单元,所述第一检测单 元用于在所述第一阶段中接收在所述第一频率范围中的从所述对象反射的第一辐射,所述 第二检测单元用于在所述第二阶段中接收在所述第二频率范围中的从所述对象的至少所 述感兴趣区域反射的第二辐射。因此,在第一阶段和第二阶段中的照明中使用了两个不同 的频率范围。检测单元相应地被适配为能够检测对应的辐射。
[0029] 在实施例中,所述第一检测单元和所述第二检测单元由共同的成像单元,尤其是 摄像机,来实现,所述共同的成像单元能够检测在二者频率范围中的辐射。共同的成像单元 例如能够记录图像数据(例如,视频数据),在所述图像数据中能够检测标记物的位置(例 如通过使用公知的对象检测算法),并且所述图像数据能够用于以已知方式导出生命体征 信息。在备选实施例中,使用独立的成像单元,例如红外相机以及RGB相机。
[0030] 在备选的实施例中,所述控制单元被配置为控制所述照明设备,以,利用相比于在 所述第一阶段中用于照明的所述辐射处于增加的强度水平的聚焦辐射,来照射所述感兴趣 区域。因此,在该实施例中,所述照明设备通常包括单个照明单元,所述单个照明单元仅用 于在不同阶段中不同地照射对象及感兴趣区域。
[0031] 在另一个实施例中,所述标记物包括机器可读信息,尤其是图形图案,所述机器可 读信息包括关于所述感兴趣区域的位置的信息。与感兴趣区域的位置有关的位置信息因此 能够被编码到标记物中。此外,图形图案使得系统能够确定所述标记物的取向和/或位置。 所述取向能够用于更加精确地确定所述感兴趣区域的位置。
[0032] 标记物因此间接地被用作指示物,其指示要被评估的感兴趣区域(ROI)。例如,标 记物被放置在患者胸部附近的上臂上。在该范例中,标记物基本上不移动。然而,ROI被定 位在相对于标记物的已知位置处。因此,标记物的取向和位置指示图像的何者区域必须被 评估,以确定生命体征。
[0033] 优选地,所述标记物是具有高图像对比度的图形图案,例如黑白图案。备选地,所 述图形图案包括能够被清晰分辨的不同颜色。有利地,所述图形图案被优化为是机器可读 的,例如,条码、矩阵条码或者QR码等。有利地,针对检测能力被优化的图形图案被使用。
[0034] 优选地,所述系统还包括用户接口,以输入与ROI关于所述标记物的相对位置有 关的信息。这使得用户能够首先将标记物放置到对象上,并且然后将与ROI相对于标记物 的位置有关的信息输入到所述系统中。
[0035] 所述照明设备,尤其是在实施例中提供的第二照明单元,能够以不同方式被实施, 只要它能够如解释地被控制,并且发出在允许从已经从ROI被反射的所检测的光提取生命 体征信息的适当的频率范围中的辐射。在优选的实施例中,所述照明设备(或者所述第二 照明单元)包括LCD投影器、LED光源或者光源的阵列。
[0036] 在另一个实施例中,所述系统还包括操纵单元,所述操纵单元用于机械地或者电 子地对由所述照明设备(尤其是所述第二照明单元)发出的所述光射束进行移动和/或聚 焦,和/或用于改变所述照明设备(尤其是所述第二照明单元)的所述位置和/或取向。因 此,在第二阶段中,所述照明能够精确地被引导到ROI上,从而避免人自身或者在周围中的 其他人的被可见光的任何干扰。
[0037] 在优选实施例中,所述照明设备(尤其是所述第二照明单元)被配置为发出经编 码的或经调制的可见光。这相比于例如来自其他光源的其他可能干涉照明提供额外的鲁棒 性,并且还降低干扰。
[0038] 通常,能够通过使用本发明,来导出包括总体生理参数以及任何导出参数(即,从 生理参数或者生命体征导出的参数)的若干种类的生命体征。优选地,分析单元被配置为 尤其是通过使用公知的远程PPG原理,来确定对象的作为生命体征信息的呼吸率、脉搏率 和/或氧饱和度,如上面介绍的。
[0039] 优选地,所述标记物被布置在所述患者的周围,例如在适于与所述对象接触的织 物或者适于与所述对象接触的医学项目上。所述标记物例如能够被打印到或者被穿戴到毯 子、床单、T恤、连体服或衣服或者类似的项目上。
[0040] 备选地,所述标记物被布置在适于与所述对象接触的项目上。总体而言,可以使用 具有关于要被评估的所述对象的ROI的固定的或者至少相对固定的位置的任何项目。范例 包括但不限于患者穿戴的任何类型的固定物、床、模型或者医学测量装备。
[0041] 为了增加工作流程效率,包括图形图案的所述标记物能够被增加到已经被用在对 患者的处置中的其他项目,例如医院罩衣、血压计套袖或者石膏。
[0042] 在实施例中,所述标记物被定位在所述对象的面部、胸部、臂、手或颈部,即皮肤的 片块上或者邻近于所述对象的面部、胸部、臂、手或颈部,即皮肤的片块,这使得能够使用远 程PPG原理来导出期望的生命体征信息。
[0043] 在特殊情况下,所述标记物能够被附着到人的皮肤(类似于创可贴),并且要被测 量的生命体征能够是血液氧合或者其他血液组分。在氧饱和度的情况下,其能够根据在标 记物处或附近的皮肤的脉搏率依赖周期性反射率/颜色改变而被导出。针对该测量,必须 利用至少两个特定光学波长,例如红光和绿光或者红光和红外光,来照射皮肤。
[0044] 所述标记物的取向和/或位置还能够帮助确定要针对生命体征测量被评估的相 对位置。例如,能够根据血压计套袖上的标记物的位置和/或取向来估计患者的臂或者面 部的部分的位置。臂或面部的皮肤颜色的时间变化能够被评估,以确定患者的脉搏率。
[0045] 根据本发明的又一个实施例,所述标记物还包括经编码的数据。经编码的数据包 括患者有关的数据,例如,所述患者的名字、医院病房、患者识别符。经编码的数据能够是唯 一识别符代码,所述唯一识别符代码允许所述图像处理单元自动地从若干个标记物选出特 定标记物。若干患者,例如每个穿戴具有不同标记物的T恤,能够同时被监测。此外,当在 医院中来回移动时,例如在从一个房间被转移到另一个时,患者能够被自动识别。另外,经 编码数据能够是患者特异的,例如,重量、高度等,其能够辅助于识别患者,或者备选地帮助 确定适当的感兴趣区域,以提取生命体征参数。此外,错误校正代码能够被使用或者出于患 者隐私被加密应用。经编码的数据还能够用于验证来自初始装备制造商的标记物。
[0046] 在又一个实施例中,所述标记物的所述机器可读信息,例如所述图形图案对于对 象而言不可见。例如,所述标记物能够仅能够由红外相机所检测。备选地,所述标记物包括 可见特征和不可见特征的组合。例如,不可见图形图案与可见取向指示物进行组合。可见 取向指示物指导护士如何放置所述标记物,同时即使患者是睡眠的,能够使用红外相机监 测不可见图形图案。可见和/或红外光源能够被应用于确保足够光照和图像对比度。
[0047] 在又一个实施例中,所述处理单元被配置为第一阶段中检测所述对象的眼睛的位 置,并且所述控制单元被配置为控制所述照明设备以在所述第二阶段中照射所述对象的面 部的部分而不照射眼睛。这确保眼睛决不直接被照射,并且仅皮肤被照射,从而实现例如在 恒温箱或者卧室中的非常低的环境光水平。
【附图说明】
[0048] 本发明的这些和其他方面将根据下文描述的实施例变得显而易见并将参考下文 描述的实施例而得到阐述。在附图中:
[0049] 图1示出了根据本发明的用于确定对象的生命体征信息的系统的第一实施例,
[0050] 图2示出了具有图形图案的标记物的第一范例;
[0051] 图3示出了具有图形图案的标记物的第二范例;
[0052] 图4示出了本发明的系统的第二实施例;
[0053] 图5示出了根据本发明的用于确定生命体征信息的方法的第一实施例的过程流 程;
[0054] 图6不出了本发明的系统的第三实施例;
[0055] 图7示出了根
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