使用手持式设备非侵入性地确定脉搏传导时间的制作方法
【专利说明】使用手持式设备非侵入性地确定脉搏传导时间
【背景技术】
[0001] 脉搏传导时间（PTT)是由从心脏排出的血液产生的压力波在两个动脉位置之间 行进所耗费的时间量。有利地，PTT与各种身体指标（诸如血压、动脉顺应性以及动脉壁的 硬化）相关。尽管其他身体指标（诸如身高体重、那两个位置之间的实际物理距离等）影 响血压，但是PTT的测量例如因为PTT和血压之间的相关性故而对于作出这些确定而言是 有用的。
[0002] 根据疾病控制和预防中心（CDC)，大约每三个美国成年人中就由一个人患有高血 压。在本文中高血压也被称为高血压症。高血压症是中风、心脏病发、心力衰竭、动脉瘤的 风险因素并且是肾功能衰竭的主要原因。仅在美国，据估计高血压症会招致数十亿美元的 直接的年度医疗费用以及每天将近1000人的死亡。高血压症是重要的公共健康问题，并且 可以说没有什么比让血压得以控制更能挽救更多的生命。
[0003] 遗憾地是高血压症没有明显的警告体征或症状，因而许多人甚至都没有意识到自 己有高血压症。另外，即使有运动、规定的饮食和行为的严格管理以及药物来预防和治疗高 血压症，遵从性也常常是问题。然而，用于测量血压和其他身体指标的工具可能是侵入性 的、笨重的以及随着重复使用而痛苦的。
[0004]
[0005] 以下提供了本创新的简单概述，以提供对本文本所述的某些方面的基本理解。该 概述不是权利要求主题的广泛概览。既不是要标识所要求保护的主题的要点或关键性元 素，也不是要详细描述本发明的范围。唯一的目的是以简化形式呈现所要求保护的主题的 某些概念，作为稍后呈现的更详细描述的前奏。
[0006] 所要求保护的主题提供了一种用于使用手持式设备来确定脉搏传导时间的方法。 该方法包括记录手持式设备的用户的心电图。用户与手持式设备的两个点接触以使得能够 记录心电图。对心电图进行滤波以过滤噪声。该方法还包括基于用户的图像来确定压力波。 对图像进行滤波以过滤噪声。基于经滤波的心电图和压力波来确定脉搏传导时间。
[0007] 另外，所要求保护的主题包括计算机可读存储介质。计算机可读存储介质包括被 配置成指导处理器为手持式设备的用户确定脉搏传导时间的代码。
[0008] 下面的描述和附图详细地阐述了所要求保护的主题的某些说明性方面。然而，这 些方面只是表示可以使用本发明的原理的各种方式中的一些方式，并且所要求保护的主题 旨在包括所有这些方面和等效内容。通过与附图一起阅读下面的本发明的详细描述，所要 求保护的主题的其他优点和新颖的特点将变得显而易见。
【附图说明】
[0009] 图1是根据所要求保护的主题的用于心率和血压的非侵入性测量的系统的框图；
[0010] 图2是根据所要求保护的主题示出示例原始EKG信号和经处理的EKG信号的图 表；
[0011] 图3是根据所要求保护的主题的各实施例示出后续滤波阶段的图表；
[0012] 图4是根据所要求保护的主题的各实施例示出用以标识压力波的脸部的图像；
[0013] 图5是根据所要求保护的主题的各实施例的独立分量分析的框图；
[0014] 图6是根据所要求保护的主题的用于PTT的非介入性测量的方法的过程流程图；
[0015] 图7是其中可使用所要求保护的主题的各方面的示例性联网环境的框图；以及
[0016] 图8是用于实现所要求保护的主题的各方面的示例性操作环境的框图。
【具体实施方式】
[0017] 参照附图描述所要求保护的主题，其中相同的附图标记贯穿全文地用来指代相同 的元素。在下面的描述中，出于解释的目的，阐述了众多具体细节以便提供对本创新的透彻 理解。但是显而易见的是，没有这些具体细节也可实践所要求保护的主题。在其他实例中， 以框图形式示出公知的结构和设备以便于描述本创新。
[0018] 如本文中所使用的，术语"组件"、"系统"、""客户端"等旨在指代计算机相关的实 体，它们可以是硬件、（例如，执行中的）软件、和/或固件，或其组合。例如，组件可以是， 在处理器上运行的进程、对象、可执行码、程序、函数、库、子例程，或计算机或软件和硬件的 组合。
[0019] 借助示例，运行在服务器上的应用和服务器两者均可以是组件。一个或多个组件 可留驻在进程中，并且组件可位于一个计算机上和/或分布在两个或更多个计算机之间。 术语处理器一般被理解为指硬件组件，诸如计算机系统的处理单元。
[0020] 此外，所要求保护的主题可以使用产生控制计算机以实现所公开的主题的软件、 固件、硬件或其任意组合的标准编程和/或工程技术而被实现为方法、装置或制品。如此处 所使用的术语"制品"旨在涵盖可以从任何计算机可读设备或介质访问的计算机程序。
[0021] 计算机可读存储介质可以包括但不限于磁存储设备（例如，硬盘、软盘、以及磁带 等等）、光盘（例如，紧致盘（CD)以及数字多功能盘（DVD)等等）、智能卡、以及闪存设备 (例如，卡、棒以及钥匙驱动器等等）。相反，计算机可读介质（即，非存储介质）一般可附 加地包括通信介质，诸如用于无线信号之类的传输介质。
[0022] 当然，本领域的技术人员应当认识到，在不背离所要求保护的主题的范围或精神 的情况下可对该配置作出许多修改。此外，本文所使用的词语"示例性"意指用作示例、实 例或说明。在此被描述为"示例性"的任何方面或设计并不一定要被解释为相比其它方面 或设计更优选或有利。
[0023] 尽管连续且非卧床的测量对于诊断和监视而言是有用的，然而诸如血压读数之类 的身体指标在移动消费者领域尚未获得太多重视。这可能是因一般测量设备的侵入性而引 起的。例如，标准血压计包括围绕上臂限制血液流动的可充气袖口以及测量压力的汞或机 械压力计。血压计不仅笨重难以穿戴，而且在反复使用时还会有轻微的痛苦。
[0024] 所要求保护的主题的一个实施例使得用户能够使用手持式设备来跟踪短期动作 对其血压的影响。该手持式设备通过便于消费者使用的手持式设备来提供偶发的、非侵入 性的血压和心率测量。
[0025] 图1是根据所要求保护的主题的用于心率和血压的非侵入性测量的系统的框图。 系统100包括操作手持式设备104的用户102。手持式设备104在用户102握持该手持式 设备104的同时确定用户的PTT。
[0026] 非停入件PTT测量的形状闵子
[0027] 确定PTT涉及将电气测量和机械测量相结合：用户的心电图和用户的压力波的图 像。压力波是透过用户的皮肤可见的血管形状的变化。EKG指示血液何时离开心脏。压力 波在用户102的图像中出现的时刻指示血液何时到达压力波的动脉位置处。通过计算在血 液离开心脏以及到达压力波的动脉位置之间经过的时间量来确定PTT。
[0028] 记录EKG涉及使用两个接触点106,每个接触点与用户身体的不同部位接触。在所 要求保护的主题的一个实施例中，接触点106包括两个导电垫片。当接触点106在手持式 设备104上的位置是预定的情况下可以包括此类实施例。一些此类实施例包括但不限于游 戏控制器、平板（当用两只手握持时）以及键盘。替换地，一个接触点106可以包括导电垫 片。例如，接触点106可以包括在设备的触摸屏前部上的导电的透明涂层。用户102可以 握持智能电话从而使一只手触摸电话的背部而另一只手接触触摸屏。替换地，接触点可以 被包括在设备104的一侧上。在另一个实施例中，接触点106包括在设备本体上的一个导 电垫片以及在连接到设备本体的耳机内的一个导电垫片。在又一个实施例中，使用利用有 源接地系统（例如，右腿驱动（right leg drive))的3-4电极设置可以减少EKG信号中的 噪声。
[0029] 各种相机中的任何相机可以被用来捕捉用以标识压力波的视频图像。一些相机包 括但不限于：电话或平板上的前置相机；远程连接到控制台设备或台式计算机的相机；以 及光学传感器，举例而