确定生命参数的方法和装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种用于通过装置、特别是智能装置，来确定人体生命参数的方法。本发明还涉及一种用于确定人体生命参数的装置，一种用于对人进行认证的方法，以及一种用于识别人的反应的方法。
【背景技术】
[0002]生命参数(举例来说，例如，脉搏、血压、呼吸频率、血氧饱和度、脉搏波的变化和血糖测定)的确定在日常生活中得到越来越广泛的传播并且不仅用于医疗目的。以前，这些参数仅用于所谓的患者曲线，例如，用在医院或竞技体育中。其用于在治疗之前和治疗之后对患者进行监控，以分别对患者的健康状况进行精确地建档和记录该健康状况的任何改善或恶化。
[0003]在竞技体育中，生命参数用于对运动员的表现效率进行建档并确保训练的成功进行。因此，生命参数用于发现是否需要改变运动员的训练或饮食。
[0004]最近，家庭诊断和休闲运动也变得对生命参数感兴趣，并且生命参数对家庭诊断和休闲运动来说也变得重要。例如，患者不需要花费较长的时间在医院进行固定的治疗，而是经常的流动治疗，在家里调养，无需住院。例如，在治疗之后，病人不得不记录自己的脉搏。为了该目的，经常使用包括胸带的装置，所述胸带具有传感器和记录单元。胸带的传感器直接记录患者胸部上的心率。然后将数据传送到记录单元。记录单元能够存储几个小时甚至好几天的数据，例如，长期心电图的数据。然后，例如由医务人员读出数据并进行评估。
[0005]然而，例如，对于长期心电图来说，患者不得不不间断地佩戴胸带，所以该装置对患者来说佩戴不舒服。这限制了患者的行动，另外，还妨碍了患者每天的洗澡。另外，患者不得不经常随身携带记录装置。
[0006]这种情况与长期血糖测量的情况类似，在进行长期血糖测量时，患者需要例如24小时的佩戴血压袖带，例如，需要每隔15分钟按压血压袖带。
[0007]在家里经常测量的生命参数的另一个例子血糖。糖尿病患者需要经常在每次饭前和饭后确定他们的血糖。从而，患者可以确定自行服用胰岛素是否是必要的。在大多数情况下，使用包括针、测量带和评估单元的仪器。患者将针刺穿到例如手指中以采集一滴血。在测量带的帮助下，然后将血液转移到评估单元，并确定血糖。然而该过程是繁琐并且不便的，对患者来说也是痛苦的。
[0008]在休闲运动中，通常的做法是，在训练期间监测脉搏并通过脉搏控制训练。跑步者可以通过他/她的脉搏客观地监测他/她的训练强度。与医疗领域类似，具有传感器的胸带常用于例如将信号传输到运动手表或音频装置以进行评估。胸带非常紧的固定到运动员的胸部，以防止胸带在训练期间滑动。因此，胸带明显限制了运动员的行动，并且由于非常紧的固定，是不方便穿戴的。
[0009]根据现有技术，可以进一步知晓，通过脉搏波的传播时间以及可以通过脉搏波的传播时间和脉搏波频率(RR-间隔)的结合来确定生命参数。脉搏波的传播时间是心血管测量值。它描述了脉搏波通过人体血管系统中的特定距离所需要的时间。通过测量脉搏波的传播时间，可以得出重要的生命参数(例如血压，以及血管的弹性)的结论。最常见的配置是测量脉搏波从心脏到手指的传播时间。这通常特别的需要在至少两个测量点上的测量。可以通过心电图(ECG)确定脉搏波的开始，S卩，心脏收缩的时间点。为了该目的，使用了最大ECG，即，所谓的R-缩进或R-波。在手指处，可以通过脉搏血氧计检测光电容积波信号。研究已经表明，至少在短时间内脉搏波传播时间可用于确定血压。然而，其仍然需要参考测量值。
[0010]印刷出版物DE9602010、EP 0859569、DE 102008042115 和 DE2007/000406 公开了对脉搏波传播时间及其生命参数的确定。
[0011]现有技术一直存在的缺点是，所述装置和方法不能或者不能够实际地用于日常生活中，这是因为它们需要医学专业知识或者以复杂技术的方式对它们进行处理。另外，如上文已经指出的，在大多数情况下，需要脉搏波传播时间的参考测量值，这也使得其在医疗领域(例如，在医院或者竞技体育中)的实际应用复杂化。
【发明内容】
[0012]在这种背景下，本发明的目的是提供一种可以简单并低成本的确定生命参数的方法和装置。
[0013]本发明通过根据权利要求1所述的方法、根据权利要求18所述的装置以及进一步根据权利要求27和权利要求28所述的方法实现该目的。
[0014]特别的，本发明涉及一种方法，包括下述步骤:
[0015]-通过光学记录单元记录人体的皮肤的有限区域的个体图像数据序列；
[0016]-评估所述图像数据，其中包括确定脉搏波的传播时间；以及
[0017]-通过计算单元根据所述图像数据确定人体的生命参数。
[0018]以相对于现有技术的特定优点，通过装置、特别是智能装置执行图像数据序列的记录，所述装置包括至少一个光学记录单元和一个计算单元(也将其称为数据处理单元)。因此，所述设备可以是例如蜂窝电话，即所谓的智能手机。众所周知，智能手机是具有常见结构的小型计算机，其包括CPU、RAM、R0M和数据总线，具有集成的录像硬件(数字照相机)、显示器以及输入/输出和通信接口。其他示例性的装置是配备有计算单元的钟表、眼镜或其他服装(所谓的智能服饰)。这些设备或装置大多由用户随身携带，这些设备或装置已具备其他目的，例如，利用它们打电话或者从因特网下载信息。因此，可以有利的方式在现有装置中执行该方法
[0019]与现有技术相比所产生的另一个优点是，只需要一个测量位置，S卩，人体皮肤的单个有限的相干区域。原则上，皮肤的任意点都可以使用。然而，有利的是，使用血液循环好的点，这是因为通过这种方式所获得的图像数据可以提供更多信息并且具有更有利的信噪比。
[0020]个体图像数据序列可以是视频序列或者仅是时间序列中的个体图像。视频序列包括可以评估的更多信息，因此其改进了重要参数的确定的结果，特别是增加了精度。个体图像易于保存，特别是对于计算单元的工作存储器中的有限存储空间来说，这是有利的。个体图像还提高了确定生命参数的速度，这是因为需要评估的信息较少。
[0021]通过图像数据确定脉搏波的传播时间，这意味着通过评估图像数据来确定脉搏波的传播时间。例如，这可以通过识别通过皮肤的所述区域的脉搏波以及通过相关的脉搏波速度的时间测量来实现。例如，可以通过从一个R-波到下一个R波的间隔，也称为RR-间隔，来执行所述测量。然后可以根据通过这种方式确定的脉搏波传播时间确定生命参数。脉搏波传播时间和脉搏波速度提供有关血管状况的信息。血管动力有限的硬化血管导致脉搏波的传播时间和速度不同。因此，通过推断脉搏波的传播时间和速度，可以得出关于血管壁的状态的结论。基于这些参数，可以在非常早的阶段诊断在血管中的动脉硬化性的变化并通过合理改变生活方式(例如，少脂少盐，进行体育活动)来防止动脉硬化的发展。
[0022]应该提到的是，不需要强制的直接通过光学记录单元获得人体皮肤的所述区域的图像数据。也可以对皮肤的所述区域的图形再现(例如，电视画面)进行记录，以根据本发明执行生命参数的确定。通过这种方式，例如，根据本发明可以确定反映在电视监视器上的人的生命参数。
[0023]应用该方法的例子是，测量监测者的血压、皮肤上的血压测量、睡眠实验室中的血压测量和监测、性能诊断中的血压测量、作为持久测量的血压测量(例如，进行几个小时或者几天的测量)、抽血或输血的速度控制、血液净化(举例来说，例如，透析、血小板、血浆)。血压被认为是评估在休息和生理压力情况下的心血管状况的医疗标准之一。在休息和压力下的生理极限值有着详细的描述和规定的准则。然而，目前来说，连续确定压力下的血压是不可能的，这是因为可以仅在预定的时间点通过血压袖带确定血压。只有通过本发明的方法，血压的连续测量才变得可能，这是因为本发明创造性的通过脉搏波的速度/脉搏波的传播时间来确定血压；从心脏到手指的传播时间短表示高血压，这是因为血管的部位狭窄。当将本发明应用到血压测量时，优选的在休息和压力下进行校准。然后，可以连续地测量血压。由于是非创伤的测量，每个人都可以进行测量而没有任何危险，所以本发明的方法可适用于各类人群。长时间的血压测定不仅可用于健康的运动员，还可用于高危人群，例如心脏病患者和孕妇。向用户提供了识别血压高峰以及导致血压上升的情况的可能。因此，它从而使用户可以避免相关的情况并通过