[發明專利]健康監測方法和系統

無效

• 申請號: 201080014270.8
• 申請日: 2010-03-11
• 公開（公告）號: CN102365053A
• 公開（公告）日: 2012-02-29
• 發明（設計）人: 許敬平;迪帕克·阿亞加里;付永吉
• 申請（專利權）人: 夏普株式會社
• 主分類號: A61B7/04
• 分類號: A61B7/04
• 代理公司: 中科專利商標代理有限責任公司 11021
• 代理人: 陳平

技術領域

本發明涉及健康監測，并且更具體地，涉及健康監測方法和系統，所 述健康監測方法和系統以更經濟且簡易的方式確定患者的呼吸頻率和心 率。本發明尤其可用作非臥床監測(ambulatory?monitoring)應用中的便攜系 統。

背景技術

呼吸頻率和心率是用于監測重癥監護設施中的患者的健康狀態和非 臥床監測慢性病如哮喘患者的重要參數。在常規健康監測系統中，這兩個 關鍵參數由使用不同數據采集技術且彼此完全獨立操作的系統來評估并 輸出。

若干不同系統可用于評估患者的呼吸頻率。一些呼吸頻率評估系統是 氣流系統。在氣流系統中，患者向儀器中呼吸，所述儀器測量經他/她口的 氣流，并由所述氣流評估患者的呼吸頻率。其他系統測量患者的容積、運 動或組織濃度。例如，在呼吸感應體積描記法(RIP)系統中，患者佩戴 環繞其胸廓的第一感應帶以及環繞其腹部的第二感應帶。當患者呼吸時， 胸廓和腹腔隔室(compartment)的容積發生改變，其改變線圈的電感，而 患者的呼吸頻率基于電感的改變得以評估。還有其他的系統如肺音系統。 在肺音系統中，聲換能器產生聲信號，從該聲信號評估患者的呼吸頻率。 在公布于2009年4月30日的Ayyagari等人的題為“用于環境相關呼吸疾病的 自監測的方法和系統”的美國專利申請系列號11/999,569 (US-2009-0112114A1)中，描述了一種系統，在該系統中便攜的手持設 備實時地輸出呼吸健康信息，該信息通過使用本地收集的環境和生理學傳 感器數據以及患者的背景信息得以產生。

用于評估患者心率的系統與用于評估患者呼吸頻率的系統有所不同。 已知為脈搏氧飽和度儀(SpO2)的一種心率評估系統使用光學傳感。在 SpO2系統中，患者的脈率基于其血液中的氧飽和度得以評估，所述氧飽和 度測自氧合和脫氧的血紅蛋白。其他系統基于心電圖儀(ECG)信號來測 量心率。其他系統計數頸動脈脈搏或其他位置的脈搏。也有系統通過使用 在身體多個位置上檢測到的心音來評估心率，諸如在氣管和胸部處。

依靠使用不同數據采集技術且彼此完全獨立操作的系統來評估并輸 出患者的呼吸頻率和心率增加了部件和接口費用并且增加了健康監測系 統的復雜性。

發明概述

本發明的基本特征是提供使用從身體獲得的共用聲信號的不同頻率 分量來評估患者呼吸頻率和心率的健康監測方法和系統。使用共同聲信號 來評估患者的呼吸速率和心率使健康監測更經濟和簡易。

在本發明的一方面中，健康監測系統包括聲換能器、與聲換能器通信 耦合的信號處理器以及與信號處理器通信耦合的輸出接口，其中所述信號 處理器接收基于由所述聲換能器檢測到的聲音的聲信號，使用該聲信號的 第一頻率分量產生呼吸頻率數據，使用該聲信號的第二頻率分量產生心率 數據，并且將呼吸頻率數據和心率數據傳送到所述輸出接口。

在一些實施方案中，所述輸出接口包括顯示呼吸頻率數據和心率數據 的用戶接口。

在一些實施方案中，所述第一頻率分量包括呼吸序列(respiratory? sequence)的近似值。

在一些實施方案中，所述信號處理器通過向所述聲信號施加第一帶通 濾波器來分離所述第一頻率分量。

在一些實施方案中，所述第一帶通濾波器向所述聲信號施加100Hz的 高通截止頻率以及900Hz的低通截止頻率。

在一些實施方案中，所述信號處理器使用所述第一頻率分量的自相關 包絡的峰值分析來確定呼吸頻率數據。

在一些實施方案中，所述第二頻率分量包括脈搏序列(pulse?sequence) 的近似值。

在一些實施方案中，所述信號處理器通過向所述聲信號施加第二帶通 濾波器來分離所述第二頻率分量。

在一些實施方案中，所述第二帶通濾波器向所述聲信號施加100Hz的 低通截止頻率。

在一些實施方案中，所述信號處理器使用所述第二頻率分量的自相關 包絡的峰值分析來確定心率數據。

在一些實施方案中，所述呼吸頻率數據包括平均呼吸頻率而所述心率 數據包括平均心率。

在一些實施方案中，所述信號處理器將所述呼吸頻率數據和所述心率 數據實時地傳送到輸出接口。