[發明專利]用于呼吸率測量的系統和方法

有效

• 申請號: 201380052751.1
• 申請日: 2013-10-03
• 公開（公告）號: CN104755016B
• 公開（公告）日: 2016-11-09
• 發明（設計）人: J·米爾施泰夫
• 申請（專利權）人: 皇家飛利浦有限公司
• 主分類號: A61B5/00
• 分類號: A61B5/00;A61B5/08;A61B5/022
• 代理公司: 永新專利商標代理有限公司 72002
• 代理人: 王英;劉炳勝

技術領域

本發明屬于對人類對象的呼吸率的測量與監測領域。

背景技術

許多生理參數被測量用以評估人的健康狀態。在患者在醫院并且尤其是在重癥監護單元(ICU)的情況中，生理參數是在連續的基礎上測量的，以監測患者的健康狀態的變化。這么做是為了確保在健康狀態惡化的情況下(尤其是當惡化可能危及生命時)及時的醫學干預。

所測量的重要參數之一是呼吸率，也稱呼吸率。在低敏銳度設置中最常用的方法是觀察患者的胸部在呼吸期間的起落，并且對吸入和呼出循環(用時鐘計時)的次數進行計數。這在患者因呼吸窘迫而具有不規律的或淺慢的呼吸時是有問題的。

自動測量呼吸率的設備和方法是本領域已知的，使用不同類型的換能器。那些方法中的一些是阻抗容積描記術、二氧化碳圖(主要用在ICU中)和在睡眠研究(多導睡眠圖)中的感應式胸容積描記術(Respiband^TM)。所有這些方法都需要由受訓人員將傳感器定位患者的身體上或其他地方。

公開的專利申請US20100222687(其被受讓給與本申請相同的受讓人)公開了一種使用多個多普勒雷達的方法，多普勒雷達被設置在座椅安全帶上或被集成到座席安全帶中，用于監測坐在機動車輛的座椅上的人的生命體征。所公開的方法以不引人注目的方式監測坐在機動車輛里的人的生命體征，例如心率和呼吸率。

發明內容

存在著對于測量患者的呼吸率的設備和方法的需要，用于克服或緩解現有技術的問題中的一個或多個。該需要利用權利要求1中限定的用于測量對象的呼吸率的設備來解決。

這樣的設備可以具有以下優點，即其可以不需要技術人員手動測量呼吸率。另外，其可以不需要技術人員將傳感器定位到患者附近。由于所述設備測量呼吸率，因此數據可以被存儲、或被傳輸到系統用于進一步處理或者與其他測量的參數一起被用于做出決策或用于發出警報。

另外，通過如權利要求14中限定的方法，解決了對測量對象的呼吸率的這樣的方法的需要。

一般，ICU中使用的患者監測器使用血壓計袖帶(除其他以外)來測量對象的BP。因此所公開的方法可以提供以下優點，即其使得方便地將換能器設置在袖帶中，并且在袖帶被對象佩戴后，即實現了對對象的呼吸率的測量，而無需對單獨的換能器的任意額外定位。

附圖說明

參考以下附圖詳細描述了所公開的設備和所公開的方法的這些及其他方面，其中：

圖1是所公開的設備的示意圖；

圖2是所公開的方法的圖示；以及

圖3是所公開的設備在使用中的表示。

具體實施方式

圖1是所公開的設備100的示意圖。換能器107向對象的胸部輻射能量。換能器107也接收被對象的胸部反射的能量。由于對象的胸部因對象的呼吸而移動，因此所反射的能量的頻率經歷多普勒位移。分析器105接收信號106(后文中被稱作換能器信號)，其對應于被換能器107接收的所反射的能量。分析器105分析換能器信號106，并確定對象的呼吸率。

為了更好地描繪該設備及其過程，振蕩器103產生在預定頻率的能量，并驅動換能器107。所述換能器優選為將高頻能量轉化成對應的電磁輻射或者反之的天線，或者將電能轉化成預定頻率的超聲能量或相反的超聲換能器。在后文的描述中，為了容易描述，將僅涉及它們中的一種，即電磁波。要理解，加上必要的變更，所述描述也適用于超聲波。然而，如果有例外，將在合適的地方陳述關于兩種形式的能量的差異。

利用固定的換能器，如果能量被固定的目標反射，則其中沒有要被解調的信息。然而，在本發明的情況中，反射表面是對象的胸部的表面——其與對象的呼吸同步移動，所述移動的至少部分將在與輻射的方向平行的方向。因此，所反射的能量的頻率經歷多普勒位移。分析器105可以解調換能器信號106。換能器信號106或解調信號106a呈現對運動速度、運動幅度以及胸部與傳感器之間的距離的復雜相關性。通過使用合適的現有技術信號處理，能夠從換能器信號106或解調信號106a獲得對象的呼吸率。

分析器105分析所述信號，以在解調信號106a中確定對應于完整呼吸循環的模式。其識別至少每個完整循環——包括一次吸入和一次呼出——的開始和結束。