[發明專利]用于估計生理特性的值的裝置和方法

有效

• 申請號: 201580063980.2
• 申請日: 2015-11-19
• 公開（公告）號: CN106999090B
• 公開（公告）日: 2021-08-17
• 發明（設計）人: J·A·H·M·卡爾曼;R·拜澤梅爾
• 申請（專利權）人: 皇家飛利浦有限公司
• 主分類號: A61B5/0205
• 分類號: A61B5/0205;A61B5/053;A61B5/00;A61B5/05
• 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

提供了一種用于估計對象的生理特性的值的測量裝置。所述裝置包括射頻(RF)功率生成裝置、檢測器、以及與所述RF功率生成裝置通信的控制器。所述RF功率生成裝置包括：用于發出RF輻射的發射天線；RF信號生成器；以及將所述RF信號生成器連接到所述發射天線的傳輸線。所述探測器被布置為在測量時段期間測量與所發出的RF輻射的衰減相關的至少一個參數的變化。所述控制器被布置為：使得所述RF功率生成裝置在測量時段期間發出RF輻射；接收來自所述檢測器的所述至少一個參數的所述變化的測量結果；并且基于所接收到的測量結果來計算對象的生理特性的值。

技術領域

本發明涉及用于估計對象的生理特性的值的測量裝置和方法，并且具體涉及用于使用被施加到對象的身體的射頻(RF)輻射來估計對象的一個或多個生命參數的測量裝置和方法。

背景技術

在不能訪問醫院監測儀器的許多臨床場景(例如包括：家庭護理、醫院內或醫院外的急救護理、以及在遠程位置處的篩查/分診)中，期望能夠檢查對象的生命參數。例如，當發現人無意識時，應當盡可能快地評估循環和通氣存在還是不存在。也將期望在醫院候診室中快速地檢查對象的生命參數，以便識別哪些患者最需要快速處置。目前，能夠執行該功能的可用的技術是有限的，并且許多現有的技術是昂貴的、難以使用、和/或不可靠的。

現有技術中存在基于反射的無線電波的飛行時間(TOF)測量結果的系統，其能夠確定全身參數(即，位置和姿態)。然而，這些技術通常不能夠測量身體內部的生理參數。例如，由MIT的研究者所提出的WiZ系統是多人厘米級運動跟蹤系統，其僅使用檢測到的來自人的身體的RF反射來精確定位人的位置。WiZ還能夠通過檢測與呼吸和心跳相關聯的微小移動(例如，由吸氣-呼氣過程所引起的胸部移動)來遠程地跟蹤人的呼吸和心跳，而無需任何身體接觸。其通過發射低功率無線信號并監測其反射來進行操作。使用該信號的TOF(即，信號從發射器行進到反射體并返回所花費的時間)來測量到反射物體的距離。該系統要求多個發射天線和多個接收天線。此外，由于僅有3D空間中的、信號被發射到其中的小的部分被感興趣體積所調制，因此難以實現良好的SNR和信號串擾。接收器因此必須具有高度敏感性并且具有低的相位噪聲。由于這些要求，如WiZ的系統并不適合在期望測量生命參數的臨床環境的外部發生的大多數場景中使用。

檢查對象的生命參數的快速且可靠的手段將是改進在這樣的場景中的結果的有價值的工具。因此，存在對于能夠快速地提供對象的一個或多個生理特性的可靠估計的改進的方法和裝置的需要。

發明內容

根據本發明的第一方面，提供了一種用于估計對象的生理特性的值的測量裝置。所述測量裝置包括射頻(RF)功率生成裝置、檢測器、以及與所述RF功率生成裝置通信的控制器。所述RF功率生成裝置包括用于發出RF輻射的發射天線；RF信號生成器；以及將所述RF信號生成器連接到所述發射天線的傳輸線。所述探測器被布置為在測量時段期間測量與所發出的RF輻射的衰減相關的至少一個參數的變化。所述控制器被布置為：在測量時段期間使得所述RF功率生成裝置發出RF輻射；接收來自所述檢測器的所述至少一個參數的所述變化的測量結果；并且基于所接收的測量結果來計算對象的生理特性的值。

因此，請求保護的本發明的實施例能夠通過測量被施加到身體的局部RF輻射的時間變化的衰減來估計對象的生命參數。該衰減通過身體內部的主要歸因于心跳、呼吸、以及動脈血脈動的流體含量調制而被調制。有利地，本發明的實施例能夠被實施為口袋大小的單機設備，或者能夠被集成到并入到RF技術的現有設備(諸如智能手機和平板電腦)中。