[發明專利]阻抗感測

有效

• 申請號: 201680039902.3
• 申請日: 2016-06-13
• 公開（公告）號: CN107847139B
• 公開（公告）日: 2022-01-04
• 發明（設計）人: D·B·貝克;D·B·萊默薩爾;L·拉丁
• 申請（專利權）人: 飛利浦醫療信息股份有限公司
• 主分類號: A61B5/00
• 分類號: A61B5/00;A61B5/0537;A61B5/0205
• 代理公司: 永新專利商標代理有限公司 72002
• 代理人: 張揚;王英

本公開內容提供了用于在阻抗感測應用中執行信號處理、以及具體而言用于從幅度調制信號恢復出數據的系統、方法和裝置。在一個方面，設備包括感測電路，所述感測電路是可操作的以感測具有載波頻率的幅度調制信號。設備還包括混頻器，所述混頻器是可操作的以將幅度調制信號與具有混頻頻率的混頻信號進行混頻，以提供具有小于載波頻率的中頻的下移頻率信號。設備還包括濾波器，所述濾波器是可操作的以對下移頻率信號進行濾波以提供經濾波的信號。設備還包括采樣器，所述采樣器是可操作的以在欠采樣頻率處來對經濾波的信號進行欠采樣以提供數字信號，數字信號表示調制的信號。

相關申請的交叉引用

本申請要求享受2015年7月9日提交的、標題為“IMPEDANCE SENSING”的美國專利申請第14/795,703號的權益和優先權，出于全部目的以引用方式將其全部內容并入本文。

技術領域

概括地說，本公開內容涉及感測設備，具體地說，本公開內容涉及低功率、健壯的阻抗感測設備。

背景技術

阻抗傳感器已用于各種科學和診斷領域，以將材料的特性化以及監測這種材料關于環境狀況的時間演化。最近已經在若干生物應用中也考慮使用阻抗傳感器。可以廣義地將生物阻抗傳感器特性化為：通過利用各種生物組織的不同電屬性(具體而言，不同的阻抗)來對各種生物學特性進行感測或監測的設備。通常，外部生物阻抗傳感器包括放置在生物體上的感興趣區域鄰近的或者與其接觸的兩個或更多個電極。通常，生物阻抗傳感器通過以下操作來起作用：經由第一電極集合來將電信號引入到下層的組織中，以及經由第二電極集合來檢測電壓響應。檢測到的電壓響應是受到注入的信號所通過的各種組織的不同的、以及在一些情況下時變的電屬性的影響的。可以對電壓響應進行分析，以嘗試確定感興趣的生物學特性。

正在研究生物阻抗傳感器以用于若干應用中，其包括監測血壓(部分是由于傳統測量設備在精度或便攜性上的限制)。例如，血壓計是利用可充氣的袖帶來向感興趣的區域(例如，在受試者的上臂周圍)施加壓力的傳統血壓監測設備的示例。由可充氣袖帶施加的壓力被設計成限制動脈血流，以便提供對收縮壓和舒張壓的測量。這種傳統的血壓計固有地影響受試者的生理狀態，其可能在血壓測量中引入誤差。這種血壓計還可能影響受試者的心理狀態，其可以表現在生理狀態的變化中，并且因此，在血壓測量中引入誤差。例如，這些設備通常主要用于單獨的場合，例如，當受試者訪問醫生辦公室或者正在醫院環境中進行治療時。當然，一些受試者在這樣的場合會感到焦慮，并且這種焦慮可能影響(例如，增加)用戶的血壓以及心率。

額外地，在這種傳統血壓計在不對流動性移動進行限制的情況下無法穿戴，或者在其它方面進行抑制、干擾或分散注意力的意義上，所述傳統血壓計不具有便攜性。由于這些和其它原因，這種設備不提供對血壓，以及隨著時間的推移對用戶健康的準確估計或體現。雖然植入式或者以其它方式侵入性的設備可以提供對血壓隨時間的較好估計，但這種侵入性設備通常涉及比非侵入性設備更大的風險，并且通常不適合于流動性使用。

發明內容

本公開內容的系統、方法和設備均具有若干方面，所述方面中沒有單個的一個方面是單獨地對本文所公開的期望屬性負責的。

本公開內容中描述的主題的一個方面可以在用于從幅度調制信號恢復出數據的設備中實現。設備包括感測電路，所述感測電路是可操作的以感測具有載波頻率的幅度調制信號。在一些實現方式中，幅度調制信號還是相位調制的。設備還包括混頻器，所述混頻器是可操作的以將幅度調制信號與具有混頻頻率的混頻信號進行混頻，以提供具有小于載波頻率的中頻的下移頻率信號。設備還包括濾波器，所述濾波器是可操作的以對下移頻率信號進行濾波以提供經濾波的信號。設備還包括采樣器，所述采樣器是可操作的以在欠采樣頻率處來對經濾波的信號進行欠采樣以提供數字信號，數字信號表示調制的信號。