RU2511278C2 - Бесконтактное наблюдение дыхания у пациента и оптический датчик для измерения методом фотоплетизмографии - Google Patents
Бесконтактное наблюдение дыхания у пациента и оптический датчик для измерения методом фотоплетизмографии Download PDFInfo
- Publication number
- RU2511278C2 RU2511278C2 RU2010150471/14A RU2010150471A RU2511278C2 RU 2511278 C2 RU2511278 C2 RU 2511278C2 RU 2010150471/14 A RU2010150471/14 A RU 2010150471/14A RU 2010150471 A RU2010150471 A RU 2010150471A RU 2511278 C2 RU2511278 C2 RU 2511278C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- patient
- sensor
- heart rate
- finger
- chest
- Prior art date
Links
- 238000005259 measurement Methods 0.000 title claims abstract description 27
- 230000029058 respiratory gaseous exchange Effects 0.000 title abstract description 22
- 230000000241 respiratory effect Effects 0.000 claims abstract description 29
- 230000036387 respiratory rate Effects 0.000 claims abstract description 12
- 238000013186 photoplethysmography Methods 0.000 claims description 31
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 claims description 28
- 230000036772 blood pressure Effects 0.000 claims description 20
- 239000013013 elastic material Substances 0.000 claims description 18
- 238000012795 verification Methods 0.000 claims description 4
- 239000008280 blood Substances 0.000 claims description 2
- 210000004369 blood Anatomy 0.000 claims description 2
- 239000004744 fabric Substances 0.000 claims 1
- 230000003993 interaction Effects 0.000 claims 1
- 238000001514 detection method Methods 0.000 abstract description 5
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 3
- 239000003814 drug Substances 0.000 abstract 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 210000003811 finger Anatomy 0.000 description 29
- 210000000038 chest Anatomy 0.000 description 16
- 239000012634 fragment Substances 0.000 description 11
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 9
- 230000036651 mood Effects 0.000 description 8
- 210000001519 tissue Anatomy 0.000 description 8
- 210000004247 hand Anatomy 0.000 description 7
- 230000033001 locomotion Effects 0.000 description 6
- 238000000034 method Methods 0.000 description 5
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 4
- 208000004301 Sinus Arrhythmia Diseases 0.000 description 3
- 229920001296 polysiloxane Polymers 0.000 description 3
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 2
- 210000001765 aortic valve Anatomy 0.000 description 2
- 210000004204 blood vessel Anatomy 0.000 description 2
- 125000004122 cyclic group Chemical class 0.000 description 2
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 2
- 230000005284 excitation Effects 0.000 description 2
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 2
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 description 2
- 210000003205 muscle Anatomy 0.000 description 2
- 230000000737 periodic effect Effects 0.000 description 2
- 210000000779 thoracic wall Anatomy 0.000 description 2
- 210000003813 thumb Anatomy 0.000 description 2
- 241001465754 Metazoa Species 0.000 description 1
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 1
- 210000003484 anatomy Anatomy 0.000 description 1
- 210000000709 aorta Anatomy 0.000 description 1
- 230000004872 arterial blood pressure Effects 0.000 description 1
- 210000001367 artery Anatomy 0.000 description 1
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 1
- 230000036760 body temperature Effects 0.000 description 1
- 230000006835 compression Effects 0.000 description 1
- 238000007906 compression Methods 0.000 description 1
- 230000001419 dependent effect Effects 0.000 description 1
- 201000010099 disease Diseases 0.000 description 1
- 208000037265 diseases, disorders, signs and symptoms Diseases 0.000 description 1
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 description 1
- 210000000624 ear auricle Anatomy 0.000 description 1
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 1
- 239000012212 insulator Substances 0.000 description 1
- 230000010354 integration Effects 0.000 description 1
- 238000004556 laser interferometry Methods 0.000 description 1
- 210000004165 myocardium Anatomy 0.000 description 1
- 239000000615 nonconductor Substances 0.000 description 1
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 description 1
- 230000001766 physiological effect Effects 0.000 description 1
- 238000007781 pre-processing Methods 0.000 description 1
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 1
- 230000035485 pulse pressure Effects 0.000 description 1
- 230000001360 synchronised effect Effects 0.000 description 1
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 1
- 238000002604 ultrasonography Methods 0.000 description 1
- 210000000707 wrist Anatomy 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B5/00—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
- A61B5/02—Detecting, measuring or recording for evaluating the cardiovascular system, e.g. pulse, heart rate, blood pressure or blood flow
- A61B5/024—Measuring pulse rate or heart rate
- A61B5/02416—Measuring pulse rate or heart rate using photoplethysmograph signals, e.g. generated by infrared radiation
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B5/00—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
- A61B5/02—Detecting, measuring or recording for evaluating the cardiovascular system, e.g. pulse, heart rate, blood pressure or blood flow
- A61B5/0205—Simultaneously evaluating both cardiovascular conditions and different types of body conditions, e.g. heart and respiratory condition
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B5/00—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
- A61B5/02—Detecting, measuring or recording for evaluating the cardiovascular system, e.g. pulse, heart rate, blood pressure or blood flow
- A61B5/021—Measuring pressure in heart or blood vessels
- A61B5/02108—Measuring pressure in heart or blood vessels from analysis of pulse wave characteristics
- A61B5/02125—Measuring pressure in heart or blood vessels from analysis of pulse wave characteristics of pulse wave propagation time
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B5/00—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
- A61B5/02—Detecting, measuring or recording for evaluating the cardiovascular system, e.g. pulse, heart rate, blood pressure or blood flow
- A61B5/024—Measuring pulse rate or heart rate
- A61B5/02438—Measuring pulse rate or heart rate with portable devices, e.g. worn by the patient
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B5/00—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
- A61B5/08—Measuring devices for evaluating the respiratory organs
- A61B5/0816—Measuring devices for examining respiratory frequency
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B5/00—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
- A61B5/103—Measuring devices for testing the shape, pattern, colour, size or movement of the body or parts thereof, for diagnostic purposes
- A61B5/11—Measuring movement of the entire body or parts thereof, e.g. head or hand tremor or mobility of a limb
- A61B5/113—Measuring movement of the entire body or parts thereof, e.g. head or hand tremor or mobility of a limb occurring during breathing
- A61B5/1135—Measuring movement of the entire body or parts thereof, e.g. head or hand tremor or mobility of a limb occurring during breathing by monitoring thoracic expansion
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B5/00—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
- A61B5/145—Measuring characteristics of blood in vivo, e.g. gas concentration or pH-value ; Measuring characteristics of body fluids or tissues, e.g. interstitial fluid or cerebral tissue
- A61B5/1455—Measuring characteristics of blood in vivo, e.g. gas concentration or pH-value ; Measuring characteristics of body fluids or tissues, e.g. interstitial fluid or cerebral tissue using optical sensors, e.g. spectral photometrical oximeters
- A61B5/14551—Measuring characteristics of blood in vivo, e.g. gas concentration or pH-value ; Measuring characteristics of body fluids or tissues, e.g. interstitial fluid or cerebral tissue using optical sensors, e.g. spectral photometrical oximeters for measuring blood gases
- A61B5/14552—Details of sensors specially adapted therefor
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B5/00—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
- A61B5/68—Arrangements of detecting, measuring or recording means, e.g. sensors, in relation to patient
- A61B5/6801—Arrangements of detecting, measuring or recording means, e.g. sensors, in relation to patient specially adapted to be attached to or worn on the body surface
- A61B5/6813—Specially adapted to be attached to a specific body part
- A61B5/6825—Hand
- A61B5/6826—Finger
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B5/00—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
- A61B5/68—Arrangements of detecting, measuring or recording means, e.g. sensors, in relation to patient
- A61B5/6801—Arrangements of detecting, measuring or recording means, e.g. sensors, in relation to patient specially adapted to be attached to or worn on the body surface
- A61B5/683—Means for maintaining contact with the body
- A61B5/6838—Clamps or clips
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B5/00—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
- A61B5/02—Detecting, measuring or recording for evaluating the cardiovascular system, e.g. pulse, heart rate, blood pressure or blood flow
- A61B5/024—Measuring pulse rate or heart rate
- A61B5/0245—Measuring pulse rate or heart rate by using sensing means generating electric signals, i.e. ECG signals
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
- G01S13/00—Systems using the reflection or reradiation of radio waves, e.g. radar systems; Analogous systems using reflection or reradiation of waves whose nature or wavelength is irrelevant or unspecified
- G01S13/88—Radar or analogous systems specially adapted for specific applications
Landscapes
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Surgery (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Biophysics (AREA)
- Pathology (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Biomedical Technology (AREA)
- Heart & Thoracic Surgery (AREA)
- Medical Informatics (AREA)
- Molecular Biology (AREA)
- Veterinary Medicine (AREA)
- Animal Behavior & Ethology (AREA)
- Public Health (AREA)
- Cardiology (AREA)
- Physiology (AREA)
- Pulmonology (AREA)
- Vascular Medicine (AREA)
- Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Dentistry (AREA)
- Oral & Maxillofacial Surgery (AREA)
- Measuring Pulse, Heart Rate, Blood Pressure Or Blood Flow (AREA)
- Measurement Of The Respiration, Hearing Ability, Form, And Blood Characteristics Of Living Organisms (AREA)
- Measurement And Recording Of Electrical Phenomena And Electrical Characteristics Of The Living Body (AREA)
- Measuring And Recording Apparatus For Diagnosis (AREA)
Abstract
Изобретение относится к медицине. Портативное устройство для бесконтактной выборочной проверки жизненных показателей пациента содержит: датчик расстояния для последовательного обнаружения изменений расстояния во времени относительно грудной клетки пациента, калькулятор частоты дыхания для определения дыхательной активности на основе обнаруженных изменений расстояния во времени. Кроме того, устройство содержит две ручки, приспособленные для того, чтобы пациент держал устройство обеими руками так, чтобы датчик расстояния был направлен на грудную клетку пациента. Причем ручки содержат электроды для регистрации ЭКГ. При этом устройство содержит оптический датчик для измерения методом фотоплетизмографии, который расположен так, чтобы когда держат устройство, палец пациента автоматически ложился на оптический датчик. Изобретение позволяет повысить удобство и простоту выборочной проверки дыхательного акта пациента за счет обеспечения направления датчика расстояния на грудь пациента обеими руками. 13 з. п. ф-лы, 6 ил.
Description
ОБЛАСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Изобретение относится к области бесконтактного наблюдения дыхания у пациента и к оптическому датчику для измерения методом фотоплетизмографии, а также, в частности, к портативному устройству для одновременного наблюдения дыхательного акта, кровяного давления и частоты сердечных сокращений, которые предпочтительно можно использовать для выборочной проверки жизненных показателей пациента в госпитале.
ПРЕДПОСЫЛКИ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Существует возможность обнаружения прихода пульсовой волны в палец пациента с помощью оптического измерения: типично инфракрасный светодиод (СИД) излучает свет внутрь пальца, а свет, в некотором количестве доходящий до фотодиода, вызывает фототок, протекающий в диоде. В присутствии пульсовой волны большая часть света поглощается кровью, т.е. таким образом происходит модулирование тока, текущего в фотодиоде. Этот способ известен как фотоплетизмография (ФПГ).
ФПГ называется «ФПГ в проходящем свете», если СИД и фотодиод установлены с противоположных сторон пальца с тем, чтобы СИД излучал свет фактически через палец. Такая установка обычно реализована в виде клипсы для пальца. Другой вариант заключается в том, чтобы установить как СИД, так и фотодиод, с одной стороны пальца. Такая ФПГ называется «ФПГ в отраженном свете», и ее можно использовать, если клипса для пальца неприемлема. В режиме ФПГ в отраженном свете СИД и фотодиод расположены рядом друг с другом с тем, чтобы пациент просто должен был положить палец на эти два компонента для того, чтобы происходило обнаружение его пульсовой волны, например, для регистрации частоты сердечных сокращений или регистрации времени прихода пульсовой волны (ВПриПП).
Установку для ФПГ в отраженном свете можно использовать во многих случаях. При этом от пациента только требуется, чтобы он без усилий приложил свой палец к комбинации СИД/фотодиод для того, чтобы происходило обнаружение его пульсовой волны. Это можно использовать, например, для измерения частоты сердечных сокращений. Другим применением ФПГ является измерение времени прохождения пульсовой волны (ВПроПП) или времени прихода пульсовой волны (ВПриПП). Принцип регистрации ВПроПП состоит в том, что регистрируют момент времени, когда пульсовая волна приходит в одну точку организма, и измеряют время прихода в другую точку организма. ВПроПП вычисляют как разность двух моментов времени и оно обратно пропорционально скорости пульсовой волны. ВПриПП определяют как временной интервал между зубцом R на ЭКГ и приходом пульсовой волны на ФПГ в некоторый периферический участок. Обычно измерение ФПГ осуществляют на ушной мочке или на пальце пациента.
ВПроПП и ВПриПП представляют собой исследуемые измерения, поскольку среди прочих параметров, таких как расстояние между двумя точками измерений на теле и эластичностью кровеносных сосудов, они предоставляют информацию о кровяном давлении пациента. Поэтому, если другие параметры известны или могут быть установлены, кровяное давление можно получить из измеренных ВПроПП или ВПриПП.
Фактически, пик R в ЭКГ-сигнале не совпадает с началом распространения пульсового давления по аорте. Это связно с тем, что пик R на ЭКГ соответствует электрическому возбуждению сердечной мышцы. Требуется некоторое время для того, чтобы мышца среагировала на это возбуждение, после чего требуется еще больше времени, прежде чем мышца разовьет достаточное давление в сердце с тем, чтобы открылся аортальный клапан, а пульсовая волна фактически начала распространяться по артериям. Однако временной интервал между пиком R и открытием аортального клапана также несет важную информацию об артериальном кровяном давлении. Таким образом, во многих применениях приемлемо принимать пик R в качестве начальной точки, относительно которой определяют время прихода пульсовой волны на периферию.
В последнее время было предпринято множество попыток использовать этот принцип для того, чтобы обеспечить регистрацию кровяного давления, для которой не требуется манжета. Типично установки для регистрации ВПриПП включают регистрацию ЭКГ и регистрацию ФПГ. В качестве характеристической точки пульсовой волны на ФПГ принят момент времени, в который пульсовая волна приходит в палец или ухо. Вычисляют разность между временем возникновения пика R на ЭКГ и характеристической точки на ФПГ, которую переводят в величину кровяного давления.
В частности, в связи с установками для ФПГ в отраженном свете возникает проблема, состоящая в том, что давление, с которым кожу прижимают к комбинации СИД/фотодиод, может быть столь высоким, что кровеносные сосуды фактически пережимаются, так что пульсовая волна не достигает места измерений и, следовательно, не может быть обнаружена.
Более того, выборочная проверка жизненных показателей пациентов на больничных койках является частью ежедневной работы медсестры. Частота сердечных сокращений, частота дыхания, кровяное давление и температура тела являются наиболее важными параметрами, которые следует проверять у каждого пациента. Надлежащее измерение всех этих параметров будет требовать существенных усилий, как с точки зрения аппаратуры для измерения, так и с точки зрения времени. Однако на практике обстоятельства в госпитале заставляют медсестер как можно быстрее проводить выборочное измерение, поскольку у них есть множество других заданий, которые требуют большего внимания, чем рутинная выборочная проверка.
В частности, с помощью обычных установок для выборочной проверки еще нельзя измерять дыхательный акт. Для этого потребуется датчик дыхания. В основном такой датчик дыхания прикрепляется к грудной клетке пациента. Однако прикрепление датчика к грудной клетке пациента является неудобным и занимает много времени.
В US 2008/0077015 A1 раскрыта доплеровская радиолокационная система, которая может представлять собой портативное устройство для определения физиологических движений субъекта, например, частоты сердечных сокращений и/или частоты дыхания у субъекта. Частота сердечных сокращений может сравниваться с эталонным значением, получаемым от проводного датчика пульсовых колебаний в пальце.
В WO 2008/027509 A2 раскрыта система дистанционного обнаружения для наблюдения за изменениями диэлектрической проницаемости, связанными с физиологической активностью субъекта. Ткани субъекта освещают электромагнитным сигнальным лучом, и с помощью системы обнаруживают электромагнитный сигнальный пучок, отраженный от субъекта. Отраженный сигнал содержит изменения амплитуды, которые указывают на движение освещенных тканей, и изменения амплитуды, которые указывают динамические изменения диэлектрической проницаемости освещенных тканей, связанные с электрической активностью сердца субъекта. После определения частоты сердечных сокращений, по отраженному сигналу определяют и регистрируют структуру сигнала с частотой дыхания.
В US 2005/0288601 A1 раскрыто ручное портативное устройство с биологической обратной связью для оценки и лечения стресса посредством обнаружения волн респираторной синусной аритмии (РСА) в процессе дыхания. Устройство содержит фотоплетизмографический датчик и экран дисплея для предоставления субъектам информации об их волнах РСА почти в режиме реального времени. Эти волновые картины используются для того, чтобы предоставить субъекту обратную связь с информацией о дыхании на основе данных о частоте сердечных сокращений почти в режиме реального времени. Средство для уменьшения или соразмерного управления уровнем стресса предоставлено на основе анализа волновых картин и дыхательной обратной связи.
СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Цель изобретения состоит в том, чтобы предоставить удобную и простую в использовании возможность для выборочной проверки дыхательного акта пациента.
Эта цель достигается с помощью портативного устройства для бесконтактной выборочной проверки жизненных показателей пациента, которое содержит:
датчик расстояния для последовательного обнаружения изменения расстояния во времени относительно грудной клетки пациента;
калькулятор частоты дыхания для определения дыхательной активности на основе обнаруженных изменений расстояния во времени;
две ручки, приспособленные для того, чтобы пациент держал устройство обеими руками так, чтобы датчик расстояния был направлен на грудную клетку пациента, причем ручки содержат электроды для регистрации ЭКГ;
оптический датчик для измерения методом фотоплетизмографии, расположенный на устройстве так, чтобы, когда держат устройство, палец пациента автоматически ложился на оптический датчик.
В соответствии с настоящим изобретением описано решение для измерения дыхательного акта у пациента без контакта с телом. В частности, его можно использовать для интеграции в портативное устройство. Принимая это во внимание, портативное устройство содержит средство для держания, которое приспособлено для держания устройства перед грудной клеткой пациента самим пациентом. Кроме того, предпочтительно, чтобы вычисленная дыхательная активность предпочтительно содержала частоту дыхания пациента.
Изобретение обладает несколькими преимуществами: бесконтактное измерение дыхательного акта может быть встроено в портативное устройство. Кроме того, простое в использовании портативное решение для выполнения выборочной проверки частоты сердечных сокращений, кровяного давления и частоты дыхания может быть предоставлено в виде, который более подробно описан далее. Кроме того, простое в использовании портативное решение для выполнения упражнений на расслабление, например, включая управление дыханием, может быть предоставлено в виде, который дополнительно подробно описан ниже.
В основном, можно использовать различные типы датчиков расстояния, такие как ультразвуковые датчики и/или лазерные датчики. Расстояние можно изменять с помощью ультразвука. Короткий всплеск ультразвуковых волн посылается в направлении цели и отражается от цели, при этом измеряют время до возвращения отраженного всплеска. Время полета прямо пропорционально расстоянию, поскольку скорость распространения постоянна в течение короткого интервала измерения. Кроме того, с помощью лазерной интерферометрии можно измерять относительное перемещение с высокой точностью. Разность фаз между излученным лазерным лучом и отраженным лазерным лучом зависит от расстояния до отражающей цели, так что если наблюдать интерференцию отраженного луча и луча, совпадающего по фазе с излученным лучом, то интенсивность результата интерференции будет меняться периодически.
Однако согласно предпочтительному варианту осуществления изобретения, датчик расстояния основан на испускании и приеме электромагнитных волн. Кроме того, предпочтительно, чтобы датчик расстояния содержал доплеровский радиолокационный датчик, предпочтительно двухканальный доплеровский радиолокационный датчик. Радиочастоты 2,4 ГГц или 24 ГГц показали хорошие результаты.
Использование электромагнитных волн обладает преимуществом, которое заключается в том, что они отражаются не от одежды, а от поверхности кожи. В основном отражение электромагнитных волн происходит на пограничных слоях между областями с различной электропроводностью. Поскольку воздух является электрическим изолятором, а одежда обычно также является изолятором, то отражение будет происходить фактически от поверхности кожи. В этом состоит значительное преимущество от использования электромагнитных волн.
Если отражающая цель, которой в данном случае будет являться грудная клетка пациента, движется в процессе дыхательного акта, то будет происходить сдвиг частоты отраженных электромагнитных волн относительно излученных волн (эффект Доплера). Эту разность частот можно обнаруживать и использовать в качестве меры движения грудной клетки пациента. Этот принцип измерения известен, например, из контроля скорости движения. Антенну радиолокационного приемопередатчика можно легко интегрировать в портативное устройство таким образом, чтобы электромагнитные волны были направлены на грудную клетку пациента, который держит устройство в своих руках.
Средство для держания приспособлено для того, чтобы автоматически направлять датчик расстояния в сторону грудной клетки пациента, когда пациент держит его обеими руками. Таким образом, портативное устройство автоматически располагается в правильной позиции и дополнительной регулировки не требуется.
Кроме того, средство для держания содержит две ручки для того, чтобы пациент мог держать устройство обеими руками. В основном, эти ручки могут быть приспособлены только для держания устройства. Ручки содержат электроды для измерения ЭКГ. Принимая это во внимание, ручки предпочтительно изготовлены из металла. Кроме того, предпочтительно, чтобы блок измерения ЭКГ был предоставлен в настоящем устройстве.
Согласно изобретению, на устройстве предоставлен оптический датчик для измерения методом фотоплетизмографии, предпочтительно оптический датчик, который описан ниже. Принимая это во внимание, в частности, предпочтительно предоставлен датчик для измерения в режиме отраженного света. Кроме того, согласно изобретению, оптический датчик расположен на устройстве таким образом, чтобы когда держат устройство, палец пациента, предпочтительно большой палец пациента, автоматически ложился на датчик. Это делает устройство более надежным также в отношении измерения фотоплетизмографии. Кроме того, также предпочтительно, чтобы в устройстве был предоставлен блок измерения фотоплетизмографии, который приспособлен для определения кровяного давления у пациента.
Вариант осуществления изобретения относится к возможности для надежного и безотказного измерения фотоплетизмографии. В этом варианте осуществления оптический датчик для измерения фотоплетизмографии содержит оптический блок с излучателем света для излучения света в ткани пациента и/или фотодатчиком для обнаружения части излученного света после взаимодействия с тканями, где оптический блок встроен в эластичный материал.
Таким образом, основная концепция этого варианта осуществления заключается в предоставлении эластичного материала, который проявляет эластичные свойства при надавливании кончиком пальца пациента и, таким образом, позволяет избежать сдавливания капилляров в тканях пациента. В этом заключается несколько преимуществ в виде интуитивного использования установок для измерения ФПВ в отраженном свете в пальце, а пациенту не требуется объяснять, как следует прикладывать палец. Кроме того, это позволяет осуществлять достоверное измерение на установке для ФПГ в отраженном свете независимо от давления, прилагаемого к коже, которую прижимают к оптическому блоку. Таким образом, это решение обладает простотой, стабильностью и малой стоимостью.
Согласно предпочтительному варианту осуществления изобретения эластичный материал приспособлен для контакта с кожей пациента, предпочтительно с кончиком пальца пациента. Кроме того, предпочтительно, чтобы эластичность эластичного материала находилась в диапазоне типичных значений эластичности тканей пальца человека. Предпочтительно, в качестве эластичного материала используется силикон.
В основном, настоящее изобретение можно применять к различным типам измерения методом фотоплетизмографии. Однако согласно предпочтительному варианту осуществления изобретения, оптический блок приспособлен для измерения методом фотоплетизмографии в отраженном свете. Принимая это во внимание, согласно предпочтительному варианту осуществления изобретения, оптический блок содержит СИД и фотодиод. Кроме того, предпочтительно, чтобы эластичный материал не был прозрачен для света, излучаемого излучателем света. Это выгодно, поскольку таким образом можно избежать прямого прохождения света от излучателя света к фотодатчику. Предпочтительно, признак эластичного материала, заключающийся в его способности не пропускать свет, излучаемый излучателем света, осуществляется с помощью введения цветных добавок в эластичные материалы.
Описанное выше устройство можно использовать в различных применениях, предпочтительно использовать для выборочной проверки в госпитале. Однако согласно предпочтительному варианту осуществления изобретения, блок вывода предоставлен в устройстве, блок вывода приспособлен для того, чтобы выводить индикаторный сигнал о стрессовом состоянии, на основе когерентности между установленной частотой сердечных сокращений и установленной дыхательной активностью. Более явно эта идея следует из способа, который описан далее.
Предоставлен способ предоставления пациенту индикаторного сигнала о стрессовом состоянии, предпочтительно с помощью устройства, которое описано выше, который содержит следующие этапы:
обнаружение частоты сердечных сокращений у пациента;
одновременное обнаружение дыхательной активности у пациента;
вычисление степени когерентности между частотой сердечных сокращений и дыхательной активностью; и
выведение индикаторного сигнала о стрессовом состоянии на основе вычисленной степени когерентности.
У здоровых пациентов в состоянии покоя частота сердечных сокращений проявляет периодические изменения. Этот циклический феномен, известный как респираторная синусная аритмия (РСА), колеблется в зависимости от фазы дыхательного цикла: частота сердечных сокращений увеличивается во время вдоха и снижается во время выдоха. Таким образом, частота сердечных сокращений стремится к синхронизации с дыхательной активностью пациента при определенных условиях. Частота сердечных сокращений и дыхание синхронизируются, если пациент находится в положительном или расслабленном настроении («высокая когерентность»), по сравнению с десинхронизацией, которую наблюдают, если пациент находится в отрицательном или напряженном настроении («низкая когерентность»). В положительном настроении изменение частоты сердечных сокращений типично происходит по синусоиде. Это позволяет одновременно проводить измерение изменения частоты сердечных сокращений и дыхательной активности, так что степень когерентности между этими двумя показателями можно вычислить и использовать в качестве меры, отражающей степень расслабления пациента.
Согласно предпочтительному варианту осуществления изобретения, выводится управляющий сигнал, показывающий, как должен дышать пациент. Кроме того, предпочтительно, чтобы управляющий сигнал автоматически приспосабливался в соответствии с установленным стрессовым состоянием пациента.
Предпочтительны следующие применения изобретения: настоящее изобретение делает возможным бесконтактное измерение дыхания на портативном устройстве. Это особенно ценно для портативного устройства для выборочной одновременной проверки частоты сердечных сокращений, кровяного давления и частоты дыхания у пациента. Кроме того, его можно использовать для создания очень привлекательного портативного решения для выполнения управляемых дыхательных упражнений в качестве эффективного способа расслабления при стрессовых ситуациях.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ
Эти и другие аспекты изобретения будут очевидно следовать и разъясняться со ссылкой на варианты осуществления, описываемые далее в настоящем документе:
На фиг. 1a и 1b схематически показана установка для ФПГ в отраженном свете в соответствии с первым предпочтительным вариантом осуществления изобретения;
На фиг. 2a, 2b и 2с показано портативное устройство в соответствии со вторым предпочтительным вариантом осуществления изобретения, которое держит пациент;
На фиг. 3 изображена блок-схема системы в соответствии со вторым предпочтительным вариантом осуществления изобретения;
На фиг. 4 показано, как выглядит синхронизация частоты сердечных сокращений и дыхания, если пациент находится в положительном или расслабленном настроении в сравнении с десинхронизацией, которую наблюдают, если пациент находится в отрицательном или напряженном настроении;
На фиг. 5 объясняется способ вычисления когерентности в соответствии с третьим предпочтительным вариантом осуществления изобретения; и
На фиг. 6 изображена блок-схема системы в соответствии с четвертым предпочтительным вариантом осуществления изобретения.
ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ ВАРИАНТОВ ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ
В соответствии с первым предпочтительным вариантом осуществления изобретения предлагается встраивать оптический блок 1 оптического датчика для измерения методом фотоплетизмографии в отраженном свете с помощью его излучателя 2 света и его фотодатчика 3, т.е. с помощью его комбинации СИД/фотодиод, в эластичный материал 4, например, в силикон, который будет прогибаться при надавливании пальцем. Соответствующую установку для ФПГ в отраженном свете можно видеть на фиг. 1. На ней показан палец пациента 5, прижатый к эластичному материалу 4, в котором предоставлен оптический блок 1 с излучателем света 2 и фотодатчиком 3. Вдоль пограничной зоны эластичный материал 4 окружен жестким носителем 6. Таким образом не происходит сдавливание капилляров 7 пальца в широком диапазоне величин силы нажатия пальцем.
Как можно видеть на фиг. 1, эластичный материал 4 деформируется в зависимости от приложенной силы нажатия пальцем и благодаря этой деформации не происходит сдавливание капилляров 7, что делает возможным правильное измерение ФПГ на этой установке для ФПГ в отраженном свете в широком диапазоне величин силы нажатия пальцем. Для того чтобы добиться широкого диапазона допустимых величин силы нажатия пальцем, предпочтительно выбирать такую эластичность эластичного материала 4, в который встраивают комбинацию СИД/фотодиод, которая равна или близка к эластичности тканей пальца. Эластичный материал 4 предпочтительно не прозрачен для света, излучаемого из СИД, во избежание прямого прохождения света от СИД на фотодиод. При необходимости, предпочтительно это достигается введением цветных добавок в силикон.
На фиг. 2a, 2b и 2c можно видеть портативное устройство 9 в соответствии со вторым предпочтительным вариантом осуществления изобретения. Общая идея этого портативного устройства 9 основана на понимании того, что если пациент 8 держит портативное устройство обеими руками 10, то образуется свободная линия прямой видимости 11 между портативным устройством 9 и грудной клеткой пациента 12, как показано на фиг. 2a и более подробно на фиг. 2b и 2c. Кроме того, анатомия руки и запястья человека таковы, что если устройство имеет две ручки 13 с тех сторон, за которые пациент держится своими руками 10, то крышка 14 портативного устройства 9 автоматически поворачивается к точке на грудной клетке пациента 12. Фиг. 2b и 2c иллюстрируют это состояние.
Поскольку стенка грудной клетки пациента 12 движется вперед и назад вследствие дыхательного акта, то в крышку 14 портативного устройства 9 интегрирован датчик расстояния, который измеряет расстояние между крышкой 14 и грудной клеткой 12. Для этой цели допустимы различные способы обнаружения, которые дополнительно описаны выше.
Согласно предпочтительному варианту осуществления изобретения, описанному выше, в качестве датчика расстояния в портативном устройстве 9 предоставлен приемопередатчик электромагнитных волн. Эксперименты показывают, что радиочастоты позволяют получать приемлемые результаты, предпочтительно на частотах 2,4 ГГц или 24 ГГц. Антенну радиолокационного приемопередатчика можно легко интегрировать в портативное устройство 9 таким образом, чтобы электромагнитные волны были направлены в сторону грудной клетки 12 пациента 8, держащего портативное устройство 9 в руках 10.
Блок-схема системы в соответствии со вторым предпочтительным вариантом осуществления изобретения показана на фиг. 3. Портативное устройство 9 позволяет регистрировать три различных параметра: частота сердечных сокращений, кровяное давление и дыхательная активность. Для этого портативное устройство в соответствии со вторым предпочтительным вариантом осуществления изобретения спроектировано следующим образом:
для регистрации частоты сердечных сокращений портативное устройство 9 содержит два электрода в форме металлических ручек 13, которые также служат для держания портативного устройства. Ручки 13 соединены с блоком измерения ЭКГ, который содержит ЭКГ-усилитель 15 и пиковый детектор 16. Затем частота сердечных сокращений вычисляется на калькуляторе частоты сердечных сокращений 17.
Для измерения кровяного давления портативное устройство 9 дополнительно содержит оптический датчик 18 для измерения методом фотоплетизмографии, который может быть сконструирован, как описано выше. Этот оптический датчик 18 соединен с блоком измерения методом фотоплетизмографии, который содержит фотоумножитель 19 и импульсный детектор 20. Затем сигнал, который определяется с помощью импульсного детектора 20, выводится на калькулятор ВПриПП 21 (время прихода пульсовой волны), который также принимает выходной сигнал от пикового детектора 16 блока регистрации ЭКГ. В калькуляторе ВПриПП 21 вычисляется кровяное давление по значению ВПриПП и ЭКГ-сигналу.
Для измерения дыхательной активности в портативном устройстве 9 предоставлен доплеровский радиолокационный блок, содержащий антенну 22, которая излучает электромагнитные волны в направлении грудной клетки пациента 12 и принимает электромагнитные волны, отраженные от грудной клетки пациента 12. Сигнал, принятый антенной 22, подается на устройство предварительной обработки радиочастотных данных 23, которое соединено с датчиком движения 24. Затем выходной сигнал датчика движения 24 подается в калькулятор частоты дыхания 25 для вычисления частоты дыхания пациента 8.
Таким образом, создано простое в использовании портативное решение для выполнения выборочной проверки частоты сердечных сокращений, кровяного давления и частоты дыхания. Данное решение можно с высокой эффективностью применять в госпитале, в частности, для так называемой «выборочной проверки», когда медсестра ходит от кровати пациента к кровати пациента и хочет как можно скорее определить жизненные показатели, такие как частота сердечных сокращений, кровяное давление и частота дыхания.
В настоящее время, чтобы определить частоту дыхания у пациента, медсестра кладет свою руку на грудную клетку пациента и смотрит на наручные часы для того, чтобы узнать, сколько секунд длится дыхательный цикл. Данный способ является несколько неточным и хлопотным для медсестры, так что иногда она просто записывает предполагаемое значение. Эта проблема решена с помощью этого предпочтительного варианта осуществления изобретения. Медсестра просто дает пациенту портативное устройство. Он держит устройство в течение нескольких секунд, в течение которых происходит измерение его ЭКГ, его время прихода пульсовой волны в палец и движение его грудной клетки с помощью электродов в ручках 13, оптического датчика 18 для большого пальца и доплеровского радиолокатора, соответственно.
По ЭКГ легко определить частоту сердечных сокращений. Время прихода пульсовой волны, полученное с помощью оптического датчика, переводится в показания кровяного давления, а измерения доплеровского радара позволяют определить частоту дыхания. Таким образом, все важные параметры собираются с помощью одного простого в использовании портативного устройства. Данные могут храниться непосредственно в портативном устройстве 9 или передаваться по радиоканалу, который не показан на фиг. 3.
В соответствии с третьим предпочтительным вариантом осуществления изобретения измерение частоты сердечных сокращений, кровяного давления и дыхания используется, чтобы обеспечить обратную связь с пациентом 8 для передачи сообщения о его стрессовом состоянии. Если добавить инструкции по дыханию, то будет создано портативное устройство 9 для выполнения управляемых упражнений на расслабление.
В состоянии покоя частота сердечных сокращений здоровых индивидуумов проявляет периодические изменения. Этот циклический феномен, известный как респираторная синусная аритмия (РСА), колеблется в зависимости от фазы дыхательного цикла: частота сердечных сокращений увеличивается во время вдоха и снижается во время выдоха. Таким образом, частота сердечных сокращений стремится к синхронизации с дыхательной активностью пациента при определенных условиях.
На фиг. 4 показано, как выглядит синхронизация частоты сердечных сокращений и дыхания, если пациент находится в положительном или расслабленном настроении («высокая когерентность»), по сравнению с десинхронизацией, которую наблюдают, если пациент находится в отрицательном или напряженном настроении («низкая когерентность»). В положительном настроении изменение частоты сердечных сокращений происходит по синусоиде. Третий предпочтительный вариант осуществления изобретения позволяет одновременно проводить измерение изменения частоты сердечных сокращений и дыхательной активности, так что степень когерентности между этими двумя показателями можно вычислить и использовать в качестве меры, отражающей степень расслабления пациента.
Это можно осуществить следующим образом. Как показано на фиг. 5, на стадии 1, фрагменты из сигнала с частотой дыхания и из сигнала с частотой сердечных сокращений вырезаются из исходных сигналов, каждый содержит N образцов, соответственно. Затем, на стадии 2, из обоих фрагментов удаляются постоянные составляющие тока, а амплитуды нормализуются. Наконец, на стадии 3, когерентность вычисляется в виде взаимной корреляции между двумя фрагментами:
Если максимумы в сигнале с частотой дыхания совпадают с максимумами в сигнале с частотой сердечных сокращений, как это показано на фиг. 5, вычисленная степень когерентности будет высокой, поскольку положительные значения из фрагмента с частотой дыхания умножаются на положительные значения из фрагмента с частотой сердечных сокращений, а отрицательные значения из фрагмента с частотой дыхания умножаются на отрицательные значения из фрагмента с частотой сердечных сокращений. Так что в этом случае все элементы, вносящие вклад в вычисление суммы, являются положительными. Можно легко представить, что если максимумы одного фрагмента совпадают с минимумами другого фрагмента, то в таком случае сумма будет меньше, поскольку тогда положительные значения из одного фрагмента будут умножаться на отрицательные значения из другого фрагмента, делая отрицательный вклад в вычисляемую сумму. Предпочтительно, управляющий сигнал, показывающий, как должен дышать пациент, добавлен в систему. Управляющий сигнал может адаптироваться в соответствии с расслабленным состоянием пациента.
На фиг. 6 изображена блок-схема, на которой показана система в соответствии с четвертым предпочтительным вариантом осуществления: в дополнение к устройству, изображенному на фиг. 3, в соответствии с этим предпочтительным вариантом осуществления изобретения предоставлен калькулятор когерентности 26, в который подаются выходные данные из калькулятора частоты сердечных сокращений 17 и калькулятора частоты дыхания 25. Затем выходные данные калькулятора когерентности 26 подаются в блок оценки расслабленности 27, который также получает выходной сигнал от калькулятора ВПриПП 21. Наконец, устройство вывода 28, такое как дисплей, громкоговоритель, освещение и т.п., предоставлено для того, чтобы давать инструкции по дыханию пациенту и/или для отображения стрессового состояния.
Область 29 на фиг. 6, ограниченная пунктирной линией, обозначает блоки цифровой обработки сигнала, которые предпочтительно реализованы в микропроцессоре. Как можно видеть на фиг. 6, для того, чтобы оценить степень расслабления пациента, учитывается не только степень когерентности между изменением частоты сердечных сокращений и дыханием, но для этой цели также предлагается использовать величину кровяного давления, которая устанавливается с помощью времени прихода пульсовой волны в палец.
Поскольку изобретение было проиллюстрировано и подробно описано со ссылками на чертежи в вышеупомянутом описании, такие иллюстрации и описание следует считать иллюстративными или образцовыми, а не ограничивающими; изобретение не ограничено раскрытыми вариантами осуществления.
Другие изменения в раскрытых вариантах осуществления могут быть поняты и осуществлены специалистами в данной области при осуществлении описываемого в заявке изобретения на практике на основе изученных чертежей, раскрытия и приложенной формулы изобретения. В формуле изобретения слово «содержит» не исключает другие элементы или стадии, а упоминание элементов в единственном числе не исключают их использование во множественном числе. Сам факт, что определенные количественные показатели перечисляются во взаимно зависимых пунктах формулы изобретения не указывает на то, что сочетание этих количественных показателей не может быть использовано с пользой. Все ссылки в формуле изобретения не следует рассматривать в качестве ограничения объема. Кроме того, под пациентом следует понимать человека или животное, которое не обязательно больно или поражено болезнью.
Claims (14)
1. Портативное устройство (9) для бесконтактной выборочной проверки жизненных показателей пациента, которое содержит:
датчик расстояния для последовательного обнаружения изменений расстояния во времени относительно грудной клетки пациента (12);
калькулятор (25) частоты дыхания для определения дыхательной активности на основе обнаруженных изменений расстояния во времени;
две ручки (13), приспособленные для того, чтобы пациент (8) держал устройство обеими руками (10) так, чтобы датчик расстояния был направлен на грудную клетку пациента (12), причем ручки (13) содержат электроды для регистрации ЭКГ;
оптический датчик (18) для измерения методом фотоплетизмографии, расположенный на устройстве (9) так, чтобы когда держат устройство (9), палец пациента (5) автоматически ложился на оптический датчик (18).
датчик расстояния для последовательного обнаружения изменений расстояния во времени относительно грудной клетки пациента (12);
калькулятор (25) частоты дыхания для определения дыхательной активности на основе обнаруженных изменений расстояния во времени;
две ручки (13), приспособленные для того, чтобы пациент (8) держал устройство обеими руками (10) так, чтобы датчик расстояния был направлен на грудную клетку пациента (12), причем ручки (13) содержат электроды для регистрации ЭКГ;
оптический датчик (18) для измерения методом фотоплетизмографии, расположенный на устройстве (9) так, чтобы когда держат устройство (9), палец пациента (5) автоматически ложился на оптический датчик (18).
2. Устройство по п.1, в котором датчик расстояния основан на излучении и приеме электромагнитных волн и предпочтительно содержит доплеровский радиолокационный датчик, предпочтительно двухканальный доплеровский радиолокационный датчик.
3. Устройство по п.1 или 2, в котором в устройстве предоставлен блок измерения ЭКГ, который соединен с ручками (13).
4. Устройство по п.1 или 2, в котором портативное устройство дополнительно содержит калькулятор (17) частоты сердечных сокращений для вычисления частоты сердечных сокращений у пациента (8) исходя из измеренной ЭКГ.
5. Устройство по п.1 или 2, в котором в устройстве предоставлен блок измерения методом фотоплетизмографии, который соединен с оптическим датчиком (18) и который приспособлен для определения кровяного давления у пациента (8).
6. Устройство по п. 5, в котором блок измерения методом фотоплетизмографии содержит калькулятор (21) времени прихода пульсовой волны для вычисления времени прихода пульсовой волны и приспособлен для определения кровяного давления у пациента (8) исходя из вычисленного значения времени прихода пульсовой волны и измеренной ЭКГ.
7. Устройство по п. 4, в котором устройство дополнительно содержит блок (28) вывода, который приспособлен для выведения индикаторного сигнала о стрессовом состоянии на основе когерентности между определенной частотой сердечных сокращений и определенной дыхательной активностью.
8. Устройство по п.7, в котором в устройстве предоставлен блок измерения методом фотоплетизмографии, который соединен с оптическим датчиком (18) и который приспособлен для определения кровяного давления у пациента (8), где индикаторный сигнал о стрессовом состоянии также основан на величине кровяного давления у пациента (8).
9. Устройство по п. 7, где блок (28) вывода дополнительно предоставляет управляющий сигнал, показывающий, как должен дышать пациент (8), где управляющий сигнал автоматически приспосабливается в соответствии с определенным стрессовым состоянием у пациента (8).
10. Устройство по п. 1, в котором оптический датчик (18) содержит оптический блок (1) с излучателем (2) света для излучения света в ткани пациента (8) и/или фотодатчиком (3) для обнаружения части излученного света после взаимодействия с тканями, причем оптический блок (1) встроен в эластичный материал (4).
11. Устройство по п. 10, в котором эластичный материал (4) приспособлен для контакта с пальцем пациента (5).
12. Устройство по п. 10 или 11, в котором эластичность эластичного материала (4) находится в диапазоне типичных значений эластичности тканей пальца человека.
13. Устройство по п. 10 или 11, где оптический блок (1) содержит светодиод (СИД) и фотодиод.
14. Устройство по п. 10 или 11, где эластичный материал (4) не прозрачен для света, излучаемого излучателем (2) света.
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| EP08103895.2 | 2008-05-09 | ||
| EP08103895 | 2008-05-09 | ||
| PCT/IB2009/051806 WO2009136341A2 (en) | 2008-05-09 | 2009-05-04 | Contactless respiration monitoring of a patient and optical sensor for a photoplethysmography measurement |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2010150471A RU2010150471A (ru) | 2012-06-20 |
| RU2511278C2 true RU2511278C2 (ru) | 2014-04-10 |
Family
ID=40957793
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2010150471/14A RU2511278C2 (ru) | 2008-05-09 | 2009-05-04 | Бесконтактное наблюдение дыхания у пациента и оптический датчик для измерения методом фотоплетизмографии |
Country Status (8)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US20110054277A1 (ru) |
| EP (1) | EP2291111B1 (ru) |
| JP (2) | JP2011519657A (ru) |
| CN (1) | CN102014737B (ru) |
| AT (1) | ATE554704T1 (ru) |
| ES (1) | ES2386111T3 (ru) |
| RU (1) | RU2511278C2 (ru) |
| WO (1) | WO2009136341A2 (ru) |
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2601697C2 (ru) * | 2014-10-31 | 2016-11-10 | Общество с ограниченной ответственностью "ХЕЛФИ-СТИЛЬ" | Устройство и способ измерения величины артериального давления человека |
| RU169652U1 (ru) * | 2015-09-14 | 2017-03-28 | Общество с ограниченной ответственностью "Найтек" | Портативное устройство для регистрации электрокардиограмм |
| RU2653834C2 (ru) * | 2014-06-30 | 2018-05-14 | Конинклейке Филипс Н.В. | Устройство и способ действия датчика фотоплетизмографии |
| RU2655518C2 (ru) * | 2013-02-13 | 2018-05-28 | Леман Майкро Дивайсиз Са | Неинвазивный анализ крови |
| RU2679533C2 (ru) * | 2014-09-04 | 2019-02-11 | Леомо, Инк. | Информационное терминальное устройство, система сбора данных о движениях и способ сбора данных о движениях |
| RU2742707C1 (ru) * | 2017-06-20 | 2021-02-09 | Дженерал Электрик Компани | Бесконтактный мониторинг частоты сердечных сокращений |
| RU2797191C2 (ru) * | 2018-12-11 | 2023-05-31 | Респинор Ас | Системы и способы для компенсации движения в ультразвуковом мониторинге дыхания |
| US12144604B2 (en) | 2018-12-11 | 2024-11-19 | Respinor As | Systems and methods for motion compensation in ultrasonic respiration monitoring |
Families Citing this family (55)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| ES2366089B1 (es) * | 2010-03-30 | 2012-09-27 | Creaciones Madu, S.A. | Dispositivos para medir y controlar las constantes vitales en los bebés y durante los primeros años de la infancia. |
| US10383526B2 (en) * | 2010-08-06 | 2019-08-20 | United States Government As Represented By The Secretary Of The Army | Patient care recommendation system |
| US8679024B2 (en) * | 2010-10-26 | 2014-03-25 | Medtronic, Inc. | System and method for deriving respiration from intracardiac electrograms (EGM) or ECG signals |
| US9289177B2 (en) | 2011-01-20 | 2016-03-22 | Nitto Denko Corporation | Sensing device, a method of preparing a sensing device and a personal mobile sensing system |
| US8761853B2 (en) * | 2011-01-20 | 2014-06-24 | Nitto Denko Corporation | Devices and methods for non-invasive optical physiological measurements |
| EP2678709B1 (en) | 2011-02-21 | 2018-03-28 | Transrobotics, Inc. | System and method for sensing distance and/or movement |
| US8740793B2 (en) | 2011-08-29 | 2014-06-03 | General Electric Company | Radar based systems and methods for monitoring a subject |
| CN102509419B (zh) * | 2011-10-31 | 2013-06-05 | 中国人民解放军第四军医大学 | 一种驾驶员疲劳的无线监测装置 |
| CN103190892A (zh) * | 2012-01-04 | 2013-07-10 | 深圳比科斯电子股份有限公司 | 一种多用途人体保健测量系统 |
| CN104080398B (zh) * | 2012-01-29 | 2017-10-24 | 合理医疗创新有限公司 | 导出受试者的个人胸参数 |
| US10405791B2 (en) * | 2013-03-15 | 2019-09-10 | Yingchang Yang | Method and continuously wearable noninvasive apparatus for automatically detecting a stroke and other abnormal health conditions |
| US9339193B2 (en) * | 2012-05-21 | 2016-05-17 | Fujitsu Limited | Physiological adaptability system with multiple sensors |
| KR102025571B1 (ko) * | 2012-07-27 | 2019-09-27 | 삼성전자주식회사 | 호흡 조절에 의한 혈압 변화를 측정하기 위한 장치 및 방법 |
| WO2014055755A1 (en) | 2012-10-05 | 2014-04-10 | TransRobotics, Inc. | Systems and methods for high resolution distance sensing and applications |
| JP6005869B2 (ja) * | 2012-10-09 | 2016-10-12 | コーニンクレッカ フィリップス エヌ ヴェＫｏｎｉｎｋｌｉｊｋｅ Ｐｈｉｌｉｐｓ Ｎ．Ｖ． | 呼吸レートを測定するシステム及び方法 |
| US10265022B2 (en) | 2012-10-30 | 2019-04-23 | Nokia Technologies Oy | Determining biometrics utilizing a display-embedded distance-measuring sensor |
| EP2769667A1 (en) * | 2013-02-22 | 2014-08-27 | Koninklijke Philips N.V. | Marker with light emitting area for use in determining vital sign information |
| CN103637787B (zh) * | 2013-12-02 | 2016-02-10 | 清华大学 | 血压实时测量装置以及实时测量脉搏波传输时间差的方法 |
| US20150250398A1 (en) * | 2014-03-06 | 2015-09-10 | Medsense Inc. | Sensor module for simultaneously measuring ecg and pulse signal |
| DE102014104465B3 (de) * | 2014-03-28 | 2015-06-11 | LifeTAix GmbH | Messverfahren zur Erfassung von Vitalparametern am Körper eines Menschen oder eines Tieres und eine Messanordnung |
| TWI547265B (zh) * | 2015-06-01 | 2016-09-01 | 原相科技股份有限公司 | 光學式呼吸率偵測裝置及其偵測方法 |
| KR102390369B1 (ko) * | 2015-01-21 | 2022-04-25 | 삼성전자주식회사 | 생체 정보 검출 장치 |
| CN104840218B (zh) * | 2015-06-09 | 2018-08-10 | 联想(北京)有限公司 | 一种呼吸速率的测量方法及电子设备 |
| CN105147293A (zh) * | 2015-08-21 | 2015-12-16 | 姚丽峰 | 实现呼吸频率测量的系统及方法 |
| US10398328B2 (en) | 2015-08-25 | 2019-09-03 | Koninklijke Philips N.V. | Device and system for monitoring of pulse-related information of a subject |
| US9717424B2 (en) * | 2015-10-19 | 2017-08-01 | Garmin Switzerland Gmbh | System and method for generating a PPG signal |
| CA3005443A1 (en) * | 2015-11-16 | 2017-05-26 | Respirix, Inc. | Devices and methods for monitoring physiologic parameters |
| CN108430322B (zh) | 2015-12-21 | 2021-11-19 | 皇家飞利浦有限公司 | 用于连续监测生命体征的设备、方法和计算机程序产品 |
| EP3351168B1 (en) | 2017-01-20 | 2019-12-04 | Nokia Technologies Oy | Arterial pulse measurement |
| US10993627B1 (en) * | 2017-01-24 | 2021-05-04 | James Eric Dotter | Device for determining blood pressure without a cuff |
| EP3488781B1 (en) | 2017-11-28 | 2022-05-18 | Current Health Limited | Apparatus and method for estimating respiration rate |
| US20190343442A1 (en) * | 2018-05-10 | 2019-11-14 | Hill-Rom Services Pte. Ltd. | System and method to determine heart rate variability coherence index |
| EP3636144B1 (en) | 2018-10-11 | 2023-06-07 | Current Health Limited | Monitoring apparatus and method |
| CN109330571A (zh) * | 2018-11-08 | 2019-02-15 | 杭州兆观传感科技有限公司 | 一种弹性光电传感器模组 |
| FI128751B (en) * | 2019-01-09 | 2020-11-30 | Turun Yliopisto | Apparatus and method for measuring arterial system functionality |
| CN109691999A (zh) * | 2019-01-21 | 2019-04-30 | 深圳瀚维智能医疗科技有限公司 | 呼吸频率检测方法、装置、存储介质及计算机设备 |
| US11703593B2 (en) | 2019-04-04 | 2023-07-18 | TransRobotics, Inc. | Technologies for acting based on object tracking |
| JP2022532844A (ja) * | 2019-05-08 | 2022-07-20 | バクスター・インターナショナル・インコーポレイテッド | パッチ式生理センサ |
| EP3534373A3 (en) * | 2019-06-04 | 2019-09-11 | Polar Electro Oy | System for measuring stress level |
| WO2021024460A1 (ja) * | 2019-08-08 | 2021-02-11 | 日本電信電話株式会社 | 血圧計 |
| WO2021078913A1 (en) | 2019-10-22 | 2021-04-29 | Oxypoint Nv | Vital parameter measurements for low care patients |
| EP3811862A1 (en) | 2019-10-22 | 2021-04-28 | Oxypoint NV | Vital parameter measurements for low care patients |
| CN113729652A (zh) * | 2020-05-29 | 2021-12-03 | 深圳迈瑞生物医疗电子股份有限公司 | 分诊台监测系统及非接触式生理体征监测设备 |
| EP4159115B1 (en) * | 2020-05-29 | 2025-10-08 | Shenzhen Mindray Bio-Medical Electronics Co., Ltd. | Monitoring device having non-contact physiological sign monitoring function |
| CN114469020A (zh) * | 2020-10-26 | 2022-05-13 | 南京华曼吉特信息技术研究院有限公司 | 生理参数检测仪 |
| EP4009120A1 (en) * | 2020-12-03 | 2022-06-08 | Casio Computer Co., Ltd. | Detection device and body-worn device |
| CN112914583B (zh) * | 2021-02-25 | 2022-10-21 | 中国人民解放军陆军特色医学中心 | 一种非接触式确定心电图采集电极布置位置的方法 |
| US12201396B2 (en) | 2021-09-10 | 2025-01-21 | Rockley Photonics Limited | Optical speckle receiver |
| JP2024170689A (ja) * | 2021-10-22 | 2024-12-11 | アステラス製薬株式会社 | 胸郭運動計測装置及び胸郭運動計測プログラム |
| US12390117B2 (en) | 2021-11-16 | 2025-08-19 | Rockley Photonics Limited | Optical sensor module for speckleplethysmography (SPG) and photoplethysmography (PPG) |
| KR102687782B1 (ko) | 2021-12-23 | 2024-07-23 | 삼성전자주식회사 | 혈압 추정 장치 및 방법과 혈압 추정을 위한 센서 |
| US12336797B2 (en) | 2022-10-26 | 2025-06-24 | Garmin International, Inc. | Wrist-worn electronic device with optical cardiac monitor |
| WO2024158155A1 (ko) * | 2023-01-25 | 2024-08-02 | 자이메드 주식회사 | 생체신호 측정장치 및 이를 포함한 생체신호 측정시스템 |
| US12484796B1 (en) | 2024-11-27 | 2025-12-02 | Rockley Photonics Limited | System and method for measuring pulse wave velocity |
| US12396648B1 (en) | 2024-11-27 | 2025-08-26 | Rockley Photonics Limited | Wearable device with light source and optical sensor |
Citations (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5865755A (en) * | 1996-10-11 | 1999-02-02 | Dxtek, Inc. | Method and apparatus for non-invasive, cuffless, continuous blood pressure determination |
| US20020089157A1 (en) * | 1992-05-05 | 2002-07-11 | Breed David S. | Vehicular occupant characteristic determination system and method |
| RU2229838C2 (ru) * | 2002-01-11 | 2004-06-10 | ООО "НейроСофт" | Способ комплексного исследования состояния вегетативной нервной системы и устройство для его осуществления |
| US20050234312A1 (en) * | 2004-03-30 | 2005-10-20 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Bio-information measuring apparatus |
| US20050288601A1 (en) * | 2004-03-18 | 2005-12-29 | Michael Wood | Methods and devices for relieving stress |
| US7117031B2 (en) * | 2001-04-06 | 2006-10-03 | Lohman Technologies, Llc | Long term cardiac monitor |
| US20070088833A1 (en) * | 2005-10-17 | 2007-04-19 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Method and apparatus for providing multimedia data using event index |
| US20080077015A1 (en) * | 2006-05-17 | 2008-03-27 | Olga Boric-Lubecke | Determining presence and/or physiological motion of one or more subjects with multiple receiver Doppler radar systems |
Family Cites Families (25)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE3809084C2 (de) * | 1988-03-18 | 1999-01-28 | Nicolay Gmbh | Sensor zur nichtinvasiven Messung der Pulsfrequenz und/oder der Sauerstoffsättigung des Blutes und Verfahren zu seiner Herstellung |
| US4825872A (en) * | 1988-08-05 | 1989-05-02 | Critikon, Inc. | Finger sensor for pulse oximetry system |
| JP2505073B2 (ja) * | 1991-05-28 | 1996-06-05 | 松下電工株式会社 | リフレッシュ装置 |
| JPH0622914A (ja) * | 1992-05-12 | 1994-02-01 | Mitsubishi Motors Corp | 心拍数検出装置 |
| US5839439A (en) * | 1995-11-13 | 1998-11-24 | Nellcor Puritan Bennett Incorporated | Oximeter sensor with rigid inner housing and pliable overmold |
| US5913819A (en) * | 1996-04-26 | 1999-06-22 | Datex-Ohmeda, Inc. | Injection molded, heat-sealed housing and half-etched lead frame for oximeter sensor |
| WO1998017174A1 (en) * | 1996-10-23 | 1998-04-30 | Cardiac Crc Nominees Pty. Limited | Non-invasive determination of oxygen saturation in blood in deep tissue |
| US6525386B1 (en) * | 1998-03-10 | 2003-02-25 | Masimo Corporation | Non-protruding optoelectronic lens |
| JPH11332845A (ja) * | 1998-05-22 | 1999-12-07 | Omron Corp | 健康管理指針アドバイス装置及び健康管理指針アドバイスシステム |
| JP3945048B2 (ja) * | 1998-11-27 | 2007-07-18 | オムロンヘルスケア株式会社 | 血圧監視装置 |
| US8123696B2 (en) * | 1999-03-02 | 2012-02-28 | Quantum Intech, Inc. | Physiological coherence in animals |
| JP2003508765A (ja) * | 1999-09-08 | 2003-03-04 | オプトク・アクチボラゲット | ヘモグロビンを含む血液特性を測定する方法及び装置 |
| JP4566310B2 (ja) * | 1999-12-20 | 2010-10-20 | 大和製衡株式会社 | 体内脂肪量測定装置 |
| US6616613B1 (en) * | 2000-04-27 | 2003-09-09 | Vitalsines International, Inc. | Physiological signal monitoring system |
| US7811234B2 (en) * | 2002-08-01 | 2010-10-12 | California Institute Of Technology | Remote-sensing method and device |
| US7020508B2 (en) * | 2002-08-22 | 2006-03-28 | Bodymedia, Inc. | Apparatus for detecting human physiological and contextual information |
| DE10259522A1 (de) * | 2002-12-19 | 2004-07-01 | Robert Bosch Gmbh | Radargestützte Sensierung von Lage und/oder Bewegung des Körpers oder im Körper von Lebewesen |
| JP2007512860A (ja) * | 2003-11-04 | 2007-05-24 | クアンタム・インテック・インコーポレーテッド | 呼吸訓練を使用した生理学的調和を促進するシステムと方法 |
| US7255672B2 (en) * | 2004-03-18 | 2007-08-14 | Coherence Llc | Method of presenting audible and visual cues for synchronizing the breathing cycle with an external timing reference for purposes of synchronizing the heart rate variability cycle with the breathing cycle |
| JP4568825B2 (ja) * | 2004-05-07 | 2010-10-27 | 富山県 | 副交感神経活動指標の算出方法 |
| US20060189871A1 (en) * | 2005-02-18 | 2006-08-24 | Ammar Al-Ali | Portable patient monitor |
| US8002711B2 (en) * | 2005-03-18 | 2011-08-23 | Respironics, Inc. | Methods and devices for relieving stress |
| KR100717405B1 (ko) * | 2005-09-09 | 2007-05-11 | 삼성전자주식회사 | 생체 신호 측정기 및 이를 이용한 건강 관리 방법 |
| CN101489478B (zh) * | 2006-06-01 | 2012-07-04 | 必安康医疗有限公司 | 用于监视生理症状的装置、系统和方法 |
| CA2663554A1 (en) * | 2006-09-15 | 2008-07-10 | Idesia Ltd. | Cancellation of contact artifacts in a differential electrophysiological signal |
-
2009
- 2009-05-04 EP EP09742514A patent/EP2291111B1/en not_active Not-in-force
- 2009-05-04 WO PCT/IB2009/051806 patent/WO2009136341A2/en not_active Ceased
- 2009-05-04 RU RU2010150471/14A patent/RU2511278C2/ru not_active IP Right Cessation
- 2009-05-04 US US12/990,810 patent/US20110054277A1/en not_active Abandoned
- 2009-05-04 CN CN2009801164114A patent/CN102014737B/zh not_active Expired - Fee Related
- 2009-05-04 JP JP2011508029A patent/JP2011519657A/ja active Pending
- 2009-05-04 AT AT09742514T patent/ATE554704T1/de active
- 2009-05-04 ES ES09742514T patent/ES2386111T3/es active Active
-
2013
- 2013-11-27 JP JP2013245329A patent/JP5775923B2/ja not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20020089157A1 (en) * | 1992-05-05 | 2002-07-11 | Breed David S. | Vehicular occupant characteristic determination system and method |
| US5865755A (en) * | 1996-10-11 | 1999-02-02 | Dxtek, Inc. | Method and apparatus for non-invasive, cuffless, continuous blood pressure determination |
| US7117031B2 (en) * | 2001-04-06 | 2006-10-03 | Lohman Technologies, Llc | Long term cardiac monitor |
| RU2229838C2 (ru) * | 2002-01-11 | 2004-06-10 | ООО "НейроСофт" | Способ комплексного исследования состояния вегетативной нервной системы и устройство для его осуществления |
| US20050288601A1 (en) * | 2004-03-18 | 2005-12-29 | Michael Wood | Methods and devices for relieving stress |
| US20050234312A1 (en) * | 2004-03-30 | 2005-10-20 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Bio-information measuring apparatus |
| US20070088833A1 (en) * | 2005-10-17 | 2007-04-19 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Method and apparatus for providing multimedia data using event index |
| US20080077015A1 (en) * | 2006-05-17 | 2008-03-27 | Olga Boric-Lubecke | Determining presence and/or physiological motion of one or more subjects with multiple receiver Doppler radar systems |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| C.-K. Peng et al, Heart rate dynamics during three forms of meditation, International Journal of Cardiology 95 (2004) 19-27 * |
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2655518C2 (ru) * | 2013-02-13 | 2018-05-28 | Леман Майкро Дивайсиз Са | Неинвазивный анализ крови |
| US10265002B2 (en) | 2013-02-13 | 2019-04-23 | Leman Micro Devices Sa | Non-invasive blood analysis |
| RU2653834C2 (ru) * | 2014-06-30 | 2018-05-14 | Конинклейке Филипс Н.В. | Устройство и способ действия датчика фотоплетизмографии |
| RU2679533C2 (ru) * | 2014-09-04 | 2019-02-11 | Леомо, Инк. | Информационное терминальное устройство, система сбора данных о движениях и способ сбора данных о движениях |
| RU2601697C2 (ru) * | 2014-10-31 | 2016-11-10 | Общество с ограниченной ответственностью "ХЕЛФИ-СТИЛЬ" | Устройство и способ измерения величины артериального давления человека |
| RU169652U1 (ru) * | 2015-09-14 | 2017-03-28 | Общество с ограниченной ответственностью "Найтек" | Портативное устройство для регистрации электрокардиограмм |
| RU2742707C1 (ru) * | 2017-06-20 | 2021-02-09 | Дженерал Электрик Компани | Бесконтактный мониторинг частоты сердечных сокращений |
| RU2797191C2 (ru) * | 2018-12-11 | 2023-05-31 | Респинор Ас | Системы и способы для компенсации движения в ультразвуковом мониторинге дыхания |
| US12144604B2 (en) | 2018-12-11 | 2024-11-19 | Respinor As | Systems and methods for motion compensation in ultrasonic respiration monitoring |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2011519657A (ja) | 2011-07-14 |
| CN102014737B (zh) | 2013-05-22 |
| ES2386111T3 (es) | 2012-08-09 |
| WO2009136341A3 (en) | 2010-02-04 |
| ATE554704T1 (de) | 2012-05-15 |
| JP2014061430A (ja) | 2014-04-10 |
| EP2291111B1 (en) | 2012-04-25 |
| EP2291111A2 (en) | 2011-03-09 |
| RU2010150471A (ru) | 2012-06-20 |
| WO2009136341A2 (en) | 2009-11-12 |
| US20110054277A1 (en) | 2011-03-03 |
| CN102014737A (zh) | 2011-04-13 |
| JP5775923B2 (ja) | 2015-09-09 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| RU2511278C2 (ru) | Бесконтактное наблюдение дыхания у пациента и оптический датчик для измерения методом фотоплетизмографии | |
| US8834378B2 (en) | Systems and methods for determining respiratory effort | |
| US20210030372A1 (en) | Methods to estimate the blood pressure and the arterial stiffness based on photoplethysmographic (ppg) signals | |
| US10646145B2 (en) | Reflective SpO2 measurement system and method | |
| US20150366469A1 (en) | System for measurement of cardiovascular health | |
| KR20210148267A (ko) | 혈압 측정 | |
| US20160022224A1 (en) | System for measuring vital signs using bilateral pulse transit time | |
| JP3940150B2 (ja) | カフレス電子血圧計 | |
| JP2015503933A (ja) | 身体に装着可能な脈拍計／酸素濃度計 | |
| US12138022B2 (en) | Sphygmomanometer using laser Doppler flowmeter, photoplethysmogram, and heart rate monitor | |
| JP2011011067A (ja) | 生体情報測定装置 | |
| EP2371279A1 (en) | Heart pulse detection | |
| EP2214551B1 (en) | Measurement of oxygen saturation of blood haemoglobin | |
| JP2006158974A (ja) | 一体型生理学的信号評価装置 | |
| US20250072836A1 (en) | Pulse wave signal processor, physiological information measurement device, and contact-pressure abnormality determination method | |
| WO2024056991A2 (en) | Real time opto-physiological monitoring method and system | |
| KR20200069545A (ko) | 혈압계 및 이를 이용한 혈압 측정 방법 | |
| JPS6384520A (ja) | 反射型脈拍計 | |
| EP4659663A1 (en) | A device and method for monitoring blood pressure of a subject by performing measurements on a tissue of the subject | |
| US20240415398A1 (en) | Method of estimating peripheral blood pressure and biological data measurement system | |
| WO2023162756A1 (ja) | 血行動態推定方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20180505 |