[发明专利]用于估计生理特性的值的装置和方法

说明书

提供了一种用于估计对象的生理特性的值的测量装置。所述装置包括射频(RF)功率生成装置、检测器、以及与所述RF功率生成装置通信的控制器。所述RF功率生成装置包括：用于发出RF辐射的发射天线；RF信号生成器；以及将所述RF信号生成器连接到所述发射天线的传输线。所述探测器被布置为在测量时段期间测量与所发出的RF辐射的衰减相关的至少一个参数的变化。所述控制器被布置为：使得所述RF功率生成装置在测量时段期间发出RF辐射；接收来自所述检测器的所述至少一个参数的所述变化的测量结果；并且基于所接收到的测量结果来计算对象的生理特性的值。

技术领域

本发明涉及用于估计对象的生理特性的值的测量装置和方法，并且具体涉及用于使用被施加到对象的身体的射频(RF)辐射来估计对象的一个或多个生命参数的测量装置和方法。

背景技术

在不能访问医院监测仪器的许多临床场景(例如包括：家庭护理、医院内或医院外的急救护理、以及在远程位置处的筛查/分诊)中，期望能够检查对象的生命参数。例如，当发现人无意识时，应当尽可能快地评估循环和通气存在还是不存在。也将期望在医院候诊室中快速地检查对象的生命参数，以便识别哪些患者最需要快速处置。目前，能够执行该功能的可用的技术是有限的，并且许多现有的技术是昂贵的、难以使用、和/或不可靠的。

现有技术中存在基于反射的无线电波的飞行时间(TOF)测量结果的系统，其能够确定全身参数(即，位置和姿态)。然而，这些技术通常不能够测量身体内部的生理参数。例如，由MIT的研究者所提出的WiZ系统是多人厘米级运动跟踪系统，其仅使用检测到的来自人的身体的RF反射来精确定位人的位置。WiZ还能够通过检测与呼吸和心跳相关联的微小移动(例如，由吸气-呼气过程所引起的胸部移动)来远程地跟踪人的呼吸和心跳，而无需任何身体接触。其通过发射低功率无线信号并监测其反射来进行操作。使用该信号的TOF(即，信号从发射器行进到反射体并返回所花费的时间)来测量到反射物体的距离。该系统要求多个发射天线和多个接收天线。此外，由于仅有3D空间中的、信号被发射到其中的小的部分被感兴趣体积所调制，因此难以实现良好的SNR和信号串扰。接收器因此必须具有高度敏感性并且具有低的相位噪声。由于这些要求，如WiZ的系统并不适合在期望测量生命参数的临床环境的外部发生的大多数场景中使用。

检查对象的生命参数的快速且可靠的手段将是改进在这样的场景中的结果的有价值的工具。因此，存在对于能够快速地提供对象的一个或多个生理特性的可靠估计的改进的方法和装置的需要。

发明内容

根据本发明的第一方面，提供了一种用于估计对象的生理特性的值的测量装置。所述测量装置包括射频(RF)功率生成装置、检测器、以及与所述RF功率生成装置通信的控制器。所述RF功率生成装置包括用于发出RF辐射的发射天线；RF信号生成器；以及将所述RF信号生成器连接到所述发射天线的传输线。所述探测器被布置为在测量时段期间测量与所发出的RF辐射的衰减相关的至少一个参数的变化。所述控制器被布置为：在测量时段期间使得所述RF功率生成装置发出RF辐射；接收来自所述检测器的所述至少一个参数的所述变化的测量结果；并且基于所接收的测量结果来计算对象的生理特性的值。

因此，请求保护的本发明的实施例能够通过测量被施加到身体的局部RF辐射的时间变化的衰减来估计对象的生命参数。该衰减通过身体内部的主要归因于心跳、呼吸、以及动脉血脉动的流体含量调制而被调制。有利地，本发明的实施例能够被实施为口袋大小的单机设备，或者能够被集成到并入到RF技术的现有设备(诸如智能手机和平板电脑)中。