[发明专利]用于处理用在对对象的生命体征进行监测中的加速度计信号的处理设备、系统和方法

说明书

本发明涉及一种用于处理在对对象的生命体征进行监测中使用的加速度计信号(17、17a‑c)的处理设备，包括：‑信号输入单元(38)，其用于输入所述对象在时间中的加速度计信号(17、17a‑c)，所述加速度计信号(17、17a‑c)与至少一个生理事件有关并且针对至少一个空间方向被测量，所述至少一个生理事件是所述对象的心血管事件或呼吸事件；包络确定单元(19、40)，其用于确定所输入的加速度计信号(17、17a‑c)的包络信号(21)；计算单元(44)，其用于基于所述对象的第一生理事件与第二生理事件之间的估计的时间间隔(45)来计算调节因子(43)；以及信号调节单元(42)，其用于通过将包络信号(21)乘以所计算的调节因子(43)来调节所确定的包络信号(21)。

技术领域

本发明涉及用于处理用在对对象的生命体征进行监测中的加速度计信号的处理设备、系统和方法。具体而言，本发明公开了用于出于提取心脏相关生命体征参数的目的的心震图信号处理的处理设备、系统和方法。其应用于医院和家中的患者监测。

背景技术

呼吸和心脏信号和其对应的速率是基本生命体征。呼吸率是用于普通病房中的患者监测器的最重要的生命体征之一。通常，通过附接到人的传感器电极检测呼吸和心脏信号。这样的信号可以使用侵扰的方法生成，其利用如应用到针对大量的时间处于普通病房中的患者的线缆的附接。备选地，还可以执行用于患者监测的呼吸和心脏信号的非侵扰的测量(例如，通过使用附接到患者的身体部分的以电池供电的三轴加速度计)。以这种方式，心震图信号可以被检测并且被用于确定心率和呼吸率。

另外，由心脏的机械活动所引起的振动可以通过使用心冲击描记(BCG)技术来测量，其中，血液运输引起人的重心的小改变，所述小改变可以通过测量装有弹簧的床的小位移来测量。备选地，可以经由加速度计在人的皮肤上直接测量心脏或血液运输的振动。前述技术被称为心震描记(SCG)。测量身体上的位移的另外的方式包括心振动图描记(KCG)和心音描记(使用被放置在皮肤上的腔中的麦克风)。应指出，心振动图描记和心音描记还涉及前胸壁的低频率的测量结果，与通过使用加速度计测量的事物类似。

SCG信号可以被分析以便检测呼吸和心脏信号。例如，可以观察单个心动周期中的两个重要事件，其中，一个涉及主动脉瓣打开(AO)并且另一事件涉及主动脉瓣关闭(AC)。在这两个事件之间进行区分使得根据SCG信号准确地并且可靠地检测生命体征是重要的。然而，用于本领域中已知的SCG信号处理的处理设备和系统不能够适当地输出心率，尤其是当不规则的心率发生时，例如，由于心脏病或移动伪影。

Pandia等人的Motion artifact cancellation to obtain heart sounds froma single chest-worn accelerometer2010IEEE International Conference onAcoustics Speech and Signal Processing(ICASSP)公开了一种在存在运动伪影的情况下从胸部佩戴的加速度计数据提取主心音的方法，其中，所提出的方法胜过诸如小波去噪和自适应滤波的噪声移除技术。

Pandia等人“Extracting respiratory information from seismocardiogramsignals acquired on the chest using a miniature accelerometer,”(Physiol.Meas.，第33卷，第1643-1660页(2012))公开了一种用于提取根据心动信息导出的呼吸信号的方法。

US 2010/331903 A1公开了一种接收由心音传感器所生成的电信号的心音分析器，其中，心音分析器包括处理接收到的信号以提取包络的包络提取器，其中，心音分析器还包括利用算法检测包络信号内的心音的心音检测器。

发明内容