[发明专利]身体和身体部位取向和姿势监测

说明书

用于使用加速度计确定患者取向的技术，该加速度计是由患者携带或植入在患者体内的医疗设备的一部分。医疗设备可以使用加速度计确定医疗设备相对于重力的取向。当医疗设备以已知的取向被固定在患者身上时，该医疗设备可以执行计算以确定患者的取向。为了简化计算和降低功耗，设备可以计算在医疗设备的取向矢量与一个或多个已知参考模板之间的内积(点积)乘法。在一些示例中，医疗设备可以基于该点积确定哪一个参考模板最接近取向矢量。在其他示例中，医疗设备可以基于该点积确定患者的一个或多个身体部位角度。

技术领域

本公开涉及医疗设备中的身体和身体部位取向和姿势监测。

背景技术

设计成由患者穿戴或植入在患者体内的医疗设备可以自动监测患者体内的各种生理变量。在一些示例中，医疗设备可以随时间监测诸如血压或心脏节律之类的生理变量以为护理人员提供可用于理解患者的健康状况的趋势信息，以便为医师提供关于疾病进展或分辨(resolution)的证据。在其他示例中，医疗设备可基于测量到的患者的身体参数自动调整治疗。

包括加速度计的医疗设备可以监测患者参数，诸如身体取向、姿势、活动水平、心率、心脏运动、和声音，包括心音、打鼾、患者语音、和患者环境中的声音。姿势感测可用于提供诸如睡眠取向中的趋势之类的姿势趋势，其可以帮助患者、护理人员、和医师知道识别和跟踪日常生活活动(诸如睡眠时间、睡眠质量、和活动分钟数)中的趋势或突然变化。

发明内容

一般而言，本公开涉及用于使用作为患者身上或患者体内的医疗设备的一部分的加速度计来确定患者身体或身体部位取向或姿势的技术。在一些示例中，医疗设备可以是植入式医疗设备。例如医疗设备的处理电路系统可以使用加速度计来测量患者或肢体或全身活动以及医疗设备相对于重力的取向。

当医疗设备以已知取向固定在患者身上或植入在患者体内时，处理电路系统可以使用来自加速度计的(多个)信号来确定医疗设备的取向，随后执行计算以确定设备所处的身体的部位的取向，以及在一些示例中，外推以表示整个身体的取向。计算可包括诸如点积之类的距离度量以确定在加速度计所指示的医疗设备的取向矢量与存储在存储器中的一个或多个已知经测量的或经计算的加速度计取向参考模板之间的角距离。在一些示例中，处理电路系统可以通过基于多个可能的角距离度量(诸如点积)中的任一个来确定一个或多个加速度计参考取向模板中的哪一个最靠近医疗设备取向矢量来确定身体部位的取向。在一些示例中，处理电路系统可以基于点积以比较相对身体角度与身体部位取向参考来将身体或身体部位的总体取向表征为一个或多个身体角度。在一些示例中，处理电路系统还可以将身体或身体部位角度与特定角度阈值进行比较，以识别和表征标准的患者姿势，如仰卧(laying on back)、站立、左侧卧等。具体而言，本公开描述了一种方法，其使用一个直立测得的加速度计参考测量结果，并且在一些情况下，如果需要进一步精化患者身体或身体部位取向，则使用一个或多个躺卧参考来有效地表征设备相对于身体部位的取向。

在一个示例中，本公开涉及一种方法，该方法包括：存储多个参考取向模板，所述多个参考取向模板中的每一个与患者身体部位的多个不同取向中的相应的一个相关联；由处理电路系统接收传感器的输出，其中所述传感器响应于重力场；由所述处理电路系统并基于所述传感器的所述输出确定所述传感器相对于所述重力场的重力矢量的取向矢量；对于所述多个身体部位取向中的每一个，由处理电路系统计算在所述取向矢量和所述参考取向模板中的每一个之间的角距离度量；由处理电路系统确定所述经计算的角距离度量中的哪一个指示所述相关联的参考取向模板最接近所述取向矢量；由所述处理电路系统选择所述多个参考取向模板中的与所述最接近角距离度量相关联的一个参考取向模板作为所述患者身体部位的当前取向。