[发明专利]身体上传感器系统

说明书

一种身体上传感器系统(30)包括至少两个皮肤接合单元(32、34)，用于将信号耦合进出身体，其中，所述单元中的一个用于放置在已知位置。一个单元将电信号施加到身体，而另一个单元则在远程位置对其进行感测。通过使用一组预定身体传输参数来分析感测到的信号，可以确定皮肤接合单元中的一个的位置。这允许所述单元中的一个的准确放置，例如以允许使用该单元更准确地监测生理参数。身体传输参数能够随着时间而变化，而一旦接合单元放置就位，它们的位置就是稳定的。因此，所述系统还包括使用接合单元的至少一个已知的的稳定的一组初始位置来重新校准传输参数的功能。所述重新校准包括基于所述已知位置来重新计算参数的过程。然后，这些可以被存储并用于将来确定具有可移动位置的皮肤接合单元中的一个的位置，例如在重新放置或替换皮肤接合单元的情况下。

技术领域

本发明涉及一种具有用于建立一个或多个身体上传感器元件的位置的器件的身体上传感器系统。

背景技术

身体上感测系统允许对对象的生理参数进行准确的长期监测。身体上系统基于可穿戴设备或单元的使用，包括例如贴片，它们可安装在身体上并随时间保持稳定的位置。通过与皮肤或身体电接合，可以监测生命体征或其他参数。

身体上系统通常可以在低紧急度的环境中使用，例如普通病房，并且也可以在对象的家中使用。通过实现对状况的恶化的尽可能早的检测，需要提高普通病房中生理参数监测的可靠性，以降低死亡率。在患者家中进行可靠监测的能力还可以使患者更早地出院，而没有未检测到的恶化的风险。例如，从出院开始，监测通常将持续长达30天。

对于贴片，由于电池电量耗尽，粘附力下降或皮肤刺激，在许多情况下需要每2-3天更换一次。结果，更换并重新贴上贴片会落在患者本人或非正式护理人员(例如亲戚)身上。在一些情况下，必须将贴片移动到其他替代位置和取向。更换时准确放置贴片对于确保正确地确定生理参数是重要的。

已经提出了允许确定诸如贴片的身体上元件的位置的方法。这可以用来指导用户正确地将元件定位在身体上。

一种方法是基于身体上电场模型的应用。该模型可用于确定作为信号传输介质的身体上的频率响应。它是通过在身体上的一个点上生成并且电容地耦合具有已知频率和幅值的电信号来测量的。然后，通过传感器在身体上的不同的远程点上感测并测量所耦合的信号。分析接收到的信号并导出各种信号属性。可以针对具有不同发射器频率的多个不同信号，以及对于身体上感测元件相对于发射位置的各种距离和身体位置，重复该过程。

Namjum Cho等人(2007年)的The Human Body Characteristics as a SignalTransmission Medium for Intrabody Communication.IEEE Transactions onMicrowave Theory and Techniques，提出了一种示例模型。在该文章中，作者基于关于三个圆柱体对人身进行建模而提出了人身的近场耦合模型：两个针对手臂，并且一个针对人体躯干。这在图1中示出。

如图1(a)中所示，手臂和人体躯干用10厘米长的单元块分段，每个单元块都有电阻和电容。手臂和躯干一起被建模为分布式RC网络，如图1(b)中所示。以类似的方式，可以用相应的电阻和阻抗对人的腿建模。手臂模型的电阻和电容的下标为“A”，并且躯干的电阻和电容的下标为“T”。

Zhang，Y.等人，2016年5月在Proceedings of the 2016 CHI Conference onHuman Factors in Computing Systems(第1491-1503页)中的“Skintrack:Using thebody as an electrical waveguide for continuous finger tracking on the skin”提出了信号传输和感测方法的一种实际实现方式。