CN101365376B - 用于采集生理测量数据的方法和装置 - Google Patents

Abstract

在用于测量数据的数据采集的方法中，为了在采用不同的传感器时简化数据存储而建议，给每个生理传感器配属自己的存储器，并且来自所述生理传感器的数据仅存储在配属于该生理传感器的存储器内，其中所述测量数据由生理传感器取决于生物的生理参数来生成，其中从生理传感器生成的数据被输送给外置的评估单元，该评估单元将数据存储在存储器内。此外，还给出一种用于实施该方法的装置。

Description

用于采集生理测量数据的方法和装置

技术领域

本发明涉及一种用于测量数据的数据采集的方法，所述测量数据由生理传感器取决于生物的生理参数来生成，其中，由所述生理传感器生成的数据被输送给外置的评估单元，所述评估单元将这些数据存储在存储器内。

此外，本发明还涉及一种用于测量数据的数据采集的装置，所述测量数据由生理传感器取决于生物的生理参数来生成，所述装置具有评估单元，所述评估单元通过数据传输路径与生理传感器连接，并且所述装置具有存储设备，评估单元在所述存储设备内存储生理传感器提供的测量数据。

背景技术

为了采集生物体内的生理参数而采用传感器，这些传感器或者布置在体外或者被植入到体内，并且这些传感器取决于生理参数生成不同的电信号，这些电信号可以作为测量数据而被外置的评估单元接收。在这里，该外置的评估单元通过传输路径与相应的生理传感器保持连接，其在这里可以是传输线路，数据传输当然也可以采用已知的传输技术中的一种以无线方式实现，也就是例如通过无线电信号或者通过光学的红外信号。

评估单元通常存储接收的测量数据，以使得可以基于该测量数据监视躯体的生理参数，在给定情况下这也可以在之后的时间点完成。

如果外置的评估单元与不同的生理传感器共同工作，那么数据就必须被输入到该评估单元，所述评估单元把来自所述生理传感器的存储的测量数据分别配属给所述生理传感器，换言之，必须把特定于病人的数据输入到该评估单元。在特殊情况下这是复杂的，并且可能会导致错误。

发明内容

本发明的任务在于，如此设计这类的方法，即，能够以简化方式实现把来自不同的生理传感器的、接收到的测量数据可靠地配属给相应的生理传感器。

根据本发明，在开始描述的类型的方法情况下该任务将如此解决，即，为每个传感器配属自己的存储器，并且来自生理传感器的数据仅存储在配属于该生理传感器的存储器内。

通过设置独立的、仅配属于唯一生理传感器的存储器可以保证，来自该生理传感器的数据总是仅存储在配属的存储器内，而不必附加地再输入与病人相关的数据。

根据本发明的一个特别有利的构造方式设计，为了校验存储器到生理传感器的配属，将从所述生理传感器输送到所述评估单元的编码数据与分别存储在各个存储器内的编码数据相互比较，并且仅当生理传感器的编码数据与存储器的编码数据相互匹配时，才将由该生理传感器生成的测量数据存储在该存储器内。当生理传感器的编码数据与存储器的编码数据相互匹配时，可以从评估单元给出一个声的和/光的警告信号。

通过这种方式，基于编码数据可以获得相应的存储器到生理传感器的自动的配属，所述编码数据一方面被从传感器输送到评估单元和另一方面被存储在配属的存储器内。该编码数据例如可以是特征码或者是字符串。

把编码数据以不可更改的方式储存在存储器内是有利的。通过这种方式，一个存储器就永久性地被配属于一个特定的生理传感器，该配属不可取消。

在另一个优选的实施方式中设计，配属的生理传感器的校准数据将存储在存储器内，并且在评估测量数据时将考虑所述校准数据。该存储器还“认识”生理传感器的特定特性参数，并且当评估由生理传感器提供的并被存储在配属的存储器内的测量数据时，将会考虑所述生理传感器的特定特性参数。在这里，特定特性参数例如可以是生理传感器的灵敏度或者延迟的反应时间或者类似的参数。因为这些数据被存储在配属的存储器内，所以在接收来自其他生理存储器的测量数据时不会出现校准数据的混淆。

特别有利的是，把不同的存储器构造为移动的结构单元，并且为了生理传感器的测量数据的数据采集，分别把配属于所述生理传感器的所述存储器与评估单元连接。评估单元独自不能存储接收的、生理传感器的数据，而是评估单元对此需要与其连接的、特殊的存储器。仅当特殊的存储器正好是匹配于从其接收数据的生理传感器的存储器时才可以实现存储。

例如，可以采用存储卡或交换存储器来作为存储器，特别是可以采用USB存储模块或者紧凑式闪存卡。

在本发明的另一个构造方式中设计，在生理传感器的测量数据的数据采集时，附加地还借助外置的传感器生成对应于环境参数的测量数据，并且该测量数据将连同所述生理传感器的测量数据一起被存储在配属于所述生理传感器的存储器内。这些外部参数例如可以是环境压力或者环境温度，于是在评估时可以把这些外部参数与生理传感器的测量数据进行比较。

可以设计，仅当从生理传感器输送给评估单元的测量数据满足确定的可信度判据时，那么该数据才存储在配属的存储器内。如果测量数据处于预定的数值范围之外，或者如果测量数据的时间特性曲线明显与预给定的时间特定曲线不同，那么这意味着，生理传感器运行不正常，于是不会发生测量数据的存储。代替存储，例如可以给出警告信号。

把用于校验可信度判据的比较数据存储在配属于生理传感器的存储器内是特别有利的。

生理传感器可以确定极为不同的各种躯体自身的生理参数，采用颅内压力传感器作为生理传感器是特别有利的，该颅内压力传感器提供对应于脑部的内部压力的测量数据。

此外，本发明的任务还在于构造这种类型的装置，以便于简化借助评估单元对由不同的生理传感器提供的测量数据的存储。

在开始部分描述的方式的装置的情况下，根据发明该任务将如此解决，即，为每个生理传感器配属一个自己的存储器，在该存储器内评估单元仅存储来自所述生理传感器的数据。

特别是，该评估单元将被这样构造，为了校验存储器到生理传感器的配属，该评估单元把从所述生理传感器输送到所述评估单元的编码数据与分别存储在各个存储器内的编码数据相互比较，并且仅当生理传感器的编码数据与存储器的编码数据相互匹配时，该评估单元才会把由该生理传感器提供的测量数据存储在该存储器内。

在本发明的一个优选实施方式中设计，每个存储器都具有不可更改的存储区域和可更改的存储区域，并且所述存储器的编码数据被存储在所述不可更改的存储区域内。

在本发明的一个优选的改进实施方式中设计，配属的生理传感器的校准数据被存储在存储器内，并且如此构造评估单元，即，评估单元在评估测量数据时将考虑所述校准数据。

特别有利的是，不同的存储器被构造为移动的、可选择性地与评估单元连接并且可再从评估单元分离的结构单元，存储器尤其可以被构造为可插入到评估单元内的闪存卡。

在本发明的另一个构造方式中设计，至少一个外置的传感器被配属于评估单元，所述传感器生成对应于环境参数的测量数据，并且评估单元被如此构造，即，该评估单元把所述对应于环境参数的测量数据连同生理传感器的测量数据一起存储在配属于生理传感器的存储器内。

此外有利的是，如此构造评估单元，即，仅当从生理传感器输送给所述评估单元的测量数据满足确定的可信度判据，那么该评估单元才把从生理传感器输送给所述评估单元的数据存储在配属的存储器内。

在这里特别是，如此构造评估单元，即，该评估单元把用于校验可信度判据的比较数据存储在配属于生理传感器的存储器内。

生理传感器例如可以是颅内压力传感器，所述颅内压力传感器提供对应于脑部的内部压力的测量数据。

附图说明

下面对本发明的优选实施方式的描述用于结合附图进行进一步的说明。附图中：

图1示出颅内压力传感器和接收该颅内压力传感器的测量数据的评估单元的示意图；

图2示出评估单元的简化图；

图3示出评估单元的方框图；

图4示出用于表示取决于脑部的平均内部压力的、颅内压力的压力幅值的曲线图；以及

图5示出在不同的颅内状态情况下颅内压力幅值的三种不同的时间特性曲线。

具体实施方式

用颅内压力传感器1的例子来分析本发明，颅内压力传感器1穿过颅顶2进入到大脑3内并且生成取决于大脑3的内部压力的电信号，该电信号通过线路4被引导到安放在颅顶2的外侧上的传输线圈5。传输线圈5把这些测量数据以无线方式传输到接收线圈6a，接收线圈6a布置在评估单元7内，或者传输到接收线圈6b，接收线圈6b通过线路17与评估单元7保持连接。评估单元7用于存储接收到的测量数据，并且直接地或者在评估后这样将其显示给操作的医生，使得由颅内压力传感器1所提供的测量数据给出测量值的信息(在本实施例中是给出脑部的内部压力的信息)。

评估单元优选作为独立的结构单元被安装在自己的壳体8内并且具有电压供给装置9，该电压供给装置或者通过外置的电源10或者通过可充电的电池11被供电。该电源也可以是充电站。

在该评估单元上可以布置各种组件，例如实时时钟12、具备图形能力的显示装置(例如以液晶显示器的形式)，用于输入数据和控制命令的薄膜按键14，用于生成对于把测量数据从传输线圈5以无线方式无线电传输到接收线圈6所必须的载波频率的压电信号发送器15，以及参考传感器16，借助参考传感器16可以确定外部的环境参数，例如环境压力。

在所示的实施例中，来自颅内压力传感器1的测量数据通过线路4以无线的方式从传输线圈5传输到接收线圈6a或者接收线圈6b。在另一个构造方式中，这种数据传输也可以按照线路连通的方式通过数据导线实现，该数据导线将会在线路4与评估单元7之间建立直接的连接。通过在评估单元7内布置的转换开关18，可以选择测量数据传递的方式，即，可以选择性地从经由接收线圈6a的按照无线方式的传输，切换到经由数据导线17的按照电连接的方式的传输。

但数据导线17也可以与远离评估单元7的接收线圈6b连接，于是转换开关18在接收线圈6b和位于评估单元7内的接收线圈6a之间切换，接收线圈6b通过数据导线17与评估单元7建立连接。

全部所述组件都与评估单元7的中央处理器单元19保持连接，在中央处理器单元内将会处理由组件生成的数据和通过接收线圈6或数据导线17输入的数据。

移动存储卡20可以通过侧边的插装位置推入到评估单元7内，移动存储卡例如可以是其自身为已知的闪存卡。在被推入的状态中，这种移动存储卡20与中央处理器单元19保持连接，于是中央处理器单元可以在该移动存储卡上存储数据，并且如果需要也可以读取数据。

中央处理器单元以及在给定情况下移动存储卡20也可以附加地通过数据导线2 1与外置的数据处理设备连接，例如与计算机连接，其中在评估单元中接收到的数据和在移动存储卡20内存储的数据可以被进一步地处理。

移动存储卡20被划分为两个存储区，即：数据被持久地保存在其内的、不可更改的存储区，和评估单元可以将数据存储在其内的、可写的存储区。这两个区的数据可以被中央处理器单元读取。

在移动存储卡20的不可更改的存储区内，持久地存储有编码，这种特殊移动存储卡20可以通过该编码被识别。

类似的识别编码也存储于颅内压力传感器1中，并且颅内压力传感器1连同对应于生理参数的测量数据一起，把对应于所述识别编码的数据发送到评估单元7。

中央处理器单元将从颅内压力传感器1输入的编码与当时置入的移动存储卡20的编码进行比较，并且仅当颅内压力传感器1的编码与移动存储卡20的编码相互匹配时，中央处理器单元才允许该移动存储卡20存储测量数据。这种匹配可以是一种识别，也可以根据各种判据确定一致性。重要的仅仅是，对于一个颅内压力传感器1仅采用唯一一个具有合适编码的移动存储卡20。反过来说，对于每个移动存储卡20也仅存在唯一一个具有合适编码的颅内压力传感器1，在颅内压力传感器1与移动存储卡20之间存在明确的配属关系。

制造商储备另一具有相同编码的移动存储卡20作为备件当然也是可以的，然而，该移动存储卡仅允许在当前的移动存储卡20丢失或者永久性损坏的情况下才投入使用，这样就保证了来自一个生理传感器的数据的存储总是仅在唯一一个存储卡20上实现。

因此，仅当配属的移动存储卡20被推入到评估单元7内时，该评估单元才能够存储接收到的颅内压力传感器1的测量数据，在这种储存卡出现故障时或者在使用另外一个存储卡时不会存储该测量数据，而与此相反将会给出警告信号，使得使用者注意到，匹配于该颅内压力传感器1的存储卡没有被推入。

这样就保证了来自颅内压力传感器的测量数据总是仅存储在同一个配属的移动存储卡20内，并且不会出现混淆。附加的、病人数据的输入等因而就不是必须的。

在移动存储卡20上可以存储另外的数据，例如实时时钟12提供的时间数据或者参考传感器16的测量数据。在这种情况下，数据也将存储到对应于正在连接的颅内压力传感器1的移动存储卡20内。这样，在该存储卡上例如将会存储当时的颅内压力值并且同时存储外部的环境压力值，于是评估单元或者所连接的计算单元可以随时确定压力差。

此外，优选在不可更改的存储区域内，可以存储颅内压力传感器1的校准数据，通过该校准数据可以限定颅内压力传感器1的典型的特征参数，例如灵敏度、温度相关性或者其他特殊参数，这些特殊参数在评估颅内压力传感器1的测量数据时是有意义的。这些对于所连接的颅内压力传感器1特定的特征参数可以按照这种方式被关注，这是因为它们被存储在配属的移动存储卡20上。在这种情况下也不可能出现混淆，此外对于使用者来说，不必手动地把所连接的颅内压力传感器1的特定的特征参数输入到评估单元7中。由此显著地提高了运行的可靠性。

在一个优选改进实施方式中，在相应的移动存储卡20上或者在中央处理器单元内存储附加的可信度判据，该可信度判据由中央处理器单元与所接收的测量数据进行比较。如果接收的测量数据相对于该可信度判据的偏差处于一个预给定的允差范围内，那么该测量数据就被评估为真实的测量数据并且以所述方式存储到移动存储卡20内，如果与此相反该偏差大于理想的预给定的允差范围，那么不会存储该测量数据，并且将给出警告信号。换言之，在这种情况下，颅内压力传感器1提供的测量数据不会被接受作为测量值，而是仅用于显示：颅内压力传感器1提供的测量值不符合可信度判据。这种情况可以是因为颅内压力传感器1的故障或者也可以是因为病人的异常的状态。在这两种情况下，由医生基于警告信号而执行的附加检查措施是必要的。

在出现相对于可信度判据的偏差时，当然还可以设计存储生理传感器提供的数据，由此医生还可以在这种情况下晚些进行检查，相对于可信度判据的偏差是或不是仪器的原因，或者是否确实是生理效果导致相对于可信度判据的偏差，该生理效果无论如何都必须由医生调查的。但把存储卡上相应的数据标识出来是优选的，这样医生在关注这些数据时立刻就能够识别，这些数据中存在相对于可信度判据的偏差。

可信度判据例如可以是确定的数值范围，测量值必须处于在该数值范围内，也可以对复杂的关联关系进行分析以找出合适的可信度判据。

在颅内压力测量中例如可以从一个比值确定这样一种可信度判据，所述比值将颅内的压力脉冲的幅值与颅内压力的平均值相比较。该比值在正常情况下大约是0.2，并且超过预定允差的偏差就表示，颅内压力传感器1运行不正常或者该脑部处于异常状态。图4示出一个曲线图，其中，压力幅值和平均压力的多个测量被记录在曲线图上，可以通过一条直线来趋近这些测量点，该直线大约具有0.2的理想斜率，这对应于正常功能的颅内压力传感器的正常状态和正常的病人。较大的偏差是可确定的，并且将会引发所述补救反应。

在这里，颅内部压力的平均值自身就是另一个判据，该平均值应该处于20mmHg到60mmHg之间。这也可以作为可信度判据而被检查。另一个可信度判据可以由脑内的压力脉冲的时间特性曲线来确定。颅内部压力将通过动脉的流入和静脉的流出来确定，并在这里获得颅内部压力的与脉搏同步的波动。通常情况下，该颅内压力曲线(也就是时间特性的压力曲线)特征在于多个单独峰值，图5的在下方的图示中示出这种具有三个单独峰值P1、P2和P3的曲线。

如果脑部的状态偏离正常状态，那么这些单独峰值将变的越来越不清楚并最终完全消失，如图5的中间的曲线或者上方的曲线所示的那样。测量的曲线形状与图5所示的曲线形状的比较因而可以被用作为可信度判据，以判断脑部的状态是否正常，或者是否出现偏差，所述偏差导致测得的测量数据不能被存储在移动存储卡内，而是导致给出对医生的警告信号。

配属于确定的颅内压力传感器1的移动存储卡的应用，一方面使得借助评估单元采集来自不同的颅内压力传感器1的测量数据成为可能并且最终将其存储于配属的存储卡内，另一方面也使得带有颅内压力传感器1的病人可以在不同的评估单元下被查询相应的测量数据，该评估单元随后能够把所述相应的测量数据存储到随时携带的移动存储卡20内。在任何情况下都能确保可靠的配属，并且相对于病人数据必须手动输入到其内的传统系统，操作舒适性被改善了。

Claims (19)

1.用于测量数据的数据采集的方法，所述测量数据由生理传感器取决于生物的生理参数来生成，其中，由所述生理传感器生成的所述数据被输送给外置的评估单元，所述评估单元将这些数据存储在存储器内，其特征在于，给每个生理传感器都配属自己的存储器，并且来自所述生理传感器的数据仅存储在配属于所述生理传感器的所述存储器内。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，为了校验存储器到生理传感器的配属，将从所述生理传感器输送给所述评估单元的编码数据与分别存储在各个存储器内的编码数据相互比较，并且仅当所述生理传感器的所述编码数据与存储器的所述编码数据相互匹配时，才将由所述生理传感器提供的所述测量数据存储在所述存储器内。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述存储器的所述编码数据以不可更改的方式储存在所述存储器内。

4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，在所述存储器内存储配属的所述生理传感器的校准数据，并且在评估所述测量数据时将考虑所述校准数据。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，不同的所述存储器被构造为移动的结构单元，并且为了生理传感器的所述测量数据的数据采集，分别把配属于所述生理传感器的所述存储器与所述评估单元连接。

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，可以被推入到所述评估单元内的闪存卡被应用作为存储器。

7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述生理传感器的测量数据的所述数据采集时，附加地还借助外置的传感器生成对应于环境参数的测量数据，并且所述对应于环境参数的测量数据将连同所述生理传感器的所述测量数据一起被存储在配属于所述生理传感器的所述存储器内。

8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，仅当从生理传感器输送给所述评估单元的测量数据满足确定的可信度判据时，那么所述测量数据才存储在配属的所述存储器内。

9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，用于校验所述可信度判据的比较数据被存储在配属于所述生理传感器的所述存储器内。

10.用于测量数据的数据采集的装置，所述测量数据由生理传感器取决于生物的生理参数来生成，所述装置具有评估单元，所述评估单元通过数据传输路径与所述生理传感器连接，并且所述装置具有存储设备，在所述存储设备内所述评估单元存储由所述生理传感器提供的测量数据，其特征在于，给每个生理传感器都配属自己的存储器，在所述存储器内所述评估单元仅存储来自所述生理传感器的测量数据。

11.根据权利要求10所述的装置，其特征在于，所述评估单元被这样构造，即，为了校验存储器到生理传感器的配属，所述评估单元将从所述生理传感器输送给所述评估单元的编码数据与分别存储在各个存储器内的编码数据相互比较，并且仅当所述生理传感器的所述编码数据与存储器的所述编码数据相互匹配时，所述评估单元才会把由所述生理传感器提供的所述测量数据存储在所述存储器内。

12.根据权利要求11所述的装置，其特征在于，每个存储器都具有不可更改的存储区域和可更改的存储区域，并且所述存储器的所述编码数据被存储在所述不可更改的存储区域内。

13.根据权利要求11所述的装置，其特征在于，在所述存储器内存储配属的所述生理传感器的校准数据，并且这样构造所述评估单元，即所述评估单元在评估所述测量数据时考虑这些校准数据。

14.根据权利要求10所述的装置，其特征在于，不同的所述存储器被构造为移动的、选择性地能够与所述评估单元连接并且能够再从所述评估单元分离的结构单元。

15.根据权利要求14所述的装置，其特征在于，所述储存器被构造为可以推入到所述评估单元内的闪存卡。

16.根据权利要求10所述的装置，其特征在于，至少一个外置的传感器被配属于所述评估单元，所述传感器生成对应于环境参数的测量数据，并且所述评估单元被这样构造，即，所述评估单元将所述对应于环境参数的测量数据连同所述生理传感器的所述测量数据一起存储在配属于所述生理传感器的所述存储器内。

17.根据权利要求10所述的装置，其特征在于，所述评估单元被这样构造，即，仅当从生理传感器输送给所述评估单元的测量数据满足确定的可信度判据时，那么所述评估单元才把所述测量数据存储在配属的所述存储器内。

18.根据权利要求17所述的装置，其特征在于，用于校验所述可信度判据的比较数据被存储在配属于所述生理传感器的所述存储器内。

19.根据权利要求10所述的装置，其特征在于，所述生理传感器是颅内压力传感器，所述颅内压力传感器提供对应于脑部的内部压力的测量数据。

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