CN103124971A - 具有冗余参数优先级设置和时间对准的身体佩戴传感器网络 - Google Patents

具有冗余参数优先级设置和时间对准的身体佩戴传感器网络 Download PDF

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Abstract

多个传感器(10)中的每一传感器独立工作,以执行采集指示共同生理参数的传感器数据的监测功能(32)和间或执行的用于为传感器分配当前信号质量等级的分级功能(38),所述等级指示传感器的监测功能的工作状态。数据结构(44、44')存储与所述多个传感器相关的信息,所述信息至少包括所述多个传感器关于所述共同生理参数的优先级和所述传感器的当前信号质量等级。每一传感器还用于执行至少一项输出功能(36),该功能以至少包括所述多个传感器中的传感器的优先级和当前信号质量等级的数据结构的内容为条件生成输出信号,从而指示应当执行所述输出功能。

Description

具有冗余参数优先级设置和时间对准的身体佩戴传感器网络
技术领域
下文涉及医学监测领域和相关领域。
背景技术
由诸如心电图(ECG)传感器、血氧(SpO2)传感器、血压(BP)传感器、呼吸传感器、核心体温传感器、活动传感器等的传感器的医学监测提供能够检测异常医学事件的实时生命指征数据,并且能够充当早期报警系统,以检测存在潜在生命威胁的医学状况。响应于这样的传感器输出的可听和/或可视警报而进行早期干预将能够挽救生命。实际上,患者有时是通过大量不同生命指征传感器进行监测的,在某一传感器变得有噪声干扰或者失效的情况下,这些传感器能够提供某些参数的有利冗余度。在一些情况下,能够通过其他传感器技术获得对原始生理信号的替代信号(例如,来自心电图仪、光电血管容积描记仪或加速度计等的脉冲)。
然而,误报警也是生命指征传感器的显著问题。在典型的方案中,指示患者发生心脏停搏的错误警告有可能引起医学人员小组的急救响应。错误警报将使医务人员无法顾及其他紧急的任务,从而提高了对医务人员和患者的压力,并且可能会降低医务人员对紧急警报的敏感度,从而导致对真正的急救警报的响应延误,医务人员甚至有可能在假定真正的急救警报为错误警报的情况下忽略真正的急救警报。如果错误警报是在另一位患者真的发生了心脏停搏事件的同时发生的,从而与真正的心脏停搏事件发生冲突和/或延误了对真正的心脏停搏事件的响应,那么错误警报可能会导致直接存在生命威胁的状况。对于受到多个生命指征传感器监测的患者而言,将提高错误警报的可能性,因为这些传感器中的任何一个都可能输出错误警报,其要么是由传感器故障引起的,要么是由传感器和患者之间失去了操作连接而引起的(例如,ECG引线可能因患者的运动而发生脱离,从而使ECG传感器生成错误警报)。
发明内容
下文提供了文中公开的新的改进的设备和方法。
根据所公开的一个方面,一种系统包括:多个传感器,所述多个传感器中的每个传感器独立于所述多个传感器中的其他的一个或多个传感器工作,从而至少执行采集指示共同生理参数的传感器数据的监测功能和间或执行的用于为传感器分配当前信号质量等级的信号质量分级功能,其中,所述当前等级指示所述传感器的监测功能的工作状态;以及存储与所述多个传感器相关的信息的数据结构,所述信息至少包括所述多个传感器的关于所述共同生理参数的优先级和所述多个传感器中的传感器的当前信号质量等级。所述多个传感器中的每个传感器还用于执行至少一项输出功能,该功能以至少包括所述多个传感器中的传感器的优先级和当前信号质量等级的数据结构的内容为条件生成输出信号,从而指示应当执行所述输出功能。
根据所公开的另一方面,一种方法,包括:生成多个传感器数据流,每个传感器数据流指示共同生理参数;向每个传感器数据流分配评估该传感器数据流的当前可靠性的当前信号质量等级;基于不随时间变化的传感器数据流优先级以及当前信号质量等级从所述多个传感器数据流中选择输出传感器数据流;并且基于选定输出传感器数据流生成输出。
根据所公开的另一方面,一种设备,包括传感器,所述传感器被配置成执行采集指示共同生理参数的传感器数据的监测功能和为传感器分配当前等级并将当前等级传达给除了所述传感器之外的至少一个装置的分级功能,其中所述等级指示传感器的监测功能的工作状态。
根据所公开的另一方面,一种设备,包括传感器的集合,所述传感器能够相对于生理数据流的时间对准而使彼此之间的连续传感器信号自对准。
根据所公开的另一方面,一种设备,包括传感器的集合,所述传感器能够基于与其他测量的时间对准数据流的信号比较来确定其自身的数据可靠性或生理信号质量。
根据所公开的另一方面,一种设备,包括传感器的集合,所述传感器能够基于每个传感器的信号质量和传感器的生理数据采集方法的绝对等级排序而自适应地自我解决主从时间关系。
一个优点在于降低了生成错误警报的可能性。
另一优点在于,在降低了生成错误警报的可能性的同时保持了通过多个独立工作的传感器或者多个独立传感器数据流对共同生理参数进行冗余监测的显著优点。
另一优点在于提供了指示共同生理参数的时间同步传感器数据流。
在阅读并理解了如下具体实施方式后其他优点对于本领域技术人员而言将是显而易见的。
附图说明
图1示意性示出了包括根据文中公开的方案工作的多个传感器的系统。
图2示意性示出了用于从图1的传感器当中选择输出传感器的适当协调功能的流程图。
图3示意性示出了用于从图1的传感器当中选择输出传感器的两个协调功能实例的流程图。
图4-6示意性示出了用于存储与图1的传感器相关的信息的表列数据结构的示范性范例。
图7示意性示出了图1的传感器中的给定传感器的操作流程图。
具体实施方式
参考图1,通过多个传感器监测躺在床B上的患者P。患者的躺卧位置只是示范性的,并且本文公开的技术也适于轻伤员或者需要其他处理的患者。所述的示范性传感器包括安装在患者胸部的三个传感器2、4、6和一个安装在腕部的传感器8;然而,所述传感器能够具有各种不同的体现形式。本文将包括传感器2、4、6、8的示范性集合总体表示为传感器的集合10。例如,心电图(ECG)传感器可以采取通过多条电极引线与患者连接的接线柱安装ECG监测器的形式。作为另一范例,可以使一个或多个传感器部分或全部位于体内(即,位于患者P体内)——部分或全部体内设置的传感器的范例包括采用有创或无创技术的血压(BP)监测器或者体内传感器起搏器。外部安装的传感器的一些范例包括专用的基于加速度计的心率监测器、光电血管容积描记传感器和采用皮肤安装电极的ECG监测器。
每个传感器监测一项或多项生理参数。生理参数的一些示范性范例包括:心率、呼吸率、心电图信号、血氧(或者SpO2水平)、核心体温、体表温度等。一些生理参数包括脉动或者周期性特征——例如,心率和呼吸率通常包括强的脉动特征,而心电图信号则具有强的周期性分量。一些生理参数不包括脉动或者周期性特征——一些示范性范例包括核心体温或者体表温度。
给定传感器执行采集指示至少一个生理参数的传感器数据的监测功能。在一些情况下,所述传感器数据可以指示两项或更多项生理参数。例如,光电血管容积描记传感器采集既指示SpO2水平又指示心率的传感器数据。作为另一范例,ECG传感器采集心电图信号,然而该信号还指示心率(由心电图信号的脉动和/或周期性分量表示)。另一方面,给定传感器可以采集仅指示单项生理参数的传感器数据,例如,葡萄糖监测器可以输出指示当前葡萄糖浓度的单一数值(或者电压电平或其他表示形式)。
可以通过各种方式利用各个传感器2、4、6、8采集的传感器数据流。例如,传感器的集合10可以将其数据流传达至任选的数据汇集装置12,从而将其显示器为趋势线、数值等,并且/或者可以将其存储为患者电子病例卡的部分,并且/或者可以将其传输至护士站处的监测器14,以供医务人员目视监测等等。在示范性实施例中,汇集装置12通过医院网络16和无线接入点(AP)18、20与护士站监测器14无线通信。或者,可以采用有线或者混合有线/无线网络。汇集装置12与传感器10之间的通信也可以是适当的有线、无线或者混合有线/无线通信。在一些实施例中,汇集装置12与传感器10之间的通信可以遵照ZigbeeTM或者BluetoothTM兼容无线协议。
在所述示范性实施例中,汇集装置12是多功能医学监测器12,例如,床边或病房监测器。更一般而言,汇集装置12能够是接收和存储传感器数据流并且/或者重新发送所述传感器数据流的任何装置。具体而言,汇集装置12未必提供传感器数据流的可视显示或者其他表示传感器数据流的输出。此外,在一些实施例中,完全省略了数据汇集器。
在一些实施例中,传感器的集合10可以集体定义互通信装置的医学人体区域网(MBAN),其中,所述汇集装置起着所述MBAN的集线器装置的作用。在这样的MBAN实施例中,集线器/汇集装置本身可以是所述多个传感器10之一,也可以不是所述传感器之一。在无线MBAN实施例中,MBAN的传感器2、4、6、8和任选的汇集装置12之间的通信遵照Zigbee或Bluetooth兼容无线协议,然而也可以设想一个或多个有线连接。在相关文献中有时将MBAN改作其他称谓,例如,电容耦合身体网络、人体区域网(BAN)、人体传感器网络(BSN)、个人区域网(PAN)、移动专设网络(MANET)等,医学人体区域网(MBAN)应当被理解为包含这些各不相同的替代词语。
另一方面,还可以设想完全省略汇集装置12。在这样的实施例中,可以在传感器处局部显示传感器2、4、8生成的传感器数据流,例如,指尖SpO2监测器可以包括显示心率和SpO2水平的内置LCD显示器。在一些情况下,可以完全不显示传感器数据流,唯一的输出就是在传感器数据流指示监测到的生理参数的异常值时生成的警报输出(例如,音响警报和/或闪光或其他可视警报)。在省略了汇集装置12的实施例中,传感器2、4、6、8优选通过有线、无线或者混合有线/无线通信相互通信。例如,这样的实施例中的传感器2、4、6、8可以定义没有集线器装置的专设MBAN,在一些适当的实施例中,所述传感器可以再一次采用诸如电容耦合数据网的人体网络以及Zigbee或Bluetooth兼容无线协议,其任选还包括一个或多个有线连接。
在一些实施例中,两个或更多个传感器2、4、6、8独立工作,以采集指示共同生理参数的不同传感器数据流。例如,考虑传感器2、4、6、8包括ECG监测器、专用心率监测器和体积描记传感器(例如,可以安装在指尖或耳垂上的脉搏血氧计)的示范性范例。这三种不同的传感器中的每者采集指示共同生理参数,即心率的传感器数据流。(“共同生理参数”中的“共同”一词这里用于指示由不只一个传感器通过各种技术监测的生理参数;换言之,所述生理参数对于多个传感器10是“共同”的。共同生理参数表示相同的生理值或变化,并且是从同一对象,例如,同一患者采集的)。
常规而言,这三种传感器中的每者独立工作,如果检测到异常心率(例如,过低的心率、表现出不希望出现的节律或者不存在节律的心率或者过高的心率)那么所述传感器将独立工作输出警报。在一些情况下,通过存在其他心率估值或者冗余监测的方式采集其他参数。这样的冗余度是有利的,因为所述冗余度提高了参数可信度,尤其是在存在诸如运动伪影噪声的情况下,并且所述冗余度将减少错过诸如异常心率的重要生理事件的可能性。传感器10的独立操作还具有其他优点,例如,有助于监测患者P的独立传感器10中的一者(或多者)的增减。
然而,应当认识到,这一采用独立工作的传感器10的常规方案存在缺陷——其显著提高了错误警报的可能性,因为这三种传感器中的任何一个都可能在检测到异常心率的情况下输出错误警报。本文公开的方案保持了采用独立工作的传感器的显著优点,同时避免了此前随之产生的错误警报的可能性的增大。这些方案保持了有利的传感器独立工作,同时通过协调它们的警报功能而抵消了错误警报的可能性。此外,在一个传感器能够生成连续的生理学波形作为数据生成的部分的情况下,不生成这样的波形的传感器能够利用另一传感器生成的波数据确定其自身的信号质量和参数估值。
参考图1,每个传感器2、4、6、8将独立于所述多个传感器10中的其他的一个或多个传感器工作,以执行一组功能30(仅针对传感器2给出了示意性的图示,然而在其他的传感器4、6、8中的每者上也单独执行)。通过数字处理器、数字控制器、数字微处理器、数字微控制器、专用集成电路(ASIC)、现场可编程门阵列(FPGA)或者被配置成执行功能30的其他硬件或硬件组合适当地实施所述的功能集合30。任选将所述硬件配置成通过驻留在适当的只读存储器(ROM)、随机存取存储器(RAM)、可编程只读存储器(PROM)或其他电子存储器上的,或者驻留在磁或光存储器上的适当软件或固件,来执行所述功能。在示意性的图1中,仅针对多个传感器10中的一个传感器2示意性示出了功能集合30,然而应当理解每个传感器2、4、6、8都独立地执行所述功能集合30。
一般而言,每个传感器应当实施如下功能:采集共同生理参数的数据(包括波形和/或警报状态);确定与外部时间主基准(与生成连续波数据的传感器相关)的数据时间偏移;获得(或存储)关于所述共同生理参数的所有传感器的绝对优先级的知识;确定所采集的数据的当前状态(不参考来自其他传感器的数据);获得关于所述共同生理参数的患者P的其他传感器数据的当前状态的知识;以及在给定了其他传感器的数据和状态的情况下对所采集到的数据状态进行内部更新。
这一功能是通过示范性的功能集合30按照如下方式执行的。将监测功能32实现为使传感器通过所述功能采集指示共同生理参数的传感器数据。所采集的传感器数据可以包括连续波形或者离散数据(例如,脉冲出现),并且可以任选包括报警状态的采集和确定。监测功能32通常利用传感器的传感器元件(未示出)以便生成指示共同生理参数的传感器数据。例如,在ECG监测器中,传感器的监测功能利用一组电极采集(至少)指示心率的ECG数据。在脉搏血氧计中,传感器的监测功能测量两个不同波长(例如,红光和红外光)的光透射比,以采集(至少)指示心率的脉搏血氧计数据。这些指示示范性的范例。
在所述示范性实施例中,功能集合30还包括报告功能34,传感器通过所述报告功能将由传感器的监测功能采集的传感器数据传送至数据汇集装置12。在所述示范性范例中,数据汇集装置12是床边监测器;然而,如前所述,能够通过其他方式体现所述数据汇集器,例如,将其体现为包括多个传感器10的MBAN的集线器装置。在省略了数据汇集装置12的实施例中,报告功能34是不工作的,或者可以任选省略该功能,或者所述报告功能可以将传感器数据直接传达给传感器的集合10的其他传感器。
示范性功能集合30还包括不同于报告功能34的至少一个输出功能36。在一些实施例中,所述至少一个输出功能36包括响应于报警条件而输出警报的警报功能。所述报警条件包括由传感器的监测功能32采集的传感器数据指示所述共同生理参数的异常值——然而所述报警条件还额外地包括另一条件,即,没有任何其他的监测所述共同生理参数的传感器示出所述共同生理参数的正常读数。在其他实施例中,所述至少一个输出功能36额外地或者作为替代地包括某一只能是有条件地执行的其他功能。
示范性的功能集合30还包括分级功能38和同步功能40。给定传感器的分级功能38确定所采集到的数据的当前状态(不参考来自其他传感器的数据)。同步功能40确定与外部时间主基准的数据时间偏差,并且所述同步功能40还是与生成连续波数据的传感器相关。
继续参考图1,通过在监测共同的生理参数的多个独立工作传感器10之间协调报警功能而降低错误报警的可能性。出于这一目的,在汇集装置12处保持数据结构44(或者在省略汇集装置的情况下在每个传感器2、4、6、8处保持数据结构实例44')。数据结构44、44'存储的传感器信息至少包括(1)关于共同生理参数而言的所述多个传感器10的优先级,以及(2)所述多个传感器10中的传感器的当前等级。在所述示范性范例中,共同生理参数为心率。然而,所述共同生理参数也可以是其他参数,例如,呼吸、呼吸率或者核心体温就是三个另外的示范性范例。在数据结构44、44'的包括传感器优先级以及由当前等级指示的传感器当前信号质量的内容的基础上,在汇集装置12上运行的协调功能确定监测共同生理参数的“最佳”当前传感器。或者,如果省略了汇集装置,那么在每个传感器2、4、6、8处运行协调功能实例46',以确定监测共同生理参数的“最佳”当前传感器。
相对于共同生理参数而言的传感器协调是以传感器的不随时间变化的优先级为基础的,所述优先级受到传感器的当前(并且更一般而言随时间变化的)信号质量量度(等级)的强化。首先来考虑优先级,这是一个指示用于监测共同生理参数的每个传感器10的鲁棒性的不随时间变化的量度或者绝对或相对排序。然而,优先级不考虑传感器的当前操作状态。例如,专用的心率监测器可以具有最高的优先级,因为其被视作监测心率的“最佳”传感器,然而,在任何给定的时间上,专用的心率监测器都可能发生故障,与对象连接失当,或者产生不可靠的数据或者产生可靠性降低的数据。作为示范性范例,表1提供了心率(HR)以及呼吸共同生理参数的各种信号源的优先级排序。在这一示范性范例中,可以看出,对于所述HR参数而言,内部ECG电极具有最高优先级(1),起搏器具有下一最高优先级(2),表面ECG电极具有再下一最高优先级(3)等。这些优先级反映出了监测心率的装置的预期鲁棒性,然而没有反映当前工作状态。应当指出,内部传感器(例如,内部ECG电极和起搏器)具有最高优先级,其反映出这样的事实,即,这样的内部传感器倾向于不太易于受到干扰,而且更可能获得准确的心率信息。
表1:来自相似生理测度的优先级
参数 推导源 信号源 优先级
HR ECG波 表面电极 3
HR ECG波 内部电极 1
HR 振荡波 远端手指套囊 6
HR NIBP脉冲 NIBP套囊 7
HR 加速度计 胸部 5
HR 脉搏速率 起搏器 2
HR PPG脉冲 SpO2PPG 4
呼吸 呼吸波 ECG阻抗 7
呼吸 呼吸波 腹/胸带 6
呼吸 呼吸波 QRS峰值区 9
呼吸 EMG呼吸 表面电极 5
呼吸 EMG呼吸 内部电极 4
呼吸 PPG呼吸 SpO2PPG 11
呼吸 加速度计 胸/腹 10
呼吸 颈/胸 8
呼吸 气流 口/鼻/气孔 2
呼吸 CO2 口/鼻/气孔 1
呼吸 外部装置 呼吸机/CPAP 3
这些优先级反映了装置的预期准确度,然而不反映当前的工作状态,如果较低优先级装置的当前信号质量高于较高优先级装置的质量,那么可能偏向于所述较低优先级装置。
为了在传感器的协调当中考虑(一般)随时间变化的信号质量,向每个传感器分配当前信号质量等级,该信号质量等级指示传感器的监测功能的当前信号质量。通过每个传感器的分级功能38生成该传感器的监测功能32的当前信号质量等级。可以采用各种分级算法。例如,如果预计传感器数据具有某种周期性,那么可以采用快速傅里叶变换(FFT)或者其他谱分析检测一个或多个占据优势的周期律,并将其与传感器数据的预期的合理周期律范围进行比较。就诸如温度读数的恒定值而言,分级功能38可以采用简单的阈值,如果传感器数据处于最高阈值以上或者最低阈值以下,那么分级功能38指示故障工作状态。在一些实施例中,分级功能38输出二元“通过”或“失败”等级,而在其他实施例中,分级功能38则输出多层等级甚至连续等级(例如,处于[0,1]的连续范围内的等级)。在一些实施例中,分级功能38不能在传感器的“故障”和共同生理参数的异常值之间做出区分。实际上,分级功能38也没有必要做出这一区分。
协调功能46或者协调功能实例46'采用数据结构44或者数据结构实例44'中包含的信息在多个传感器10中选择一个输出传感器,所述信息至少包括每个传感器的优先级和当前等级。
正如已经指出的,可以通过各种形式体现协调功能46、46'。在一些实施例中,通过汇集装置12执行协调功能46。在这些实施例中,通过汇集装置12的数字处理器、数字控制器、数字微处理器、数字微控制器、ASIC、FPGA或者其他硬件或硬件组合适当地实施协调功能46。任选将所述硬件配置成通过驻留在适当的ROM、RAM、PROM或其他电子存储器上的,或者驻留在磁或光存储器上的适当软件或固件,来执行所述功能。在其他实施例中,通过多个传感器10中的每个传感器执行协调功能实例46'。在这些实施例中,通过传感器的数字处理器、数字控制器、数字微处理器、数字微控制器、ASIC、FPGA或者其他硬件或硬件组合适当地实施每个协调功能实例46'。任选通过驻留在适当的ROM、RAM、PROM或其他电子存储器上的,或者驻留在磁或光存储器上的适当软件或固件,对所述传感器的硬件实施这样的配置。每个协调功能实例46'是等同的,因而相应地预计在这样的实施例中,所述多个传感器10中的所有传感器都将选择同一输出传感器。在MBAN的所有工作传感器处保持协调功能46'的同时,在各个传感器处采用多个协调功能实例46'实现专设的传感器增减(例如,在MBAN中)。在一些实施例中,可以在(1)在汇集装置可用时在汇集装置12上执行协调功能46和(2)在没有可用的汇集装置时在所述传感器上执行多个协调功能实例46'之间实施操作切换。
参考图2,其示意性示出了协调功能46(或者协调功能实例46')的示范性实施例。在启动操作50中启动协调功能46、46'的运行。在第一判定块52中,(基于还存储于数据结构44或者数据结构实例44'中的当前等级)判断最高优先级传感器(在采用汇集装置12的实施例中由存储于数据结构44中的优先级指示的,或者在汇集器不可用的实施例中由存储在所有传感器2、4、6、8的各个数据结构实例44'中的优先级指示的)是否具有通过的当前等级。换言之,第一判定块52判断用于监测共同生理参数的“最佳”传感器当前是否准确地工作。如果是,那么在选择操作54中,将最高优先级传感器选择为输出传感器。
如果第一判定块52判断最高优先级传感器不具有通过等级,那么在第二判定块56中判断是否具有下一最高优先级传感器。如果存在下一最高优先级传感器,那么所述过程流移至第三判定块58,在所述块中判断这一(下一最高优先级)传感器是否具有通过当前等级。如果其具有通过等级,那么在选择操作60中将该(下一最高优先级)传感器选为输出传感器。换言之,块56、58、60判断尽管最高优先级传感器当前未能准确地工作,然而仍然存在准确地工作的下一最高优先级传感器,应当将该传感器选为输出传感器。
另一方面,如果第三判定块58判断下一最高优先级传感器也未能准确地工作(也就是具有失败当前等级),那么流程返回至第二判定块56,以考虑优先级设定列表中的低一级传感器,直到第三判定块58找到具有通过等级的传感器为止,因此选择块60将所述传感器指定为输出传感器。
通常,所描述的判定块52、56、58的操作将导致单个输出传感器的选择,所述单个输出传感器对应于具有通过当前等级的最高优先级传感器。然而,也可能存在所述多个传感器10中没有任何传感器具有通过等级的情况。在这种情况下,判定块52、56、58将迭代运行,直到第二判定块56指示不再有可供考虑的传感器为止。在这一点上,有两种可能性:(1)所有的传感器都发生了故障,或者(2)共同生理参数确实具有异常读数,其导致了所有传感器都具有失败当前等级。(有一种可能性只有在所有传感器的分级功能38都不能区分传感器故障和共同生理参数读数异常的情况下才会出现。)在这些可能性当中,可能性(2)通常更可能发生,因为可能性(1)需要多个传感器同时发生故障的这种巧合。另一方面,有可能一个或多个传感器确实发生了故障。无论如何,都存在应当由医务人员检查的不寻常的情况。
相应地,在所述示范性实施例中,如果第二判定块56指示不再有需要考虑的传感器,那么在选择操作62中,将最高优先级传感器选择为输出传感器。其效果是将由单个传感器发出警报。应当认识到,可以采用其他适当操作替代或者强化选择操作62。例如,在通过汇集装置体现协调功能46的实施例中,另一种备选方案是使汇集装置执行报警操作。
可以适当地间或执行协调功能46(或者每个协调功能实例46'),例如,每十秒钟、每五秒钟、每分钟或者每五分钟执行一次,或者按照其他的时间基准执行,或者只要传感器等级发生了变化就执行。类似地,在间或的基础上适当地激活分级功能38,从而对传感器的当前等级进行更新,例如,每隔几秒钟、每分钟或者每几分钟等激活一次,或者响应于信号质量发生了改变的指示进行激活。在协调功能46(或实例46')的运行之间,选定的输出传感器继续作为输出传感器工作。在分级功能38无法在故障传感器和共同生理参数读数异常之间做出区分的实施例中,已知在协调功能46选择输出传感器时,该传感器正在采集所述共同生理参数的正常读数。
参考图3,其示出了另一示范性范例,在所述范例中,两个传感器,即ECG传感器Sa和SpO2传感器Sb通过操作生成具有提高的可靠性的心率数据。在分别运行于传感器Sa和Sb上的操作63a和63b中,判断所述传感器当前是否具有良好的信号质量(即,当前具有通过的当前信号质量等级)。如果否,那么执行抑制来自该传感器的警报的操作64。假定所述传感器确实具有良好的信号品质,那么在分别运行于传感器Sa和Sb上的操作65a和65b中,判断另一传感器(例如,就在ECG传感器Sa上运行的操作65a而言为SpO2传感器Sb)是否被报告具有良好的信号品质(即,也被报告具有通过的当前信号质量等级)。如果否,那么执行操作66,其仅采用本地信号确定置信度,即,更新当前信号质量等级。另一方面,如果另一传感器也具有通过等级,那么在分别运行于传感器Sa、Sb上的操作67a、67b中,判断另一传感器是否报告了所述共同生理参数(在此刻实例中为心率)的相同值。如果是,那么在分别运行于传感器Sa、Sb上的操作68a、68b中报告相应的ECG和SpO2数据。如果操作67a、67b产生了否定结果,也就是说,两个传感器生成了不同的心率值,那么在操作69a中,采用多参数算法解析所述信号中的差异,并报告任何心率警报的最高优先级来源。所述多参数算法是以两个传感器Sa、Sb的不随时间变化的优先级等级为基础的,所述优先级等级受到两个传感器Sa、Sb的当前信号质量等级的增强。
如果选定的输出传感器突然采集到异常读数,那么其将在不存在与其他传感器的协调的情况下开始报警。然而,如果异常读数是由选定输出传感器的故障(其中,“故障”既包括传感器本身的内部故障,又包括电极断开或者其他与对象的操作连接的失去所导致的“故障”)导致的,那么应当抑制所述报警。出于这一目的,异常读数将触发协调功能46的执行(或者在其他实施例中,所述协调功能可以在充分快速的基础上迭代地执行,从而达到基本上具有“实时”性)。协调功能46的执行将监测功能异常的传感器(基于监测相同生理参数的其他传感器当前没有报告异常读数的观测结果)并选择生成所述共同生理参数的正常读数的新输出传感器。因而,避免了错误警报。
另一方面,如果异常读数为“真”,因为所述的共同生理参数实际就是呈现出了异常读数,那么其将影响所有的传感器。因而,选择最高优先级传感器作为输出传感器(根据选择操作62,参考图2),并开始(准确地)报警。其并非错误警报,而是对医务人员发出所述共同生理参数读数异常的报警的正确警报。
在采用这一方案的情况下,只有在监测共同生理参数的多个传感器10中的每个传感器都同时失效的情况下才可能发生错误警报。这是不太可能发生的事件。
重新参考图1,并进一步参考图4-6,其示出了数据结构44(或数据结构实例44')的示范性“表格式”实施例。在这一实施例中,所述数据结构是具有如下列的表格:“传感器”;“等待时间”;“优先级”;“当前等级”;和“输出?”。“等待时间”存储生理参数和它在传感器生成的数据流中的时间戳之间的等待时间。可以基于传感器的制造精确度对其进行硬编码,或者可以在传感器通电的启动过程中确定该参数。“优先级”列存储每个传感器的不随时间变化的优先级等级:在所述示范性范例中,专用心率传感器(HR)具有最高优先级(优先级=1),ECG传感器具有下一最高优先级(优先级=3),血氧计传感器具有最低优先级(优先级=7)。这些优先级是不随时间变化的,其不基于传感器的工作状态而发生变化。
“当前等级”是由每个传感器的分级功能38分配的当前等级。在图4-6的实施例中,所述等级为二元值(即,“通过”或“失败”;然而,更一般而言,所述等级可以是连续变量,并且/或者可以基于应用领域、患者病史或者其他患者信息而具有不同的阈值或尺度)。“输出?”一列指示是否将所述传感器选择为输出传感器。
图4-6提供了对图2中描述的协调功能46(或者协调功能实例46')的操作的基于范例的说明。在图4中,所有的三个传感器的当前等级为“通过”,因而根据选择块54将最高优先级“HR”传感器选择为心率的输出传感器。在图5中,“HR”传感器具有失败的当前等级,而其余两个较低优先级传感器则具有通过当前等级。因而,根据每个选择块60,作为具有通过等级的最高优先级传感器的ECG传感器将被选作心率的输出传感器。最后,在图6中,所有三个传感器都具有失败当前等级。因而,根据每个选择块62,将最高优先级传感器(图4-6的范例中的“HR”传感器)选择为输出传感器,并且该传感器将报警。
在上文中,假定所有传感器至少在其能够运行其相应的分级功能38并且能够向其他传感器传达其当前等级的程度上是可供使用的。如果传感器未能完整地报告,那么降低该传感器的当前等级为失败等级。并且,参考图2-6描述的协调功能46、46'的示范性实施例采取二元等级,即,每个传感器具有要么为“通过”,要么为“失败”的当前等级。如果采用具有更细的等级的分级方案(例如,[0,1]的连续等级标度,其中,1是最高等级,表示该传感器生成高度可靠的数据流,0表示最低等级,表示传感器根本不进行信息传达),那么可以将协调功能46修改为利用这一额外信息。例如,在一个利用上述[0,1]分级标度的方案中,对判定块52、58进行适当修改,从而使其通过使传感器优先级和当前信号质量等级的乘积或其他组合与判定阈值进行比较而做出判定。这样的方案实施“滑动尺度”,其中,可以将最高优先级传感器选择为输出装置,即使其具有相对较低的当前等级,而只有在具有较低优先级的传感器的当前等级高而较高优先级传感器则具有显著更低的等级的情况下才能够将较低优先级传感器选为输出装置。
上文已经考虑了相对于“警报”输出操作的操作。还可以将所公开的传感器之间的协调有利地应用于其他目的。在一些实施例中,至少一个输出函数36额外地包括或者备选地包括信标功能。预计一些类型的共同生理参数具有预计会间或地重复发生的脉动或者周期性特征。所述重复通常具有规律性,然而对于一些实施例而言,却未必具有这样的规律性。脉动或周期性特征的一些范例包括:对应于心室收缩的脉冲;对应于呼吸参数的吸入的特征;大体呈正弦的变化;等。即使不具有脉动或周期性分量的生理参数通常也将具有时间变化以及随时间变化的特征,例如,其可能是由患者运动等引起的。
信标功能的作用在于提供用于使指示共同生理参数的各个传感器数据流同步的同步时间上的信标信号。这样的同步之所以非常重要的一个原因在于,不同的传感器数据流在共同连续生理参数的采集和协调功能46可得到指示性传感器数据流之间可能具有不同的等待时间。在图4-6的图示中,例如,专用心率(HR)传感器具有0msec(毫秒)等待时间(即,没有明显的等待时间),而ECG监测器则具有35msec的等待时间,血氧计具有7.0msec的等待时间。这样的等待时间的原因可能在于信号传输延迟(例如,电容或电感性延迟)、数据处理延迟等或者由通信协议带来的延迟等。
再次参考图1,在利用信标的实施例中,所述至少一个输出函数36包括只有在将传感器选择为输出传感器(也就是说,具有通过当前信号质量等级的最高优先级传感器,或者在一些实施例中是具有优先级和当前信号质量等级的最高组合的传感器)的情况下才执行的信标功能。如果将传感器选择为输出传感器,那么信标功能向多个传感器10中的其他的一个和多个传感器输出处于同步时间上的信标信号(或者更一般而言的同步时间),其指示共同生理参数的脉动和周期性特征的一次出现。未被选择为输出传感器的一个和多个传感器执行同步功能40,该功能基于接收到的信标信号以及该传感器与选定输出传感器的等待时间使偏移传感器的监测功能采集的传感器数据的时基。在考虑图5的情况作为示范性范例的情况下,这里将输出传感器选择为ECG传感器,其具有35msec的等待时间。当前唯一工作的其他传感器是血氧计传感器,其具有7.0msec的等待时间。因而,当血氧计传感器接收到信标信号时,其执行+28msec的时基偏移,从而与作为选定输出传感器的ECG传感器的时间轴匹配。任选地,如果相继的信标信号指示略微不同的时基偏移的话,那么同步功能40可以额外执行相继的信标信号之间的时基偏移中的线性平滑转换(和其他平滑转换)。(一般预计,相继的信标信号将指示相似的乃至等同的时基偏移)。
参考图7,其示意性示出了单个传感器的示范性过程流。在启动操作70中,开启传感器,其任选执行加电自检测,并且任选执行其他校准,例如,任选的等待时间校准。在操作72中,传感器尝试与汇集装置连接。判定块74判断这一尝试是否是成功的。如果是,那么在操作76中,传感器与汇集装置产生链路连通,并接收来自汇集装置的工作参数。
在判定块80中,传感器确定其他传感器是否正在监测相同的(即共同)生理参数。如果传感器与汇集装置产生了链路连通,那么判定块80可以适当地查询汇集装置,从而做出这一判定。另一方面,如果没有汇集装置,那么传感器可以利用无线协议(例如ZigbeeTM或BluetoothTM)向分配给患者P的其他传感器进行轮询,并且如果发现这样的另一传感器与其他传感器共享信息,那么判断所述其他传感器是否正在监测同一患者的相同生理参数(即正在监测共同生理参数)。如果判定块80不能够识别监测共同生理参数的任何其他传感器,那么在操作块82中,传感器采取本地报警功能,并作为隔离传感器独立地工作(然而也可能与汇集装置链路连通)。
另一方面,如果识别出正在监测共同生理参数的一个或多个其他传感器装置,那么实施所公开的对传感器进行协调的方案的实施例。出于这一目的,操作90包括调用分级功能38确定指示共同生理参数的传感器数据流的当前信号质量等级,并将所述当前信号质量等级传输至汇集装置和/或其他一个或多个传感器。如果协调功能实例46'在每个传感器上本地运行,那么操作90还适当地包括接收来自其他一个或多个传感器的一个或多个当前信号质量等级,并创建或更新存储在传感器处的传感器表格实例44'。在判定块92,传感器确定其是否被选作输出传感器。在汇集装置12上运行协调功能46的实施例中,判定块92要求从汇集装置12接收输出传感器的选择。另一方面,在每个传感器上本地运行协调功能实例46'的实施例中,该本地功能实例46'确定该传感器是否被选作输出传感器。
如果如判定块92指示的该传感器被选作输出传感器,那么在操作94中,该传感器执行信标功能,以输出信标信号。任选地,操作94还包括执行任选的报告功能34,从而将传感器数据流传达至汇集装置12。另一方面,如果未将所述传感器选择为输出传感器,那么在操作96中,该传感器接收信标信号,并执行同步功能40,并且任选执行任选的报告功能34,从而将传感器数据流传达至汇集装置12。之后,该流返回至块90,以迭代地运行。注意,任选的报告功能34的执行与该传感器是否被选作输出传感器无关。
尽管将图7的过程描述为传感器启动,然而应当认识到,如果在功能集合30中存在状态变化那么可以重复该过程,从而在最高优先级的分级发生变化的情况下,使所述系统能够确定最佳应对方案。为了确保任何汇集器的检测,这样的重复将适当的循环返回至汇集器搜索操作72。
在所述示范性范例中,所述多个传感器10中的每个传感器独立地工作,以生成指示共同生理参数的独立传感器数据流。在这种情况下,在(i)指示共同生理参数的独立传感器数据流和(ii)独立工作的传感器之间存在一一对应关系。然而,更一般而言,同一传感器装置可以生成指示共同生理参数的各个独立传感器数据流中的两个或更多个。所公开的方案仍然是恰当的,只是存在略微的值得注意的变化(例如,协调功能46、46'选择输出传感器数据流而不是输出传感器,每个功能集合30与独立的传感器数据流相关,而不是与独立工作的传感器相关等)。
再次参考图1,通过每个传感器的监测功能32监测共同生理参数。监测功能32生成源自于同一患者的连续高保真波形(例如,ECG、体积描记图、呼吸、其他脉动波形)。所述波形可以具有脉动或者周期性特征,所述特征遵循所指示的共同生理参数的脉动或者周期性特征。
协调针对监测共同生理参数的多个传感器采用绝对或相对优先级值。所述优先级值是以传感器的预计保真度为基础的。例如,通常预计ECG传感器比心率的体积描记更为可靠,因而ECG传感器具有比体积描记高的优先级。类似地,预计气流传感器比呼吸的加速度测量传感器更为可靠,等等。这些优先级值是不随时间变化的,因而不考虑工作状态。为了考虑每个传感器的当前工作状态,采用适当的“每传感器数据流”置信度算法(即,分级功能)评估当前传感器工作状态,并为每个传感器分配当前信号质量等级。
传感器的协调还任选要求时间同步。在一些实施例中,采取确定性参数采集开销,也就是说,对采集和信号处理采取固定等待时间延迟。其使得本文公开的信标能够使各个传感器数据流的时基同步。在测量之间执行参数信标设定,或者从汇集装置执行参数信标设定。信标设定向(除了输出传感器之外的)传感器输出信标信号。信标信号起着时间同步信号的作用,信标信号是由可从患者获得的最高水平的实时波形导出的。可以由上一针对显著的观测结果的同步信标对每个传感器数据流实施相对偏移校正,例如,所述显著观测结果为峰值幅度信号或者低置信度信号。
从给定传感器的角度来看,所公开的方案能够使所述传感器“理解”当前可对患者做何测量,是存在中央警报管理系统还是所有的事情都在患者处本地宣布,以及其他的传感器是否都在为同一患者针对相同的共同生理参数而工作。在假定给定传感器是用于患者的若干传感器之一,并且需要执行本地报警(即,不存在专用的中央或远程警报系统)的情况下,传感器本身将解决哪一传感器应当是用于进行信标设定的输出传感器的问题,并且所述传感器中的每者能够根据哪些其他传感器可用于患者P而本地执行协调功能46',从而确定其是否应当是用于实现多个传感器的同步的信标信号源,或者确定其是否应当遵循另一同步源。任选地,所述同步包括采用来自监测共同生理参数的多个传感器的类似参数导出所述共同生理参数的单个高置信度警报源。(例如,参考图3)
如果所述给定传感器是同步源,其将以周期性同步信号(或者更一般的信标信号,所述信标信号可以是周期性的,也可以不是周期性的,然而其指示共同生理参数的脉动或周期性特征的出现,例如,ECG信号的R波等的出现)为信标,并且所述传感器根据其传感器数据流与上一同步信号的偏差核对其传感器数据流的位置。给定传感器还适当地倾听其他信号,其可以采用所述信号改善其所发出的警报呼叫(例如,倾听作为判决性ECG警报的部分的体积描记波并使其同步)。给定传感器还适当地留意其他加入和脱离患者的传感器(即,另一传感器将接管信标设定,或者脱离对患者的服务)。
如果给定传感器是中央或远程报警系统的部分,那么其将没有必要对其他信号进行本地处理,而是将其数据发送至汇集装置,汇集装置将针对其数据核对当前时间同步偏差情况(假设这一传感器或另一传感器作为信标设定源)。
在示范性范例中,涉及如下试探法:(1)POST和启动;(2)开始采集生理信号,并且任选测量数据采集等待时间;(3)尝试与汇集装置和其他传感器的相关;(4)如果未识别到任何其他传感器,那么根据能力采取本地报警;(5)如果实现了与汇集装置的连接,那么在患者识别的基础上或者从汇集装置(如果可用的话)接收针对这一患者已经采集的其他参数的列表;(6)如果多个传感器监测共同的生理参数,那么判断哪一传感器是最高可靠性测量;(7)如果给定传感器具有最高可靠性测量,那么开始针对其他传感器的数据同步信标设定;(8)否则寻找这一患者的同步信标设定;(9)报告串行化数据连同与特定串行化时间同步消息的偏差;(10)在汇集装置处接收患者的非同步波包;以及(11)重新组合根据相同的时间同步对准的波信息。
在采用信标设定功能和同步功能的实施例中,下游应用具有多个指示共同生理参数的传感器数据流,所述数据流以所述信标设定/同步操作为基础对准,从而可用于进一步的处理。这使得下游应用能够选择最佳数据流,使时间同步数据流相关联或对其进行组合,或者能够利用数据冗余性。
在一些实施例中,所述方案将仅发送脉动波形的峰值检测值连同距上一同步的偏移,从而降低必须广播和处理的数据量。换言之,报告功能34可以任选仅传达峰值检测结果。如果下游应用仅利用峰值信息(例如,来监测心率),那么这样的方案就可能既有效又有用了。
本申请描述了一个或多个优选实施例。在阅读并理解了前述详细说明的同时,本领域技术人员可以想到修改和变化。这意味着,应当将本申请解释为包括所有此类落在所附权利要求及其等同要件的范围内的修改和变化。

Claims (24)

1.一种系统,包括:
多个传感器(10),所述多个传感器中的每个传感器独立于所述多个传感器中的其他的一个或多个传感器工作,从而至少执行:
采集指示共同生理参数的传感器数据的监测功能(32),
间或执行的用于为所述传感器分配当前信号质量等级的信号质量分级功能(38),其中,所述当前信号质量等级指示所述传感器的所述监测功能的工作状态;以及
存储与所述多个传感器相关的信息的数据结构(44、44'),所述信息至少包括所述多个传感器关于所述共同生理参数的优先级以及所述多个传感器中的传感器的所述当前信号质量等级;
所述多个传感器中的每个传感器还用于执行至少一项输出功能(36),所述至少一项输出功能以至少包括所述多个传感器中的传感器的所述优先级和所述当前信号质量等级的数据结构的内容为条件生成输出信号,从而指示应当执行所述输出功能。
2.根据权利要求1所述的系统,还包括:
选自包括所述多个传感器(10)和数据汇集装置(12)的组的用于执行协调功能(46、46')的至少一个装置,所述协调功能基于至少包括所述多个传感器中的传感器的所述优先级和所述当前信号质量等级的所述数据结构(44、44')的内容从所述多个传感器(10)中选择输出传感器;
其中,如果所述多个传感器中的每个传感器不是所述输出传感器,那么不执行所述传感器的所述至少一项输出功能(36)。
3.根据权利要求2所述的系统,其中,用于执行所述协调功能的所述至少一个装置包括所述多个传感器(10),每个传感器独立地执行所述协调功能(46')的实例,包括:
将所述传感器的所述当前信号质量等级发送至所述多个传感器中的其他的一个或多个传感器,
接收所述多个传感器中的每个其他传感器的所述当前信号质量等级,
在所述传感器处构建所述数据结构(44')的实例,以及
基于至少包括所述多个传感器中的传感器的所述优先级和所述当前信号质量等级的所述数据结构(44')的内容从所述多个传感器中选择输出传感器。
4.根据权利要求3所述的系统,其中,通过所述多个传感器(10)中的传感器之间的无线通信来执行所述协调功能(46')的发送和接收操作。
5.根据权利要求2所述的系统,其中,用于执行所述协调功能的所述至少一个装置包括数据汇集装置(12),所述数据汇集装置接收所述多个传感器(10)中的每个传感器的所述当前信号质量等级,并将对所述输出传感器的选择传达给所述多个传感器。
6.根据权利要求2-5中的任一项所述的系统,其中,所述多个传感器(10)中的每个传感器还用于执行报告功能(34),其中,所述传感器将由所述传感器的所述监测功能(32)采集的传感器数据传达至数据汇集装置(12),所述报告功能不同于所述至少一项输出功能(36),所述报告功能是由所述传感器执行的,而不管所述传感器是否是所述输出传感器。
7.根据权利要求6所述的系统,其中,所述报告功能(34)通过无线通信将所述传感器数据传达至所述数据汇集装置(12)。
8.根据权利要求1-7中的任一项所述的系统,其中,所述至少一项输出功能(36)包括响应于报警条件而输出警报的报警功能,所述报警条件至少取决于:
由所述传感器的所述监测功能(32)采集的指示所述共同生理参数的异常值的传感器数据,以及
至少包括所述多个传感器中的传感器的所述优先级和所述当前信号质量等级的所述数据结构(44、44')的内容。
9.根据权利要求1-8中的任一项所述的系统,其中,所述数据结构(44、44')还存储每个传感器的等待时间,并且所述至少一项输出功能(36)包括:
以所述传感器是选定的输出传感器为条件执行的信标功能,其中,所述信标功能向所述多个传感器(10)中的其他的一个或多个传感器输出指示同步时间的信标信号;
其中,所述多个传感器(10)中的每个传感器还用于执行同步功能(40),所述同步功能是以所述传感器不是所述选定的输出传感器为条件执行的,所述同步功能基于所述同步时间以及所述传感器和所述选定输出传感器的所述等待时间来偏移由所述传感器的所述监测功能(32)采集的传感器数据的时基。
10.一种方法,包括:
生成多个传感器数据流,每个传感器数据流指示共同生理参数;
向每个传感器数据流分配评定所述传感器数据流的当前可靠性的当前信号质量等级;
基于不随时间变化的传感器数据流优先级和所述当前信号质量等级从所述多个传感器数据流中选择输出传感器数据流;以及
基于选定的输出传感器数据流来生成输出。
11.根据权利要求10所述的方法,其中,所述多个传感器数据流是由传感器的集合(10)生成的,并且所述选择包括在所述传感器的集合中的每个传感器处执行所述选择的实例(46')。
12.根据权利要求10-11中的任一项所述的方法,其中,每个传感器数据流具有对应的传感器,所述对应的传感器执行所述数据流的所述生成和对所述数据流的当前等级的所述分配,并且所述输出的生成是由对应于所述选定的输出传感器数据流的输出传感器执行的。
13.根据权利要求10-12中的任一项所述的方法,其中,输出的所述生成包括:
基于所述选定的传感器数据流来输出指示所述共同生理参数的脉动或周期性特征的一次出现的信标信号。
14.根据权利要求10-13中的任一项所述的方法,其中,输出的所述生成包括:
输出与所述选定的传感器数据流相关的警报,同时抑制与所述选定的传感器数据流之外的传感器数据流相关的警报。
15.根据权利要求10-14中的任一项所述的方法,还包括:
将所述传感器数据流中的每者传输至汇集装置(12),所述汇集装置存储所述多个传感器数据流。
16.一种设备,包括:
传感器(2、4、6、10),其被配置成执行:
采集指示共同生理参数的传感器数据的监测功能(32),以及
向所述传感器分配指示所述传感器的所述监测功能的工作状态的当前等级并将所述当前等级传达给所述传感器之外的至少一个装置的分级功能(38)。
17.根据权利要求16所述的设备,其中,所述传感器还被配置成执行报警功能(36),所述报警功能响应于报警条件输出警报,其中,所述报警条件要求至少满足如下条件:
(i)由所述传感器的所述监测功能采集的传感器数据指示所述共同生理参数的异常值,以及
(ii)接收自所述传感器之外的所述至少一个装置的信息指示所述传感器当前提供与所述共同生理参数相关的最为可靠的信息。
18.根据权利要求17所述的设备,其中,所述传感器之外的所述至少一个装置包括汇集装置(12),所述条件(ii)包括:
(ii)接收自所述汇集装置的信息指示将所述传感器被选作输出传感器。
19.根据权利要求17所述的设备,其中,所述传感器之外的所述至少一个装置包括至少一个其他传感器,并且其中,还所述传感器还被配置成执行协调功能的实例(46'),其包括接收所述至少一个其他传感器的一个或多个当前等级,并且所述条件(ii)包括:
(ii)所述至少一个其他传感器的一个或多个当前等级连同所述传感器的所述当前等级以及所述传感器和所述至少一个其他传感器的所述优先级设置,指示所述传感器当前提供与所述共同生理参数相关的最为可靠的信息。
20.根据权利要求16-19中的任一项所述的设备,其中,所述传感器还被配置成执行输出指示同步时间的信标信号的信标设定功能(36),所述信标设定功能仅在从所述传感器之外的所述至少一个装置接收的信息指示所述传感器当前提供与所述共同生理参数相关的所述最为可靠的信息的情况下才执行。
21.根据权利要求16-20中的任一项所述的设备,其中,所述共同生理参数选自包括如下项的组:心率;呼吸;呼吸率;血氧;以及核心体温。
22.一种方法,包括:
生成多个传感器数据流,每个传感器数据流指示共同生理参数;
在同步时间上生成与所述传感器数据流中的选定的一个相关的信标信号;以及
基于所生成的信标信号使所述传感器数据流中的所述选定的一个之外的传感器数据流同步。
23.根据权利要求22所述的方法,还包括:
基于所述传感器数据流的实时生成的当前信号质量等级来选择所述传感器数据流中的所述选定的一个。
24.根据权利要求23所述的方法,其中,所述选择还基于分配给所述传感器数据流的不随时间变化的优先级。
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