CN107427236A - 用于心血管监测的心血管传感器同步 - Google Patents

Abstract

本文描述了诸如通过感测相关血流动力学来使用于心血管监测的心血管传感器同步，所述血流动力学由以下来了解：脉搏传导时间、血压、脉搏波速度、以及更广泛的，电传导性质、心律，胸阻抗、心冲击描记图、及压力‑容积环。在本文中所公开的技术使用各个心血管传感器来感测诸如皮肤颜色以及皮肤和其它器官位移的血流动力学。这些心血管传感器对患者来说只需要很小的风险(如果有的话)，并且对患者来说简单易用。

Description

用于心血管监测的心血管传感器同步

技术领域

本申请根据35 U.S.C.第119(e)条要求2015年5月22日提交的美国专利申请序列号14/720,632的优先权，其公开通过引用被全部并入到这里。

背景技术

心血管疾病是全球发病和死亡的主要原因。同时，这种慢性疾病在很大程度上是可以预防的。医学科学知道如何通过消除吸烟、糖尿病、以及高血压的主要危险因素来挽救大部分生命。另外，许多人被告知为了减少这些风险因素而正需要他们做的-戒烟、减少糖摄入量、吃得更健康、减少酒精摄取量、增加心血管运动、减肥、并且如果需要服用血压药物。然而，许多人不遵从这个好的建议。因此，数以百万计的人不必要地因心血管疾病而死亡。

人们不遵从这个好的医疗建议是因为他们认为他们是不同的，他们不想改变他们导致这种疾病的行为，或者他们不知道在其特定情况下要改变什么。例如，当医生告诉他们由于他们超重而使他们有心脏病的风险时，很多人知道这个判断并不一定特定于他们-其是基于平均值和群体特征的。因此，特定体重可能不会对特定患者的心脏生成负面影响。此外，缺乏对他们的行为正在伤害他们的心脏的反馈导致他们缺乏改变他们行为的激励。

通过随时间推移来监测患者的心血管系统的状态以示出心脏健康的趋势，可解决遵从良好建议的激励的缺乏。硬数据——诸如指示他们的心脏示出可测量的心脏病征象的数据——通常会使患者有动机修改其行为。不幸的是，目前用于测量心脏健康的方法可能不方便、有压力、并且价格昂贵。简单的家庭监测仪产品用于测量心率和血压，但由于不方便而使长期的用户遵从成为问题。诸如心率变异性、动脉硬度、心输出量、以及心房纤维性颤动的更高级的心血管监测涉及昂贵且耗时的赴医疗机构进行熟练评定。因此，只有显示出心脏病晚期症状的患者才很有可能接受这些测试，这对做出可以避免慢性疾病的简单的生活方式改变通常已经太晚。

人们不遵从这个好的建议或者不能足够长的时间遵从它以预防心脏病的另一个原因是因为他们没有看到益处。当人们采纳了大多数人不想做的改变饮食和习惯的建议时，他们在失去继续监测其心血管状态的动机之前经常看不到改善。因此，许多人回到自己的老习惯结果以后死于心脏病。

发明内容

本文描述了感测和评定患者的心血管健康的方式，诸如通过感测相关血流动力学，其由以下来了解：心率、心率变异性、心律失常、血压、脉搏波速度、动脉硬度、心脏瓣膜定时、胸腔积液、心冲击描记图力、光电容积描记图、血供氧、以及压力-容积环。本文中所公开的技术使用各个传感器来感测心血管血流动力学的影响。与使用多个心血管传感器相关联的一个挑战是这些传感器之间的时间同步。在传感器之间没有准确的时间同步的情况下，很难或不可能计算更高质量且更有用的血流动力学。因此，这里的一些技术涉及使用于心血管监测的心血管传感器同步。

通过这里所所描述的同步及其它技术，可确定血流不对称性和趋势。不对称性可以指示中风或其它心血管疾病或压力波形，这可能指示诸如心房纤维颤动的心脏异常。趋势可通过帮助他们了解他们为改善他们的心脏健康而付出的努力是否真的起作用来协助患者。此外，可发现诸如心脏不规则或一些不对称性的负面趋势或病况，这可刺激人们改善他们的健康或得到医疗看护。通过这样做，这些技术可以挽救许多人以免死于心脏病。

提供本发明内容以介绍与技术有关的简化概念，这些技术将在下面在具体实施方式中进一步描述。本发明内容不旨在标识所要求保护的主题的基本特征，也不旨在用于确定所要求保护的主题的范围。

附图说明

参考以下附图描述用于感测心血管健康并且使用于心血管监测的心血管传感器同步的技术和设备的实施例。在各附图中相同的附图标记用于指代相似的特征和组件：

图1图示了可实现技术的示例环境。

图2图示了图1的示例计算设备。

图3图示了图1的示例心血管传感器。

图4图示了用于评定血液动力学特性——包括确定患者的脉搏波速度的方法。

图5图示了具有由心血管传感器捕获其图像的各个身体部位的男性患者。

图6图示了可连同时间相关性一起用于确定脉搏波速度的各个血液循环距离。

图7图示了用于确定诸如图6中所述那些血液循环距离的血液循环距离的方法。

图8图示了用于使心血管传感器同步的方法。

图9图示了示例感测环境以及来自感测环境中的心血管传感器的心血管测量的定时图。

图10图示了根据患者的器官或结构的大小、体积、或者位置来评定血流动力学特性的方法。

图11图示了实施使用心血管传感器来评定血流动力学——包括对那些传感器的同步的技术或者其中可以实现该技术的示例设备。

具体实施方式

概述

本文描述了使用利用心血管传感器来评定血流动力学特性的技术以及支持利用心血管传感器来评定血流动力学特性的设备。通过使用心血管传感器，可随时间推移来准确地测量患者的皮肤颜色、身体移动、心率、血压、以及各个其它指标，包括通过对患者的不同身体部位上的测量进行比较。例如，心血管传感器可测量患者脸颊上的颜色变化，并且根据该颜色变化，该技术可确定患者的心跳在某些特定时刻在脸颊上生成峰值血压流。另一心血管传感器可测量对于相同心跳而言患者脚部的脉搏波，该技术可确定该脉搏波指示在某个其它时刻的峰值血压流。通过对这些身体部位之间的时间和距离进行比较，可评定诸如动脉硬度、血压、脉搏波速度、以及对心血管健康的其它测量的血流动力学特性。

除了以即时快照(snapshot in time)评定心血管健康之外，该技术还可以测量心血管健康的趋势。通过一个示例，假设患者在她的浴室中具有能够测量诸如她的脖子、手掌、以及额头的多个身体部位上的颜色和位移的心血管传感器。该心血管传感器测量身体部位之间或身体部位内的皮肤颜色变化，该皮肤颜色变化可指示差异血容量以提供光电容积描记图(PPG)。如果患者具有其它心血管传感器——诸如在她的浴缸或者在她的浴室或厨房水槽旁边的垫子中的心血管传感器，则这些可进一步有助于测量的准确性和鲁棒性。使用这些传感器，假设在新的饮食和锻炼过程中，该技术使用来自心血管传感器的数据确定她的心脏搏动量(心脏健康的重要指标)在四周内提高了6％。利用这个正面的反馈，这位患者可能会继续她的饮食和锻炼例程，从而很可能会降低她死于心脏病的机会。

对于另一情况，假设这些技术确定在患者的面部内存在血流的不对称性。这种不对称性可足以向患者或医疗专业人员指示要执行进一步检查，因为不对称可指示中风(致命疾病，其中快速诊断和治疗可挽救患者生命或生活质量)或其它血管疾病。

这些仅仅是可执行感测并评定心血管健康——包括通过使用于心血管监测的心血管传感器同步——的若干示例。本文现在转向示例环境，之后描述示例心血管传感器和方法以及示例计算系统。

示例环境

图1是对可采用心血管监测——包括使用时间同步——的示例环境100的图示。环境100图示了患者102以及在一些情况下将会接收健康监测结果的医疗专业人员104、家庭成员、或者其他护理者。该示例采用心血管传感器106，作为计算设备108的一部分的颜色和位移传感器106-1(传感器106-1)、以及位于镜子110之内的高光谱传感器106-2(传感器106-2)、以及压力和电感测垫106-3(传感器106-3)

心血管传感器106中的每一个将传感器数据112提供给一些计算设备。如所示的，将传感器数据112从传感器106-2和106-3传递到计算设备108同时传感器106-1与计算设备108整合并且如果在该设备上执行技术时则不需要被传递。然后，计算设备108执行所述技术中的一些或全部或者通过通信网络(未示出)将该传感器数据传递到诸如远程服务器的一些其它计算设备。

如该示例环境100所示，可使用患者生活的感测环境(sensing milieu)(例如患者102的浴室中的心血管传感器106)，其能够确定人心血管系统的血流动力学特性。该感测环境能够非侵入地且远程地确定血流动力学特性以及其趋势。该感测环境感测患者的各个身体部位，然后可对其进行比较、使其同步、聚合、取平均等等。这些血流动力学特性可由以下来表示：心血管不对称性(例如由于中风)、心脏不规则性(例如心房纤维性颤动)、血压、脉搏波速度、循环血液的波形、光电容积描记图(PPG)、心冲击描记图、以及压力-容积环，仅举几例。

对于图1的示例计算设备108，考虑图2中的详细图示。计算设备108可是各个设备中的一个或组合，这里图示了七个示例：智能电话108-1、服务器108-2、计算手表108-3、计算眼镜108-4、膝上型计算机108-5、平板计算机108-6、以及桌面计算机108-7，尽管还可以使用其它计算设备和系统——诸如包括计算能力的心血管传感器106、上网本、或者机顶盒中的一个。如上所述，在一些实施例中，所述技术全部或部分地通过诸如服务器108-2的远程设备进行操作。在这样的情况下，一些计算可以在本地例如通过具有有限计算操作的通信设备或者甚至从心血管传感器106直接放弃给服务器108-2。

计算设备108包括或能够与显示器202(图6中示出六个)、收发器204、电磁频谱信号发生器206(信号发生器206)、电磁频谱信号传感器208(信号传感器208)、一个或多个处理器210、以及计算机可读存储介质212(CRM 212)进行通信。收发器204能够直接或通过通信网络发送和接收数据，诸如通过局域网、广域网、蜂窝网络、或者近场网络发送和接收来自心血管传感器106的传感器数据112。

计算设备108包括使得计算设备108能够使电磁频谱信号同步——无论生成还是接收——的模块。因而，计算设备108可以生成信号，接收回足以使各个心血管传感器同步的标记或指示，或者接收来自每个心血管传感器的信号并且然后使所接收到的心血管测量与每个心血管传感器传送计算设备108所接收到的信号的时间的某个指示同步。这些心血管测量不需要被快速或全部一次传送或接收。该指示准许稍后执行对各个测量的同步，从而准许使用相对较少量的电力、处理、或者带宽。下面描述不同的同步方式。

信号发生器206被配置成生成能够由一个或多个心血管传感器106捕获的电磁频谱同步信号。信号传感器208被配置成从心血管传感器106捕获电磁频谱同步信号，诸如通常与患者102相关联的或定向以感测患者102的那些电磁频谱同步信号。信号发生器206或信号传感器208中的任何一个或这两者可以被计算设备108或心血管传感器106使用或作为其一部分，这将在下面进一步描述。信号发生器206和信号传感器208两者(以及图3的发生器和传感器)可被配置为生成或捕获整个电磁频谱的信号——诸如在射频带宽或光学带宽中。替选地，还可以使用音频信号(人可听到或不可听到)。这些的简单示例包括作为信号发生器的智能手机的相机闪光灯以及作为相机本身的其信号传感器。这些信号还可以包括不同的脉冲特性(例如莫氏(Morse)码、正交编码、或不同波长)或者包含使每个信号与不同心血管传感器106相关联的其它数据。计算设备108或心血管传感器106的信号传感器可以在毫秒或亚毫秒范围内操作并具有低时延。这种能力有助于准确评定下面提到的时间同步。

CRM 212包括心血管功能模块210、定时模块216、接收同步模块218、以及传输同步模块220。心血管功能模块214包括或可以访问来自多个心血管传感器106中的一个或多个的传感器数据112。该传感器数据112可与特定数据222相关联以在心血管功能模块214根据血流动力学特性224来确定心血管趋势226的中使用。CRM 212还包括或者可以访问用户界面228，该用户界面218虽然不是必需的，但可用于向患者102呈现所确定的趋势、健康、以及医疗建议。

定时模块216被配置为精确地将接收时间230指派给信号传感器208从每个心血管传感器106所接收到的已捕获的电磁频谱同步信号。精确地指派接收时间包括小于100毫秒的精度，虽然可执行并且在一些情况下期望小于10甚至1毫秒的更精确的时间。这在图8和9中进一步描述。

接收同步模块218被配置为根据来自定时模块216的为每个已捕获的电磁频谱同步信号所精确指派的接收时间230来建模心血管传感器106的心血管定时。所产生的模型——图示为模型232——有效地使得来自心血管传感器106的心血管测量能够被用于确定患者102的心血管健康，诸如血流动力学特性224和心血管趋势226。

通过示例，假设信号传感器208接收来自三个不同心血管传感器106(例如环境100的那些)的每一个的电磁频谱同步信号。然后，定时模块216可以为这三个信号的每一个指派接收时间并且使它与从其接收它的传感器相关联。与相应心血管传感器106的关联可基于正在接收的信号——诸如具有不同波长、幅度、或者包括信号内的数据的信号——的特性。在一些情况下，直到接收到来自每个相应心血管传感器的心血管测量才进行关联。因而，特定心血管传感器的心血管测量可以指示心血管传感器传送电磁频谱同步信号的时间以及对所传送的信号的类型的某个指示。该时间的指示可是在心血管测量中的某一点处的电磁频谱同步信号生成标记(生成标记)。

继续该示例，接收同步模块218接收来自每个心血管传感器的生成标记和心血管测量，并且使用精确指派的接收时间和生成标记来使心血管测量同步。通过这样做，每个心血管测量可以彼此同步以提高下面描述的时间相关性的准确性。

传输同步模块220管理信号发生器206以将信号传送到心血管传感器106并且然后接收来自那些传感器106的具有电磁频谱同步信号标记的响应。利用这些响应，传输同步模块220根据从每个传感器所接收到的电磁频谱同步信号标记来确定传感器106之间的时间同步234。然后传输同步模块220可提供该时间同步234以有效地使得心血管传感器进行的心血管测量能够同步。如上所述，该同步使得能够确定被监测的患者的血流动力学特性。这在图8和9中进一步描述。

通常，心血管功能模块214能够基于传感器数据112来确定患者——诸如图1的患者102——的心血管系统的血流动力学特性。利用该血流动力学特性，心血管功能模块214可以例如警示患者102或医疗专业人员104或家庭成员/护理者需要立即护理的负面健康状况。医疗专业人员104或专门的机器智能可以排程当面约诊或通过药物或生活方式的变化来远程地调整患者护理。心血管功能模块214还被配置为根据当前血流动力学特性和之前确定的血流动力学特性来确定趋势。

更具体地，心血管功能模块214能够接收和使用传感器数据112，其指示患者的皮肤颜色、位移、心率、血压、以及各个其它因素。该数据可以来自单个或多个心血管传感器106，所述单个或多个心血管传感器106覆盖观察患者身体上的多个位置的相同或不同波长。利用该数据，心血管功能模块214可确定患者的心血管系统的定时关系、脉搏压力波形、以及不对称性。利用该数据和来自患者不同身体部位的数据之间的血液循环距离以及数据之间的时间同步，心血管功能模块214可确定心血管健康的脉搏波速度和各个简单或高度复杂的度量，包括血压、心冲击描记图、光电容积描记图、以及压力-容积环的图表。在下面进一步论述心血管功能模块214的能力。

就心血管传感器106而言，在图1中示出的三个示例考虑图3中的详细图示。通常，心血管传感器106能够检测患者的一个或多个身体部位处的血压、血容积、皮肤颜色、位移等等。心血管传感器106可以包括雷达发射器和接收器、标准RGB(红色，绿色，蓝色)传感器、单色传感器、高光谱传感器、立体视觉传感器、结构光传感器、压力传感器、超声传感器、电传感器(例如心电图(ECG)或心阻抗图(ICG))、反射式或透射式光电容积描记图(PPG)传感器、音频传感器、多个传感器的组合。用于感测的示例发射器包括处于各种形式的几乎任何电磁频谱中的一种或组合，诸如均匀、红外、切向(tangential)、调制/编码、或相干(激光)的源的组合。

心血管传感器106还可以具有固定位置或者是由一个或多个机械对准(targeting)平台组成的或者是由单纯由于作为移动设备的一部分而移动的那些传感器组成的。心血管传感器106还可以被分离成能够从多个视角监测身体或者观察身体的不同的身体部位的物理和空间上区别的设备。因而，心血管传感器106中的一个可以捕获指示患者102的两个不同身体部位处的血容量的图像，然后心血管功能模块214可对所述图像进行比较以确定血容量不对称性或其它心脏功能。在血容量不对称的情况下，身体部位之间的血管功能的差异可以指示诸如中风的心脏相关的健康问题。心血管传感器106提供各个类型的信息并且不局限于确定不对称性。

更详细地，心血管传感器106可是各个设备中的一个或组合，无论是独立的、与计算设备108集成的、还是分开但是与计算设备108通信的。在图3中图示了八个示例，包括颜色和位移光学传感器106-1(例如计算设备108的照相机)、传感器106-2——其是静止的并且位于镜子110内、压力和电感测垫106-3、结构光或立体视觉传感器系统106-4、膝上型计算机108-5的光学传感器106-5、作为计算眼镜108-4的一部分的可穿戴颜色和位移传感器106-6、雷达灯106-7、以及超声浴缸106-8。

传感器106-2能够以紫外、可见、或红外光学波长捕获图像。记录这些波长的图像可用于确定血液移动中的各个变化或者作为校准信号以检测照明的变化或患者的移动。在一些情况下，可查明血液灌注和氧含量，从而进一步实现对心脏功能的鲁棒测量。由于人体组织与血液之间的波长吸收差异，高光谱传感器也可用于穿透皮肤以映射出静脉和动脉以使对位移和其它测量的更仔细地检查对准。

如上文部分所述，压力和电感测垫106-3被配置为测量心脏电信号(ECG)的到达时间、心脏产生的力(BCG)、以及心脏驱动的血流脉动性(PPG)。这些的组合可感测患者102的血液的脉搏波速度。这种脉搏波速度是对患者心血管健康的度量。通过与其它传感器的同步可提高来自传感器106-3的信号的信噪比以执行诸如总体取均值的相关技术以及诸如运动补偿的伪像排除技术。心血管功能模块214可使用来自其它传感器的经时间同步信号来增强对来自传感器106-3的信号的处理(例如传感器106-2所监测的运动活动可用于对传感器106-3所收集的信号进行补偿和/或选择性地加权)。替选地，来自其它传感器的经时间同步信号可用于训练系统以辨识由心血管事件所生成的特定于患者的信号。

结构光传感器系统106-4能够将结构光投射到患者102处并且通常利用两个或更多个光学传感器来感测患者102上的投射的结构光，其有效用于实现捕获具有表面信息的图像。该表面信息可用于计算患者102的身体部位——诸如皮肤、另一器官、或其它结构——的深度和表面变化。这些变化可是高度准确的，从而指示由心血管系统所致使的器官或结构的小振动和其它变化，以及因而指示该系统的运行情况。替选地，结构光传感器系统106-4可用经对准的相干光源替换或补充以供更准确的位移测量。这可以包括LIDAR(例如“光雷达”或者通过用激光照射目标并对从目标所反射的光进行分析来测量距离的过程)、激光干涉测量、或者通过光学跟踪来分析由皮肤表面上的相干光所产生的光斑图案的处理，这使得能够检测到非常小的皮肤位移。

雷达灯106-7被配置为反射来自人体组织的辐射以测量心率、呼吸率、以及骨骼移动，仅举三个例子。

超声浴缸106-8被配置为生成高频声波并对来自那些波的回波进行评估。在一个或多个传感器处接收该回波并且可测量发送与接收之间的时间间隔。这些回波使得能够对内部身体结构进行分析。在一些情况下，可测量组织的二维横截面的声阻抗，该声阻抗可测量所测量的组织的当前健康或健康趋势。还可进行血流、组织移动、血液位置、以及对结构的三维测量。还可使用非主动式(不生成声波，仅接收传感器)，尽管准确性和鲁棒性测量更难实现。

这些心血管传感器106中的一些可以足够的分辨率且足够的快门速度捕获图像以示出详细的颜色和位移，并且由此使得能够确定机械移动或振动。这些机械移动和机械振动足以确定用于示出患者102的心脏功能的心冲击描记图(BCG)。诸如患者身体的不同身体部位中的颜色变化或皮肤位移的其它感测方式可用于建立待放大的运动频带以及用于聚合多个心跳测量以改善BCG运动的准确度的时间参考。该BCG信息还可用于提供与血压脉搏何时离开左心室并进入主动脉有关的参考时间信息，其与跨身体的其它测量组合以允许更准确地估计脉搏传导时间和脉搏波速度。

当BCG信号指示主动脉瓣膜的定时时，可以通过跟踪外部或内部颈静脉中可见的心房压力波形来监测心房瓣膜的定时。这还允许有机会通过检测缺失的心房压力脉冲来检测心房纤维性颤动。另外，主动脉壁硬度已经证实在预测心血管发病和死亡方面的预后价值。从左心室向主动脉并且上至颈动脉的灌注开始测量脉搏传导时间允许估计主动脉硬度以及该硬度变化的趋势。因而，对动脉壁硬度的确定可独立于血压测量。

更详细地，心血管传感器106被配置成为用于确定血液不对称性和其它心脏功能的技术捕获足够信息，包括患者102的血液的脉搏波速度。该脉搏波速度是对患者动脉健康的度量。在健康的动脉中，由于动脉弹性，脉搏波速度低，但随着动脉硬化且变窄，脉搏波速度升高。随着血压升高和动脉扩张，壁变硬，这使脉搏波速度增大。虽然特定脉搏波速度作为即时快照可能或可能不准确地指示心血管健康(例如在医生办公室进行一次性测试)，但是这种脉搏波速度的变化(即趋势)能够是对患者102心血管健康的变化的准确度量。如果是正面的趋势，则这可以增强患者102的健康习惯，并且如果是负面的，则促使做出改变。

对患者的心脏相关测量可包括足以确定光电容积描记图的患者的皮肤颜色。该PPG测量由于存在于或通过器官、肢体、或者人体其它部分的血量的变化的器官、肢体、或者人体其它部分的大小或颜色的变化。患者皮肤中的这些颜色及颜色变化可示出心率和效率。

这些示例示出了下述一些方式，所述技术利用这些方式可提供比在医疗办公室或医院中所提供的那些数据更有价值的(或至少不同的)数据，通过这些数据来评定患者的心脏功能。如上所述，常规健康监测通常是在医院或执业医师办公室执行的。然而，在医院或办公室的健康监测无法在患者正常生活期间或如所期望般频繁来监测患者。这能够是严重的限制，因为在医院或办公室所捕获的快照可能无法准确地反映出患者的健康或者由于患者访问的频率不足而可能根本无法执行。即使经常在医院或医疗办公室进行检查，但是其仍可能由于其持续时间短或者由于测试在人为环境进行中而不准确。应当注意的是这不排除在医院或医疗办公室使用在这里所公开的技术，其中它们可能证明在补充或替代常规测量中是有价值的，并且在住院护理的情况下，可以提供对危重(或其它)患病的患者的连续监测的方式。

返回到图3，心血管传感器106通常可以具有各个计算能力，尽管它可以替代地是具有很少或没有计算能力的低能力设备。在这里心血管传感器106包括一个或多个计算机处理器302、计算机可读存储介质(CRM)304、测量元件306、能够接收和传送信息(例如向计算设备108)的有线或无线收发器308、信号发生器310、以及信号传感器312。

测量元件306可以包括来自光学、雷达、压力、移动、加速度等等的各个不同的传感器。示例包括超声、压力、以及简单或复杂的照相机——诸如具有低或高快门速度、低或高帧速率、低或高分辨率、以及具有或不具有非可见成像能力的那些相机。

信号发生器310被配置为生成诸如由图2的接收同步模块218所接收到的信号的电磁频谱信号。与图2的信号发生器206一样，信号发生器310可被配置为生成各个不同波长和特性的电磁频谱同步信号。

因而，在多个心血管传感器106的情况下，每个心血管传感器106可以生成不同的或以其他方式独特的电磁频谱同步信号以由接收同步模块218接收，并且然后使各个不同的电磁频谱同步信号与相应心脏传感器106相关联。

信号传感器312被配置为捕获电磁频谱信号，诸如由图2的传输同步模块220所管理的信号发生器206所生成的信号。

计算机可读存储介质304包括传感器管理器314和同步管理模块316。传感器管理器314能够对传感器数据进行处理并且记录和传送传感器数据，以及接收或指派适当的时间记号，通过所述时间记号来标记或比较各个捕获图像的时间。传感器管理器310和心血管功能模214还可以通过使用外部传感器来校准测量元件306。这可有助于将皮肤颜色或位移校准到校准颜色或位移，或者甚至校准到诸如血压或脉搏波速度的心脏功能。因而，假设心血管传感器106中的一个捕获两个身体部位的图像，同时还通过不同设备来测量这些身体部位之间的血压，从而使得能够更准确地对心血管传感器和该患者确定心脏功能。其它潜在的校准传感器包括但不局限于ECG、常规BCG、数字听诊器、超声等。另一示例是使用外部血压计来随时间推移校准脉搏波速度以通过分离由于血压的动脉硬度与由于血压导致的扩张的动脉硬度来确定动脉壁硬度的长期变化。

同步管理模块316取决于接收同步模块218还是传输同步模块220在计算设备108上操作而被配置为生成或接收如上所述的信号。在心血管传感器106接收到同步信号的情况下，标记模块318可用标记做出响应，诸如通过利用与接收信号的时间相关联的电磁频谱同步信号标记来标记测量(例如患者102的脚踝的图像捕获)。如所述的，该标记使得能够建立模型232。

在下面更详细地阐述这些和其它能力以及图1-3的实体动作和交互的方式。这些实体可以被进一步划分、组合等等。图1的环境100以及图2和图3的详细图示图示了能够采用所描述的技术的许多可能的环境中的一些。

示例方法

图4和10描绘了使用心血管传感器来评定血流动力学特性的方法400和1000，而图7描绘了用于确定血液循环距离的方法700并且图8描绘了用于使这些心血管传感器同步的方法800。这些方法是作为下述框的集合示出的，所述框的集合指定所执行的操作，但是不一定局限于所示出的相应框执行操作的顺序或组合。在以下讨论的一部分中，可以参考图1的环境100以及图2和图3中详细描述的实体，对其的参考仅作为示例。这些技术不局限于由在一个设备上操作的一个实体或多个实体来执行。

在402，接收来自一个或多个心血管传感器的传感器数据。在患者的身体部位处捕获这些传感器数据，诸如在患者的她的前额皮肤处捕获的颜色以及在她的脖子上或其锁骨上的皮肤的位移。可选地，作为操作402的一部分，心血管功能模块214或传感器管理器314可以自动地确定患者的哪些身体部位是完全可见的或部分遮挡的，并且从而确定患者的用于测量该患者的更好身体部位。

通过说明方式，考虑图5，图5示出了男性患者502，其有多个身体部位504捕获了图像。这些身体部位504包括例如面颊身体部位504-1、颈部身体部位504-2、外腕身体部位504-3、外手身体部位504-4、内腕身体部位504-5、手掌身体部位504-6、前脚踝身体部位504-7、以及内脚踝身体部位504-8，这里只列出这几个。通过正在进行的示例，假设一个心血管传感器捕获颈部身体部位504-2处的皮肤的位移并且另一个心血管传感器捕获内腕身体部位504-5处的皮肤的颜色变化。

在404，确定患者的捕获了颜色或位移的身体部位之间的血液循环距离。该血液循环距离能够是基于身体部位之间的线性距离的近似，诸如基于相对于患者的脊柱轴定向的轴向距离的线性距离或者简单地在患者站立情况下的垂直距离。然而，在一些情况下，该技术根据动脉路径距离来确定或近似估计血液循环距离。该动脉路径距离能够使用患者的动脉结构来确定或近似估计，或者根据患者的骨骼结构来确定，包括通过患者的光学可视化自动地进行。

通过举例说明可使用的各个血液循环距离，考虑图6。这里假设对患者502的颈部身体部位504-2(也在图5中示出)捕获了足以确定颈部波形602的多个图像。还捕获内腕身体部位504-5的足以确定内腕波形604的多个图像。在操作404，心血管功能模块214按照以下四种方式之一来确定从颈部身体部位504-2至内腕部身体部位504-5的血液循环距离。首先，在患者站立情况下计算出垂直距离Dv。第二，根据相对于患者脊柱轴线的距离来计算出轴向距离Daxial–在这里它与垂直距离Dv相似，但是如果该人以一定角度取向，则距离是不同的。第三，心血管功能模块214将距离计算为身体部位之间的点到点，这里示为Dptp。第四，心血管功能模块214计算或近似估计血液行进通过患者502的动脉的距离Dpath。该动脉路径距离能够基于动脉本身或者基于该人的骨骼结构或整体身体形状的近似来确定。使用对该身体部位所捕获的图像以及身体部位之间的结构可光学地或以其它方式确定骨骼结构和整个身体形状的数据。在一些情况下，可使用穿透衣服以跟踪骨表面的雷达，从而提供可根据其近似估计出动脉距离的骨骼结构。

虽然不是必需的，但是可以利用在下面描述的图7中所图示的方法700来全部或部分地执行操作404。作为概述，在该示例方法中，所述技术确定在图6中所图示的一个或多个距离。

更准确的距离计算提供了更好的脉搏波速度，并且由此指示当前的血流动力学特性。虽然其潜在的有价值，但不一定需要更准确的距离来示出血流动力学特性的趋势。通过超过准确距离的持续计算的距离来提供趋势，并且对于特定个体，该趋势对于相同测量点不应随时间而显着变化。如果测量点由于可见性问题(如着装)而变化，则距离测量估计对准确趋势的重要性增加。

在406，确定传感器数据的捕获之间时间相关性。该时间相关性可由如上所述的定时模块216、接收同步模块218、或者传输同步模块220执行。虽然不需要，但是可以利用下面所述的在图8中所图示的方法800来全部地或部分地执行操作406。通过概述，在该示例方法中，技术确定在图6中所图示的一个或多个时间相关性以及如在图9中所图示的时间同步。该时间相关性找到(address)了相同或相似心脏事件之间的时间。因而，图6的时间“T”示出患者502的两个不同身体部位上的相同心跳开始之间的时间相关性。例如，该时间“T”用于确定脉搏波速度。简而言之，时间相关性使诸如两个身体部位的峰-峰心率的相同事件的多个测量相关。然而，时间同步精确地指派进行测量的时间。因而，时间同步准许准确的时间相关性。例如，如果在颈部波形602之后的1/100秒测量内腕波形，但同时接收这两者以用于分析；如果没有时间同步则两个测量之间的时间相关性将差1/100秒而不准确。此外，这种不准确性因此将指示不准确的PWV。

更详细地，心血管功能模块214可以根据为每个身体部位确定最大或最小血容量的时间来确定传感器数据之间的相关，或者确定波形中的某个其它一致且可比较的点——诸如波形中压力增加的开始(如图6所示)。该时间相关性可被认为是捕获对心脏运行的一些度量——诸如每个身体部位的血容量——的多个图像之间的时间距离。因而，通过对身体部位的各个图像或其它传感器数据进行比较，心血管功能模块214可使传感器对于相同心跳或其它血流动力学特性相关。

注意，可通过颜色来确定波形602和604，或者在身体的一些位置，可通过位移来确定相关波形。心血管功能模块214可根据随时间的身体部位的颜色变化来确定波形。这些颜色变化指示基于器官处的血含量的波峰或波顶，并且从而可用于确定波形。虽然波形在不同身体部位可能不同，但是仍可对它们进行比较以找到时间相关性。在由于灵敏度或处理限制而导致低于期望的光学帧速率的情况下，可使用插值或曲线拟合来改善对波形的估计以得到改善时间相关性。重复测量可建立对波形的超采样估计，所述重复测量相对于压力波由于光采样频率而自然地时移或者由于对采样频率进行调整而有意地时移。更高的时间分辨率波形可用于更准确的定时测量。另外，通过直接距离测量或切向投影(tangentialshading)的位移可随着动脉和静脉扩张和收缩而示出与压力波形有关的信号。这些波形可进一步展现诸如瓣膜定时、瓣膜渗漏(反流)、纤维性颤动、心博量等的心脏活动。

在408，基于血液循环距离和时间同步以及皮肤颜色或位移来确定通过患者的血液循环的脉搏波速度。如图6所示，时间同步基于波形中的相似点并且血液循环距离是对血液从拍摄图像的身体部位行进的距离的一些计算或近似。更详细地，脉搏波速度是血液循环距离除以时间同步。

脉搏波速度是对心脏功能的一个好的度量。例如，它可指示患者的动脉硬度(脉搏波速度越快，动脉硬度越高)、血压、以及平均动脉压。更详细的，该技术可利用Bramwell-Hill等式根据脉搏波速度来确定血压，所述Bramwell-Hill等式将脉搏波速度链接到依从性、血液质量密度、以及舒张容积。这些中的每一个都是对可指示出患者的心脏健康的心脏功能的度量。如上所述，这些技术可向患者提供这些心脏功能，从而鼓励患者做出改变，或者在一些情况下寻求及时的医疗护理。

应该注意的是在一些情况下在操作402测量三个或更多个不同身体部位。在这些情况下，心血管功能模块214可以确定哪些身体部位优于其它，诸如由于对那些身体部位所捕获的数据有噪声或不完整或以其它方式具有较差质量。可使用更优的那些数据并且其它被丢弃，或者心血管功能模块214可以根据用于确定那些脉冲脉搏波速度的数据质量来对不同身体部位之间的所确定的脉搏波速度进行加权。如下所述，这可在记录这些脉搏波速度之前或之后执行。

在操作408确定脉搏波速度之后，所述技术可以继续以在操作410记录脉搏波速度并且然后重复操作402-410足够次数以在操作412确定趋势。然而，在一些情况下，在操作414，将所确定的脉搏波速度提供给患者或医疗专业人员。可选地，来自外部传感器的校准数据可用于提高性能。例如，外部血压监测器可用于训练系统以使PWV与血压相关联。可以通过电子网络(BluetoothTM等)来捕获设备，或者光学系统可以扫描用户界面并执行OCR以读取结果。机器学习可以被应用于创建用于从PWV估计血压的患者特定模型。

在412，根据多个脉搏波速度测量来确定患者的心血管趋势，诸如对先前和随后时间确定的脉搏波速度进行比较。这可简单地示出脉搏波速度上升或下降的趋势，诸如由于动脉硬度升高而速度上升。可测量跨身体的多个位置以映射随时间推移的变化。心脏血管功能模块214还可以确定对心脏功能的其它度量，诸如流动不对称性或脉压波形随时间推移的变化。

在414，如上所述，将在操作412所确定的该趋势或在操作408所确定的脉搏波速度提供给患者或医疗专业人员，例如图1或图6的患者102或502以及医疗专业人员104。

在一些情况下，方法400中的技术使用皮肤颜色、皮肤位移、或者这两者。因而，颜色变化可随时间推移指示血液流动，同样能够指示位移变化。此外，颜色和位移这两者的使用可指示出皮肤毛细血管中的血液量，而位移可指示出皮肤或皮肤下的器官——诸如静脉或动脉——的容积变化，并且由此可确定皮肤中或其附近的血液量。

还应当注意的是所述技术可以对于各个其它身体部位重复方法400的操作。这样做可以有助于通过确定两个其它身体部位之间的或另一身体部位与其图像被捕获的身体部位之一之间的另一脉搏波速度来改良脉搏波速度以提高其准确性或鲁棒性。因而，这些技术可以根据诸如身体部位504-3与504-1、504-7与504-1、和/或504-8与504-2的身体部位之间的两个脉搏波速度来确定患者的脉搏波速度。

如上所述，可对方法400进行补充，并且可使用图7所图示的方法700来全部或部分地执行操作404。在该示例方法中，这些技术确定在图6中所图示的距离中的一个或多个。对于操作702-706，建立患者的身体部位之间的血液循环距离以随后用作校准患者距离的方式。虽然可能不需要对单个感测环境进行校准以确定趋势，但是使用不同的感测环境或以定量的精确度来确定血流动力学特性这两者受益于校准的使用。操作708和710可用作该技术可以执行方法400的操作404的一种方式。

在702，光学地、手动地、或以其它方式测量各个身体部位之间的距离。例如，捕获考虑图5的患者502的图像。假设诸如捕获图像的心血管传感器与患者502之间的距离或者患者502的高度等等这样的一些物理数据是可用的。利用该物理数据，可根据图像来确定该距离。一般来说，该距离是从点到点，并且随后对其进行分析以得到血液循环距离。还可使用或替代地使用其它方式，诸如护士从点到点或者沿着结构——诸如从手腕到肘部、肘部到肩部、以及从肩部到心脏——来测量患者502。患者还可以与心血管传感器106和心血管功能模块214交互以校准身体部位之间的距离，诸如站在相对于心血管传感器106的特定位置等等。还可使用各个其它技术，诸如结构光心血管传感器、雷达、LIDAR、以及SODAR(通过使用经过空气的声音来测量距离)。

在704，使用所测量的距离来确定血液循环距离。在一些情况下，所测量的距离仅用作血液循环距离，诸如测量Dptp并且然后使用Dptp(图6)作为血液循环距离。然而，如在这里部分所述的，可以确定其它血液循环距离，诸如在患者502的手臂弯曲情况下测量点到点，并且由此计算完全伸展的点到点以维持血液循环距离的一致性。其它示例包括根据与患者502有关的数据来测量Dv并且然后确定动脉路径距离(Dpath)。

在706，使这些各个确定的血液循环距离与患者的身份相关联。即使该患者的姓名未知，该人的身份也可被录入、向患者问询、或者简单地与一些可重复的身份度量相关联。示例包括使用指纹或面部辨识来确定身份，并且然后使该距离与该指纹或面部结构相关联。

在708，确定患者的身份。这可作为操作404的一部分来执行。利用该身份，在710确定身体部位之间的血液循环距离。例如，心血管功能模块214可以使用面部辨识来识别患者502，并且在确定患者502的身份之后，通过简单地将相关身体部位映射到先前存储的距离来找到每个身体部位504之间的先前确定的心血管距离。当在操作406确定心血管时间同步时，可使用所映射到对身体部位所测量的心血管距离来确定脉搏波速度。

图8描绘了用于使用于心血管监测的心血管传感器同步的方法800。该方法800可以单独工作或者与其它方法或诸如用于提高方法400的操作406的时间相关性的其操作相结合地工作。

在802，传送电磁频谱同步信号。这可由图2的电磁频谱信号发生器206来执行。示例电磁频谱信号包括可视范围、红外范围、射频范围——仅举几例——内的那些电磁频谱信号。操作802可以传送多类或不同类型的电磁频谱同步信号，虽然这不是必需的。

通过说明方式，考虑图9所示的示例。图9图示了包括传感器106-1、106-2、106-3、以及106-6的感测环境900。感测环境900还包括患者102以及计算眼镜108-4。在该示例中，传输同步模块220使得信号发生器206、这两个计算机眼镜108-4传送一个或多个电磁频谱同步信号。该传输以从发生器到传感器106的箭头示出。计算眼镜108-4在这里用作计算设备和心血管传感器、可穿戴颜色和位移传感器106-6这两者，而作为智能手机108-1的一部分的传感器106-1仅用作传感器。

在这里该说明假设传感器106接收电磁频谱同步信号并且使用它作为某种定时记号。因而，每个传感器可以使用电磁频谱同步信号来标记由每个心血管传感器进行的心血管测量。例如，传感器106-3可以在接收到电磁频谱同步信号的时刻标记心血管测量，或者可以记录所接收到的时间并且在响应中使用它，所述技术可以通过该响应来确定各个传感器106之间的时间同步。

在804，接收来自每个心血管传感器的具有电磁频谱同步信号标记的响应。该响应能够简单地作为具有电磁频谱同步信号标记的心血管测量。在一些其它情况下，响应包括可与随后所接收到的心血管测量相关联的定时指示符。

无论怎样接收，心血管传感器的电磁频谱同步信号标记可用于使计算设备所接收到的心血管测量时间同步。在一些情况下，时间同步对处理电磁频谱同步信号的接收与传送响应的时间差进行校正。在标记包括有心血管测量的情况下，时间同步对处理、传输(例如有线或无线传输协议的差异)、以及其它时间效应进行校正。由于患者102或502的位置或者处理或传播速度的改变，这些定时效应能够是相对持久的或变化的。因为此，这些技术可以选择使心血管传感器定期地重新同步，甚至如每个心跳这样频繁。

作为该方法的一部分，可通过图2的定时模块216精确地指派传送电磁频谱同步信号的信号生成时间，如接收时间230处所示。

继续图9的正在进行的示例，计算眼镜108-4接收来自传感器106-1、106-2、以及106-3中的每一个的响应。应该注意的是传感器106-6包括计算眼镜108-4或与计算眼镜108-4整合，并且因而可能或可能不接收并且响应电磁频谱同步信号。在一些情况下，即使整合的传感器都可受益于接收和响应电磁频谱同步信号，因为它准许所述技术确定计算设备内的处理延迟。利用指向计算眼镜108-4的箭头示出了对来自传感器的响应的接收。

在806，根据所接收的标记来确定两个或更多个心血管传感器之间的时间同步。继续正在进行的示例，考虑定时图902。在定时图902中，在时间S0传送电磁频谱同步信号。假设根据处理传输和其它定时效果，传感器106-1对电磁频谱同步信号的接收进行标记，并且然后与计算眼镜108-4在M1所接收到的所示标记一起传送心血管测量。因此，正在传输的信号与正在接收的心血管测量之间的时间同步为Ts1。类似地，对于传感器106-2，与M2一起接收心血管测量以得到Ts2的时间同步。同样地，对于传感器106-3和106-6，相应地，与M3一起接收心脏血管测量以得到Ts3的时间同步并且与M6一起接收心脏血管测量以得到Ts6的时间同步。在该点上，心血管测量可以相对于任何一个标记——诸如M6——或S0的信号传输时间来共同同步。应当注意的是这些同步时间示出为比通常情况更长以更好地图示效果。这些时间同步中的每一个实现更好的时间相关性，诸如图6所示的那些。

定时图902中所示的心血管测量包括三个波形和位移心冲击描记图。波形904是根据所测量的颜色和位移传感器106-1记录患者102的左下脚踝处(参见图5中的身体部位504-8)的颜色变化来确定的。确定波形906是根据高光谱传感器106-2记录患者102的颈部(参见图5中身体部位504-2)的位移变化来确定的。波形908是根据通过压力和电感测垫106-3所接收到的压力读数所确定的位移心冲击描记图。波形910是根据记录患者102的右腕上的颜色和位移变化的可佩戴颜色和位移传感器106-6来确定的。应当注意的是传感器106-6的时间同步是四个时间同步中最短的，因为传感器106-6在计算眼镜108-4内部并因而使用有线传输，虽然在许多情况下内部处理延迟超过任何传输时间延迟。如在图2中所图示的，传输同步模块220为传感器106-1、106-2、106-3、以及106-6中的每一个确定时间同步234。

在808，提供时间同步以有效地使得心血管测量能够同步以确定患者的血流动力学特性。继续图9的正在进行的示例，传输同步模块220将时间同步234提供给接收同步模块218。

在810，根据每个传感器的同步时间来确定模型。作为正在进行的示例的结论，接收同步模块218确定图9所示的感测环境的模型232。该模型有效地使得通过心血管传感器进行的心血管测量能够同步。

应当注意的是对于单个同步或对于周期性执行的多个同步，该方法800的操作可执行多次。因而，电磁频谱信号发生器206可以传送不同传感器的不同信号(例如，具有不用波长的信号)，诸如具有不同波长或其它不同特性的信号。为了说明，假设图9所示的示例被修改为使得红外电磁频谱同步信号被发送、被接收、作为响应从传感器106-2接收回。这可基于特定传感器的同步能力，并且即使在不同时间生成不同同步信号，所述技术也可确定特定传感器接收到哪些信号。在这里传感器106-3已知被配置为接收无线电频段同步信号而不是可见光信号。并且，传感器106-1被配置为接收可见光范围内的信号，因为它与智能电话108-1整合。在该示例中将传感器106-6配置为还接收可见范围内的信号，即使替选地它可以在内部接收信号，因为它校准了接收路径中的潜在的可变处理延迟。因此可使从每个传感器所接收到的标记与传感器所接收到的特定信号的特定生成时间相关。

图10描绘了使用光学传感器根据通过那些光学传感器所感测到的患者器官或结构的大小、体积、或者位置来评定血流动力学特性的方法。在方法1000中，在2到10毫秒范围或更快时间帧上捕获图像，从而提供与患者的器官或结构有关的多个图像。应当注意的是亚毫秒时间帧对于测量声学振动也可以是有用的并且是可选的。方法1000可以全部或部分地与方法400结合操作，虽然这不是必需的。

在1002，结构光被投射到患者的器官或结构上。应当注意的是这是可选的，虽然在一些情况下结构光的使用有助于准确测量患者的身体部位的移动和位移。替选地，可以使用切向光来产生阴影以检测皮肤位移，或者可以使用编码光源以排除外部干扰。例如，以帧速率交替开关的光源将允许采样并消除背景照明。此外，可使用从背景物体或患者衣物所反射的光来跟踪照明随时间推移或在不同条件下的变化，例如日光vs夜晚、灯泡亮度随时间的衰减等等。利用该数据，可对环境光及其对所捕获的图像的影响进行校准，并且为此心血管功能模块214可对这里所描述的各个方法进行调整。

在1004，接收捕获患者的器官或结构的多个图像。如所述的，所捕获的图像可以包括结构光的捕获以有助于使用所捕获的表面信息来确定位移。该表面信息可来自一个或多个设备。这些多个图像能够从一个或多个心血管传感器并且在各个时间帧上接收，诸如在毫秒范围或更快时间帧上所捕获的那些。

在1006，确定患者的器官或结构的大小、体积、或位置的变化。这些变化是通过比较由随时间推移所捕获的各个多个图像所记录的患者的器官或结构的大小、体积、或位置来确定的。应当注意的是这些变化可与来自方法400的数据配合使用或者用于补偿来自方法400的数据，并且反之亦然。因此，来自以这里所述的各个方式中的任何一种所捕获的身体的一部分的数据可用于补偿其它数据，诸如使用在方法400所确定的颜色或波形来补偿方法1000的数据中的运动伪像。

在1008，根据这些变化来确定患者的心脏功能。该心脏功能可是上述的许多之一，包括心率、血压、脉搏波速度、压力容积环、血容量和其它不对称性等等以及呼吸率。

通过第一示例，考虑确定患者的不同身体部位之间的不对称性的情况。在一些情况下，通过可由大小或颜色指示的血容量差来确定该不对称性。为了确定不对称性，心脏血管功能模块214可以对身体部位的不同心血管脉搏时间进行比较，其中相同心跳的脉搏时间中的一个是不同的，因为它远离患者的心脏。替选地，可对血容量的波形的峰值、中值、或者波谷进行准确地比较。因而，假设患者的右腕和左腕在其每个峰处具有不同的血容量，其中一个比另一个的峰值血容量要低，从而指示出一些血管功能的差异。

如部分在上文所提到的，心脏功能趋势可大大地有助于帮助患者维持或改变其习惯以改善其心脏健康。例如，考虑示出了利用该技术在几周、几个月、或几年内的血流动力学特性变化的趋势。这种趋势能够以优于最佳侵入性心脏检测的许多方式示出心脏功能，因为趋势不需要完美的准确性-而是使用一致性。此外，这能够通过技术来实现的，而不会打扰患者的日常，无需患者执行测试，或者无需要求患者面见医疗专业人员。这样做，可挽救许多生命。

更详细地，考虑在图1至图3的场境(context)中的技术。在这里，各个种类的心血管传感器106通过测量元件306感测患者(例如图1的患者102或图5和图6的患者502)的身体部位(例如图5的身体部位504)。然后传感器管理器314对该传感器数据(例如图像)进行处理和/或存储(例如用时间对图像进行标记)，然后通过有线/无线收发器308将其作为传感器数据112传送到在图2的计算设备108上操作的心血管功能模块214。还传递对身体部位以及捕获传感器数据112的时间212的指示。

如上所述，然后心血管功能模块214执行方法400、700、800和/或方法1000的操作以确定心脏功能。例如，考虑心血管功能模块214确定心脏功能满足或超过安全阈值的情况。示例安全阈值包括过高的血压、过快或不规则的心率、或者低的血氧水平。该安全阈值还能够是复杂或更难以确定的，诸如患者的心脏示出在收缩期间从心室排出的舒张末期容积小于0.55(这是对射血分数(EF)的度量并且低分数可以指示心脏病即将发作)。这些只是通过所述技术实现的心脏功能的许多安全阈值中的一些。如果超过安全阈值，则可通过诸如方法1000的操作1010通知医疗专业人员104(或家庭/护理者)和患者102。

前面的讨论描述了与评定心血管功能以及使用于人心脏血管系统的心血管监测的心血管传感器同步有关的方法。这些方法的方面可以在硬件(例如固定逻辑电路)、固件、软件、手动处理、或者其任何组合中实现。这些技术可以具体体现在图1-3、9、以及图11(在下面的图11中描述了计算系统1100)中所示的实体中的一个或多个上，其可以进一步被划分、组合等等。因而，这些图图示了能够采用所描述的技术的许多可能的系统或装置中的一些。这些图的实体通常表示软件、固件、硬件、整个设备或网络、或者其组合。

示例计算系统

图11图示了示例计算系统1100的各个组件，其可作为如参考先前的图1-10所描述的任何类型的客户端、服务器、和/或计算设备实现。在实施例中，计算系统1100可作为有线和/或无线可穿戴设备、片上系统(SoC)、和/或作为其它类型的设备或其一部分的一个或其组合实现。计算系统1100还可以与用户(例如患者)和/或操作设备的实体相关联，使得设备描述包括用户、软件、固件、和/或设备组合的逻辑设备。

计算系统1100包括通信设备1102，其实现有线和/或无线传输设备数据1104(例如所接收到的数据、正在接收的数据、调度以供广播的数据、数据的数据分组等)。设备数据904或其它设备内容可包括设备的配置设置、存储在设备上的媒体内容、和/或与设备的用户相关联的信息。存储在计算系统1100上的媒体内容可包括任何类型的音频、视频、和/或图像数据，其包括心脏功能确定的复杂或详细结果。计算系统1100包括一个或多个数据输入1106，经由其可接收任何类型的数据、媒体内容、和/或输入，诸如人的话语、用户可选择的输入(明确的或者是隐含的)、消息、音乐、电视媒体内容、记录的视频内容、以及从任何内容和/或数据源所接收到的任何其它类型的音频、视频、和/或图像数据。

计算系统1100还包括通信接口1108，该通信接口1108可实现为串行和/或并行接口、无线接口、任何类型的网络接口、调制解调器、以及任何其它类型的通信接口中的任何一个或多个。通信接口1108提供了计算系统1100与通信网络之间的连接和/或通信链路，其它电子、计算、以及通信设备通过所述连接和/或通信链路与计算系统1100通信数据。

计算系统1100包括一个或多个处理器1110(例如微处理器、控制器等等中的任何一个)，所述一个或多个处理器1110对各个计算机可执行指令进行处理以控制计算系统1100的操作并且实现用于或者实施诸如使用于心血管监测的心血管传感器同步的技术。替选地或另外地，可由以下中的任何一个或组合来实现计算系统1100：结合在1112所标识的处理和控制电路实现的固定逻辑电路、硬件、或者固件。虽然未示出，但是计算系统1100可包括用于使设备内的各个组件相耦合的系统总线或数据传播系统。系统总线可包括不同总线结构中的任何一个或组合，所述总线结构诸如存储器总线或存储器控制器、外围总线、通用串行总线、和/或利用各种总线架构中的任何一个的处理器或本地总线。

计算系统1100还包括诸如实现持久和/或非暂时性数据存储(即与纯信号传输相对)的一个或多个存储器设备的计算机可读存储介质1114，所述一个或多个存储器设备的示例包括随机存取存储器(RAM)、非易失性存储器(例如只读存储器(ROM)、闪速存储器、EPROM、EEPROM等中的任何一个或多个)、以及磁盘存储设备。磁盘存储设备可以实现为任何类型的磁或光学存储设备，诸如硬盘驱动器、可记录和/或可重写压缩盘等、任何类型的数字通用盘(DVD)等。计算系统1100还可包括大容量存储媒体设备1116。

计算机可读介质1114提供数据存储机制以存储设备数据1104及各个设备应用1118以及与计算系统1100的操作方面有关的任何其它类型的信息和/或数据。例如，操作系统1120可利用计算机可读介质1114维护为计算机应用并在处理器1110上执行。设备应用1118可以包括诸如任何形式的控制应用、软件应用、信号处理和控制模块的设备管理器、对特定设备本原的代码、用于特定设备的硬件抽象层、等等。

设备应用1118还包括用于实现所述技术的任何系统组件、模块、或者管理器。在该示例中，设备应用1118包括心血管功能模块214、接收同步模块218、传输同步模块220、或者同步管理模块316。

结论

尽管已经以特征和/或方法特有的语言描述了用于使用于心血管监测的心血管传感器同步的技术和实现其的装置的实施例，但是应当理解的是所附权利要求书的主题不一定被限制于所描述的具体特征和方法。相反，所述具体特征和方法被公开为这些技术的示例实施方式。

Claims (20)

1.一种系统，包括：

一个或多个计算机处理器；

电磁频谱传感器，该电磁频谱传感器被配置为从被定向到患者的心血管传感器捕获电磁频谱同步信号；以及

一个或多个计算机可读介质，具有存储在其上的指令，所述指令响应于由所述一个或多个计算机处理器的执行而实现模块，所述模块包括：

定时模块，所述定时模块被配置为将接收时间精确指派给来自所述心血管传感器的所捕获的电磁频谱同步信号中的每一个；

以及

接收同步模块，所述接收同步模块被配置成基于所捕获的电磁频谱同步信号的所精确指派的接收时间来模建所述心血管传感器的心血管定时，以有效使得来自所述心血管传感器的心血管测量能够确定所述患者的血流动力学特性。

2.根据权利要求1所述的系统，其中，所述接收同步模块进一步被配置为：

接收来自所述心血管传感器中的每一个的电磁频谱同步信号生成标记和心血管测量；以及

使用所精确指派的接收时间和所述电磁频谱同步信号生成标记来使所述心血管测量同步。

3.根据权利要求1所述的系统，其中，来自所述心血管传感器的所捕获的电磁频谱同步信号具有不同波长，并且所述接收同步模块进一步被配置为基于所述不同波长将所捕获的电磁频谱同步信号中的每一个指派给所述心血管传感器中的相应心血管传感器。

4.根据权利要求3所述的系统，其中，所述不同波长先前与所述心血管传感器中的每一个相关联，并且所述接收同步模块进一步被配置为基于所述不同波长和所述先前的关联将所捕获的电磁频谱同步信号指派给所述心血管传感器中的相应心血管传感器。

5.根据权利要求1所述的系统，其中，所述电磁频谱同步信号处于光学带宽、射频带宽、或者红外带宽中。

6.根据权利要求1所述的系统，其中，来自所述心血管传感器的所捕获的电磁频谱同步信号具有不同脉冲特性或者包含数据，并且所述接收同步模块进一步被配置为基于所述不同脉冲特性或者所包含的数据来将所捕获的电磁频谱同步信号中的每一个指派给所述心血管传感器中的相应心血管传感器。

7.根据权利要求6所述的系统，其中，所述不同脉冲特性先前与所述心血管传感器中的每一个相关联，并且所述接收同步模块进一步被配置为基于所述不同脉冲特性将所捕获的电磁频谱同步信号指派给所述心血管传感器中的相应心血管传感器。

8.根据权利要求1所述的系统，其中，所述接收同步模块进一步被配置为识别并存储具有所述相应心血管传感器的所精确指派的接收时间的所捕获的电磁频谱同步信号。

9.根据权利要求1所述的系统，其中，所述血流动力学特性包括表示通过所述患者的动脉或静脉的血流的压力波。

10.一种计算机实现的方法，包括：

传送电磁频谱同步信号；

接收来自相应心血管传感器的响应，所述响应具有电磁频谱同步信号标记；

基于所述电磁频谱同步信号标记来确定所述相应心血管传感器之间的时间同步；以及

提供所述时间同步，以有效实现对模型的确定，通过所述模型能够使从所述相应心血管传感器中的每一个所接收到的心血管测量同步。

11.根据权利要求10所述的计算机实现的方法，其中，所述电磁频谱同步信号处于光学带宽、射频带宽、或红外带宽中。

12.根据权利要求10所述的计算机实现的方法，进一步包括确定所述模型。

13.根据权利要求10所述的计算机实现的方法，进一步包括：

确定由所述相应心血管传感器中的每一个所测量的患者的身体部位之间的血液循环距离，并且所述心血管测量中的每一个与所述血液循环距离相关联；

确定在所述患者的相应身体部位处的所述心血管测量的捕获之间的时间相关性；

基于所述血液循环距离、所述时间相关性、以及所述模型的所述时间同步，确定所述患者的血流动力学特性。

14.根据权利要求13所述的计算机实现的方法，其中，所述血流动力学特性是脉搏波速度。

15.一种系统，包括：

一个或多个计算机处理器；

电磁频谱信号生成器，所述电磁频谱信号生成器被配置为发送能够被两个或更多个心血管传感器捕获的电磁频谱同步信号；以及

一个或多个计算机可读介质，具有存储在其上的指令，所述指令响应于由所述一个或多个计算机处理器的执行而实现传输同步模块，所述传输同步模块被配置以：

接收来自所述心血管传感器中的每一个的响应，所述响应具有电磁频谱同步信号标记；

基于从每个相应心血管传感器所接收到的所述电磁频谱同步信号标记来确定所述心血管传感器之间的时间同步；以及

提供所述时间同步，以有效使得所述心血管传感器进行的心血管测量能够同步以确定患者的血流动力学特性。

16.根据权利要求15所述的系统，其中，所述心血管传感器中的两个心血管传感器的电磁频谱同步信号标记针对所述两个心血管传感器二者所接收到的单个电磁频谱同步信号来校正处理电磁频谱同步信号的接收与传送所述响应的时间差。

17.根据权利要求15所述的系统，其中，所述电磁频谱同步信号标记被包括在由所述心血管传感器中的一个心血管传感器进行的心血管测量之内。

18.根据权利要求15所述的系统，其中，所述指令响应于由所述一个或多个计算机处理器的执行而进一步实现定时模块，所述定时模块被配置为将信号生成时间精确指派给所述电磁频谱同步信号，并且其中，所述传输同步模块进一步被配置为基于所述信号生成时间来确定所述心血管传感器中的每一个的接收时间之间的时间同步。

19.根据权利要求15所述的系统，其中：

所述电磁频谱信号生成器进一步被配置为：

发送与第一提到的所述电磁频谱同步信号不同的第二电磁频谱同步信号；并且

所述传输同步模块进一步被配置为：

接收来自所述心血管传感器中的第三心血管传感器的第二电磁频谱同步信号标记；以及

基于所述第二电磁频谱同步信号标记以及所述电磁频谱同步信号标记和所述第二电磁频谱同步信号标记的信号生成时间来确定所述第三心血管传感器与所述两个或更多个心血管传感器之间的第二时间同步。

20.根据权利要求19所述的系统，其中，第一次提到的所述电磁频谱同步信号和所述第二电磁频谱同步信号具有不同波长，并且所述传输同步模块进一步被配置为确定从所述心血管传感器中的每一个接收到所述不同波长中的哪一个。