CN112741602A - 用于监测健康的设备以及移动装置 - Google Patents

Abstract

提供了一种用于监测健康的设备和移动装置。根据本公开的实施例的用于监测健康的设备包括：脉搏波传感器，被配置为获得来自对象的在第一接触状态下的第一脉搏波信号和在第二接触状态下的第二脉搏波信号；和处理器，被配置为基于第一脉搏波信号和第二脉搏波信号中的每个的AC分量来估计血管舒张的程度，并且基于估计的血管舒张的程度来监测血管健康状况。

Description

用于监测健康的设备以及移动装置

本申请要求于2019年10月30日在韩国知识产权局提交的第10-2019-0136305号韩国专利申请的优先权，所述韩国专利申请的全部公开出于所有目的通过引用包含于此。

技术领域

下面的描述涉及用于监测健康的技术，并且更具体地涉及用于监测血管功能的技术。

背景技术

已知患有高血压、高血脂、糖尿病、心脏病以及肥胖症的患者由于内皮依赖性血管舒张功能障碍(dysfunction in endothelial-dependent vasodilation)而患有动脉粥样硬化，内皮依赖性血管舒张功能障碍是由这些患者的血管内皮功能降低引起的。

对于血管内皮细胞功能障碍的诊断，一般使用侵入式和非侵入式诊断方法。虽然侵入式诊断方法提供相对准确的诊断，但它需要复杂的测试处理和侵入式手段，使得该方法不适合用作评估内皮功能的筛选方法。血流介导舒张(FMD)测试是通常使用的非侵入式诊断方法。在FMD测试期间，应当通过将血管连续定位在相同位置经由使用超声波来测量流过血管的血流的内径和速度，使得需要有经验并且合格的医务人员的测量技术。此外，FMD测试具有若干个测试者的测试结果可能彼此不一致等的限制。

发明内容

在一个总体方面，提供了一种用于监测健康的设备，所述设备包括：脉搏波传感器，被配置为获得来自对象的在第一接触状态下的第一脉搏波信号和在第二接触状态下的第二脉搏波信号；和处理器，被配置为：基于第一脉搏波信号和第二脉搏波信号中的每个的AC分量来估计血管舒张的程度，并且基于估计的血管舒张的程度来监测血管健康状况。

脉搏波传感器可包括：光源，被配置为将光发射到对象上；和检测器，被配置为检测从对象反射或散射的光。

响应于监测健康的请求，处理器可引导第一接触状态以引导用户用对象触摸脉搏波传感器并保持第一压力；和在预定时段过去之后，处理器可引导第二接触状态以引导对象针对脉搏波传感器将压力增大到第二压力或更高，然后减小所述压力并再次保持第一压力。

在引导第一接触状态时，响应于脉搏波信号的AC分量未被检测到，处理器可再次引导第一接触状态。

在引导第二接触状态时，响应于脉搏波信号的AC分量被连续地检测到，处理器可增大第二压力，然后再次引导第二接触状态。

另外，用于监测健康的设备还可包括：压力传感器，被配置为当对象与脉搏波传感器接触时测量接触压力，其中，处理器可基于由压力传感器获得的对象的接触压力来引导第一接触状态和第二接触状态。

在这种情况下，第一压力和第二压力中的每个可以是通常使用的值和针对每个用户个性化的值中的至少一个。

处理器可在用户处于静止状态时引导用户用对象触摸脉搏波传感器，并且可基于在对象与脉搏波传感器接触时脉搏波信号的AC分量是否被检测到来确定针对用户个性化的第一压力。

处理器可引导用户将压力增大到预定压力，并且可基于脉搏波信号的AC分量是否被检测到通过逐渐增大所述压力来确定针对用户个性化的第二压力。

处理器可基于从第一脉搏波信号检测的第一AC分量的面积来估计第一血容量，可基于从第二脉搏波信号检测的第二AC分量的面积来估计第二血容量，并且可基于第一血容量与第二血容量之间的变化来估计血管舒张的程度。

处理器可基于在第一脉搏波信号的测量时间的测量的实际压力与第一压力之间的差来校正第一AC分量的面积；和可基于在第二脉搏波信号的测量时间的测量的实际压力与第二压力之间的差来校正第二AC分量的面积。

响应于估计的血管舒张的程度小于预定阈值，处理器可确定血管功能存在异常。

另外，用于监测健康的设备还可包括：输出接口，被配置为输出血管健康状况的监测信息。

在另一总体方面，提供了一种监测健康的方法，所述方法包括：获得对象的在第一接触状态下的第一脉搏波信号；获得对象的在第二接触状态下的第二脉搏波信号；基于第一脉搏波信号和第二脉搏波信号中的每个的AC分量来估计血管舒张的程度；和基于估计的血管舒张的程度来监测血管健康状况。

另外，监测健康的方法还可包括：响应于监测健康的请求，引导第一接触状态以引导用户用对象触摸脉搏波传感器并保持第一压力；和在预定时段过去之后，引导第二接触状态，第二接触状态用于引导对象针对脉搏波传感器将压力增大到第二压力或更高，然后减小所述压力并再次保持第一压力。

此外，监测健康的方法还可包括：在引导第一接触状态时，响应于脉搏波信号的AC分量未被检测到，再次引导第一接触状态。

另外，监测健康的方法还可包括：在引导第二接触状态时，响应于脉搏波信号的AC分量被连续地检测到，增大第二压力，然后再次引导第二接触状态。

在这种情况下，引导第一接触状态和第二接触状态的步骤可包括：基于由压力传感器获得的对象的接触压力来引导第一接触状态和第二接触状态。

此外，监测健康的方法还可包括：当用户处于静止状态时，引导用户用对象触摸脉搏波传感器；和基于在对象与脉搏波传感器接触时脉搏波信号的AC分量是否被检测到来确定针对用户个性化的第一压力。

另外，监测健康的方法还可包括：引导用户将压力增大到预定压力；和基于脉搏波信号的AC分量是否被检测到，通过逐渐增大所述压力来确定针对用户个性化的第二压力。

估计血管舒张的程度的步骤可包括：基于从第一脉搏波信号检测的第一AC分量的面积来估计第一血容量；基于从第二脉搏波信号检测的第二AC分量的面积来估计第二血容量；和基于第一血容量和第二血容量来估计血管舒张的程度。

估计血管舒张的程度的步骤还可包括：基于在第一脉搏波信号的测量时间的测量的实际压力与第一压力之间的差来校正第一AC分量的面积；和基于在第二脉搏波信号的测量时间的测量的实际压力与第二压力之间的差来校正第二AC分量的面积。

监测健康状况的步骤可包括：响应于估计的血管舒张的程度小于预定阈值，确定血管功能存在异常。

另外，监测健康的方法还可包括：输出血管健康状况的监测信息。

在又一总体方面，提供了一种移动装置，包括：主体；脉搏波传感器，安装在主体中，并且被配置为获得来自对象的脉搏波信号；处理器，安装在主体中，并且被配置为：从由脉搏波传感器测量的在对象的血管闭塞之前和之后的每个脉搏波信号提取AC分量，并且基于提取的每个脉搏波信号的AC分量来监测血管健康状况；和显示器，被配置为在显示器上输出处理器的处理结果。

为了测量在血管闭塞之前的脉搏波信号，处理器可引导用户用对象触摸脉搏波传感器并保持第一压力；和为了测量在血管闭塞之后的脉搏波信号，处理器可引导对象针对脉搏波传感器将压力增大到第二压力，然后减小所述压力并再次保持第一压力。

处理器可基于在血管闭塞之前的脉搏波信号的AC分量的面积和在血管闭塞之后的脉搏波信号的AC分量的面积来估计血管舒张的程度，并且可基于估计的血管舒张的程度来监测健康状况。

响应于估计的血管舒张的程度小于预定阈值，处理器可确定血管功能存在异常，并且显示器可将响应于所述确定的措施显示在显示器上。

所述移动装置还可包括：通信接口，被配置为与外部装置通信，其中，响应于估计的血管舒张的程度小于预定阈值，处理器可确定血管功能存在异常，并且通信接口可将包括响应于所述确定的措施的健康监测信息发送到外部装置。

附图说明

图1是示出根据本公开的实施例的用于监测健康的设备的框图。

图2A和图2B是示出在血管的闭塞之前和之后的PPG信号的示图。

图3是示出根据本公开的另一实施例的用于监测健康的设备的框图。

图4是示出根据本公开的又一实施例的用于监测健康的设备的框图。

图5是示出根据本公开的实施例的监测健康的方法的流程图。

图6是示出根据本公开的另一实施例的监测健康的方法的流程图。

图7是示出根据本公开的又一实施例的监测健康的方法的流程图。

图8是示出图7的确定参考压力的示例的流程图。

图9是示出图7的确定参考压力的另一示例的流程图。

图10和图11是示出根据本公开的实施例的移动装置的示图。

贯穿附图和具体实施方式，除非另外描述，否则相同的附图参考标号将被理解为表示相同的元件、特征和结构。为了清楚、说明和方便，这些元件的相对尺寸和描绘可被夸大。

具体实施方式

下面的具体实施方式和附图中包括其它实施例的细节。从参照附图详细描述的下面的实施例，将更清楚地理解本发明的优点和特征以及实现本发明的方法。贯穿附图和具体实施方式，除非另外描述，否则相同的附图参考标号将被理解为表示相同的元件、特征和结构。

将理解，尽管术语第一、第二等可在此用于描述各种元件，但是这些元件不应受这些术语限制。这些术语仅用于将一个元件与另一元件区分开。除非另外清楚地陈述，否则对单数的任何引用可包括复数。另外，除非明确地相反地描述，否则诸如“包含”或“包括”的表达将被理解为表明包括陈述的元件，但不排除任何其它元件。此外，诸如“单元”或“模块”等的术语应被理解为用于处理至少一个功能或操作的单元，并且可被实现为硬件、软件或其组合。

图1是示出根据本公开的实施例的用于监测健康的设备的框图。图2A和图2B是示出在血管的闭塞之前和之后的光电容积描记(PPG)信号的示图。

用于监测健康的设备100是用于监测血管健康状况的设备，并且可安装在电子装置(诸如，智能电话、平板PC、台式计算机、膝上型计算机等)中，或者安装在专用医疗机构中使用的医疗装置中。另外，用于监测健康的设备100可被制造为独立的硬件装置，诸如穿戴在对象OBJ上的可穿戴装置，并且可穿戴装置的示例包括腕表型可穿戴装置、手镯型可穿戴装置、腕带型可穿戴装置、环型可穿戴装置、眼镜型可穿戴装置、头带型可穿戴装置等，但是可穿戴装置不限于此。

参照图1，用于监测健康的设备100包括脉搏波传感器110和处理器120。

脉搏波传感器110可测量来自对象的包括PPG信号的脉搏波信号。

在这种情况下，对象可以是与脉搏波传感器110接触或邻近的身体部位，并且可以是可容易地测量脉搏波信号的身体部位。例如，对象可以是邻近桡动脉的手腕的皮肤区域，或者静脉或毛细血管所在的身体的皮肤区域。然而，对象不限于此，并且可以是身体的远端部分(诸如，血管密集所在的手指、脚趾等)。

脉搏波传感器110可包括：光源，将光发射到对象上以检测来自对象的光信号；和检测器，当由光源发射的光从身体组织(诸如，对象的皮肤表面或血管)散射或反射时，检测器检测散射或反射的光。光源可包括发光二极管(LED)、激光二极管(LD)、荧光体等，但是不限于此。检测器可包括光电二极管、光电晶体管(PTr)、图像传感器(例如，CMOS图像传感器)等，但是不限于此。脉搏波传感器110可具有各种结构(诸如，包括多个光源和一个检测器的结构，或者包括成对的光源和检测器的阵列的结构等)，而没有具体限制。

脉搏波传感器110可在处理器120的控制下测量来自对象的在第一接触状态下的第一脉搏波信号，并且在预定时段过去之后，脉搏波传感器110可测量来自对象的在第二接触状态下的第二脉搏波信号。在这种情况下，第一接触状态表示对象(例如，手指)中的血管的闭塞之前的状态，在第一状态下，处于静止状态的用户用手指触摸脉搏波传感器110并保持第一压力；第二接触状态表示以下状态：用户以第一压力用手指触摸脉搏波传感器110，逐渐地将压力增大至第二压力或更高以闭塞手指中的血管，并且在预定时段过去之后，用户逐渐地减小压力以再次保持第一压力。第一接触状态和/或第二接触状态还可包括关于对象的接触位置、接触时间等的信息。

例如，参照图2A，上面的曲线图示出了手指施加到脉搏波传感器110的随时间的力/压力，并且下面的曲线图示出了脉搏波传感器110根据手指施加到脉搏波传感器110的力/压力的变化而获得的随时间的脉搏波信号。当手指在保持第一压力的同时与脉搏波传感器110接触时(在Ps之前的间隔)，脉搏波传感器110可测量第一脉搏波信号；并且当手指在预定时段(Ps至Pe)期间施加第二压力使得手指中的血管被闭塞，然后减小压力使得第一压力再次被保持(在Pe之后的间隔)时，脉搏波传感器110可测量第二脉搏波信号。在这种情况下，第一压力和/或第二压力可以是通常应用于多个用户的预定义的值(例如，默认值)，或者可以是通过校准来对每个用户个性化(或确定)的值。

响应于监测健康的请求，处理器120可控制脉搏波传感器110获得来自对象的第一脉搏波信号和第二脉搏波信号。监测健康的请求可由用户输入或者可以以预定间隔来生成。响应于监测健康的请求，处理器120可执行控制操作以引导用户(例如，输出信息以引导用户)在第一接触状态下触摸脉搏波传感器110，并且一旦脉搏波传感器110基于第一接触状态获得第一脉搏波信号，处理器120可引导用户在第二接触状态下触摸脉搏波传感器110。

另外，当处理器120执行控制操作以引导用户处于第一接触状态时，处理器120可监测脉搏波信号的交流(AC)分量(例如，对应于脉动)是否被检测到，并且可再次引导用户处于第一接触状态达预定时段。当处理器120执行控制操作以引导用户处于第二接触状态时，并且对象逐渐增大对脉搏波传感器110的压力时，处理器120可监测脉搏波信号的AC分量是否被检测到。在这种情况下，如果AC分量被检测到，则处理器120可确定血管尚未被闭塞，并且可将第二压力增大预定值并基于增大的第二压力再次引导用户处于第二接触状态(例如，输出信息以引导用户逐渐将压力增大到增大的第二压力或更高以闭塞血管)。此外，如果当对象将施加到脉搏波传感器110的压力增大到增大的第二压力或更高时，脉搏波信号的AC分量未被检测到，则处理器120可引导用户减小压力并保持施加到脉搏波传感器110的第一压力。

PPG信号包括脉动分量(或AC分量)和非脉动或相对缓慢变化的分量(或直流(DC)分量)。AC分量与脉动的动脉和小动脉相关，并且DC分量表示非脉动组织(如静脉血、静脉、非脉动动脉血等)的恒定吸收。

一旦第一脉搏波信号和第二脉搏波信号被获得，处理器120就可对第一脉搏波信号和第二脉搏波信号进行预处理。例如，处理器120可执行预处理(诸如，用于去除噪声的滤波、放大脉搏波信号、将信号转换为数字信号、平滑等)。

基于对象的第一脉搏波信号，处理器120可估计在血管闭塞之前的静止状态下的第一血容量，并且基于对象的第二脉搏波信号，处理器120可估计当血液被集中然后一下子流动时的第二血容量(例如，在血管闭塞之后)。

图2B是示出在血管闭塞之前和之后获得的脉搏波信号的示例的示图，其中，曲线图(1)示出当通过使用袖带闭塞和释放上臂时在血管闭塞之前和之后从手指获得的脉搏波信号的AC分量；曲线图(2)示出当基于压力引导使用手指按压脉搏波传感器使得手指中的血流被闭塞和释放时，通过安装在移动装置中的脉搏波传感器从手指获得的脉搏波信号的AC分量。参照图2A和图2B，可看出，当使用袖带闭塞上臂时在血管闭塞之前和之后从手指获得的脉搏波信号的波形类似于当基于移动装置的压力引导来使用手指按压脉搏波传感器使得手指的血流被闭塞时在血管闭塞之前和之后由脉搏波传感器获得的脉搏波信号的波形。基于该结果，可估计当通过使用袖带和脉搏波传感器测量时，在血管闭塞之前的血容量(B1)以类似的方式改变到当血液在血管闭塞之后流动时的血容量(B2)。

处理器120可从在血管闭塞之前从对象(例如，手指)获得的第一脉搏波信号提取第一AC分量，并且可基于第一AC分量来估计在血管闭塞之前在血管中流动的血液的第一血容量。例如，处理器120可从血管闭塞之前的第一脉搏波信号的AC分量提取预定间隔(或称之为区间)。在这种情况下，预定间隔可以是第一脉搏波信号的整个间隔或部分间隔，并且部分间隔可以是预定大小的单位间隔。处理器120可基于第一脉搏波信号的时间间隔中的任意点(例如，中间点、脉搏波幅值最大的点等)来提取预定间隔。

处理器120可获得提取的间隔中的AC分量的面积，并且可基于AC分量的面积值或者通过适当地调整AC分量的面积获得的值来估计第一血容量。例如，处理器120可基于计算的AC分量的面积来计算第一脉搏波信号的整个间隔的AC分量的平均值，并且可将计算的平均值估计为第一血容量。同样地，处理器120可从在手指中的血管的闭塞之后获得的第二脉搏波信号提取第二AC分量，并且可基于提取的第二AC分量的在预定间隔中的面积来估计第二血容量。在这种情况下，如上所述，预定间隔可以是第二脉搏波信号的整个间隔或部分间隔。

在获得第一血容量和第二血容量时，处理器120可通过使用第一血容量和第二血容量来估计血管舒张的程度。例如，处理器120可基于第一血容量与第二血容量之间的差来估计血管舒张的程度，如由下面的等式1表示的那样，但是不限于此。

[等式1]

在此，BD表示估计的血管舒张的程度，并且AC₁和AC₂分别表示第一血容量和第二血容量。

在估计出血管舒张的程度时，处理器120可基于血管舒张的程度来监测血管健康状况。例如，如果估计的血管舒张的程度小于预定阈值，则处理器120可确定血管功能存在异常。在确定血管功能存在异常时，处理器120可响应于该确定向用户提供关于预定措施的指导信息，或者可为相关医疗机构、相关负责人等提供关于确定结果的信息。然而，信息不限于此，并且通过使用估计的第一血容量和第二血容量、血管舒张的程度等，处理器120可估计与心血管健康相关的生物信息(诸如，血压、血管年龄、动脉硬度、主动脉压力波形、血管顺应性、压力指数、疲劳水平等)。在这种情况下，处理器120可通过使用定义生物信息与第一血容量、第二血容量、血管舒张的程度等之间的相互关系的生物信息估计模型来估计生物信息。

图3是示出根据本公开的另一实施例的用于监测健康的设备的框图。

参照图3，用于监测健康的设备300包括脉搏波传感器310、处理器320、输出接口330、存储装置340以及通信接口350。

脉搏波传感器310包括一个或多个光源和检测器，并且可测量来自对象的脉搏波信号。

处理器320可控制脉搏波传感器310监测用户的血管健康状况，并且可通过使用由脉搏波传感器310获得的脉搏波信号来监测用户的健康状况。

例如，为了获得在用户处于静止状态时在对象的血管闭塞之前的脉搏波信号，处理器320可执行操作(例如，输出信息)以引导用户处于第一接触状态，并且当脉搏波传感器310获得第一接触状态下的第一脉搏波信号时，处理器320可基于获得的第一脉搏波信号的预定间隔中的AC分量的面积来估计第一血容量。此外，一旦获得第一脉搏波信号，为了获得在血管闭塞之后的脉搏波信号，处理器320可执行操作以引导用户处于第二接触状态，并且当脉搏波传感器310获得第二接触状态下的第二脉搏波信号时，处理器320可基于获得的第二脉搏波信号的预定间隔中的AC分量的面积来估计第二血容量。

在估计出血管闭塞之前的第一血容量和血管闭塞之后的第二血容量时，处理器320可基于估计的第一血容量与第二血容量之间的差来估计血管舒张的程度，并且可基于估计的血管舒张的程度确定血管功能是否存在异常。例如，如果估计的血管舒张的程度小于预定阈值，则处理器320可确定血管功能存在异常，并且可基于确定结果提供与血管功能异常相关的信息。

输出接口330可通过使用显示器、扬声器和/或触觉装置等来提供处理器320的处理结果。

例如，输出接口330可在处理器320的控制下在显示器上输出与第一接触状态和第二接触状态相关联的文本和/或图像。此外，输出接口330可与显示器一起或与显示器分开地使用语音信号通过扬声器来输出在第一接触状态和第二接触状态下的接触位置和/或接触压力。另外，输出接口330可向用户提供信息，该信息包括关于血管功能异常的确定结果、响应于确定结果的预定措施等。在这种情况下，响应于确定血管功能存在异常，输出接口330可通过适当地使用视觉方法(诸如，文本、图像等的颜色、字体、粗细等)和非视觉方法(诸如，触感、振动、语音等)来为用户提供警告信息。

存储装置340可存储脉搏波传感器310和/或处理器320的处理结果。此外，存储装置340可存储与监测健康状况相关的各种参考信息。例如，参考信息可包括用户特性信息(诸如，用户的年龄、性别、存在或不存在疾病、疾病的类型等)。另外，参考信息可包括一个或多个估计模型、阈值等。然而，信息不限于此。

在这种情况下，存储装置340可包括闪存型存储器、硬盘型存储器、多媒体微型卡式存储器、卡式存储器(例如，SD存储器、XD存储器等)，随机存取存储器(RAM)、静态随机存取存储器(SRAM)、只读存储器(ROM)、电可擦除可编程只读存储器(EEPROM)、可编程只读存储器(PROM)、磁存储器、磁盘以及光盘等中的至少一个存储介质，但是不限于此。

通信接口350可通过使用有线或无线通信技术与外部装置通信，并且可向外部装置发送各种数据和从外部装置接收各种数据。例如，通信接口350可向外部装置发送信息(诸如，确定结果和/或响应于确定结果的预定措施等)。例如，通信接口350可将确定结果和/或预定措施发送到用户的智能电话、平板PC、台式计算机和膝上型计算机、医疗机构的服务器等。另外，通信接口350可将包括确定结果和/或预定措施的文本消息发送到医疗机构负责人或用户的监护人的移动终端。

在这种情况下，通信技术的示例可包括蓝牙通信、蓝牙低能耗(BLE)通信、近场通信(NFC)、WLAN通信、ZigBee通信、红外数据协会(IrDA)通信、Wi-Fi直连(WFD)通信、超宽带(UWB)通信、Ant+通信、WiFi通信、射频识别(RFID)通信、3G、4G以及5G电信等。然而，这仅是示例性的，并且不意在限制性。

图4是示出根据本公开的又一实施例的用于监测健康的设备的框图。

参照图4，用于监测健康的设备400包括脉搏波传感器410、压力传感器420、处理器430以及输出接口440。

脉搏波传感器410包括一个或多个光源和检测器，并且可测量来自用户的对象的脉搏波信号。

当对象与脉搏波传感器410接触时，压力传感器420可测量对象与脉搏波传感器410之间的接触压力。

处理器430可控制脉搏波传感器410监测用户的血管健康状况，并且可通过使用由脉搏波传感器410获得的脉搏波信号来监测用户的健康状况。

例如，为了获得在用户处于静止状态时在对象的血管闭塞之前的脉搏波信号，处理器430可执行操作(例如，提供信息)以引导用户处于第一接触状态。在这种情况下，处理器430可在对象与脉搏波传感器410接触时从压力传感器420接收对象的接触压力，并且可基于接收的接触压力来引导第一接触状态。例如，通过将为用户提供的在第一接触状态下的第一压力与从压力传感器420接收的实际接触压力进行比较，处理器430可实时地引导用户增大/减小对象的接触压力。换句话说，处理器430可执行操作以基于确定从压力传感器420接收的接触压力小于第一压力来引导用户增大接触压力，并且基于确定从压力传感器420接收的接触压力大于第一压力来减小接触压力。

一旦第一脉搏波信号被获得，处理器430可执行操作以引导用户处于第二接触状态。同样地，通过将用于血管的闭塞而提供的第二压力与由压力传感器420测量的实际接触压力进行比较，处理器430可实时地引导用户增大/减小对象的接触压力。在基于从压力传感器420接收的实际接触压力确定血管被闭塞时，处理器430可引导用户将接触压力减小到第一压力，并且可基于从压力传感器420接收的实际接触压力来引导用户保持第一压力。

如上所述，通过引导第一接触状态或第二接触状态，并且通过考虑是否在第一接触状态或第二接触状态下检测脉搏波信号的AC分量连同压力传感器420的实际接触压力，处理器430可引导用户在血管闭塞之前和之后保持最佳的接触状态。

参考压力可以是与第一接触状态对应的第一压力或与第二接触状态对应的第二压力的值。参考压力可具有通常可应用于多个用户的值，或者可具有在校准时间针对每个用户获得的个性化的值。

例如，响应于针对校准的请求，处理器430可通过针对特定用户执行校准来更新关于第一接触状态和/或第二接触状态的信息。参考压力可被预设为在制造用于监测健康的设备400的时间通常可应用的值。此后，处理器430可通过在用户注册用户信息以使用用于监测健康的设备400时的时间、在用户为了改变对象或基于健康状况的改变而不规则地请求校准时的时间等、或者通过以预定间隔执行校准来确定针对每个用户个性化的参考压力。

例如，为了在校准时间确定第一压力，处理器430可执行操作以引导用户在对象与脉搏波传感器410接触时不施加力。如果在对象的接触之后AC分量没有从脉搏波信号检测到，则处理器430可引导用户逐渐增大按压力，并且如果随着用户逐渐增大力，脉搏波信号的AC分量被检测到，则处理器430可将此时由压力传感器420测量的接触压力确定为针对用户个性化的第一压力。

此外，为了确定第二压力，处理器430可执行操作以引导用户增大压力至预定压力，并且当用户在用对象按压脉搏波传感器410的同时逐渐增大按压力至预定压力时，如果脉搏波信号的AC分量被检测到，则处理器430可引导用户再次增大压力。重复这个处理，直到脉搏波信号的AC分量未被检测到。如果脉搏波信号的AC分量未被检测到，则处理器430可确定对象中的血管被闭塞，并且可将此时由压力传感器420测量的接触压力确定为针对用户个性化的第二压力。在这种情况下，预定压力可以是预设压力值(例如，可通常使用的默认的第二压力值或用户的收缩压值，但是不限于此)。

一旦脉搏波传感器410获得第一接触状态下的第一脉搏波信号，处理器430就可基于获得的第一脉搏波信号的预定间隔中的第一AC分量的面积来估计第一血容量。此外，一旦第一脉搏波信号被获得，则处理器430可引导用户处于第二接触状态以获得血管闭塞之后的脉搏波信号。一旦脉搏波传感器410获得第二接触状态下的第二脉搏波信号，则处理器430可基于第二脉搏波信号的预定间隔中的第二AC分量的面积来估计第二血容量。

另外，基于参考压力与由压力传感器420测量的实际接触压力之间的差，处理器430可校正由脉搏波传感器410测量的脉搏波信号的AC分量的面积。例如，基于第一压力与第一脉搏波信号的测量时间的实际接触压力之间的差，处理器430可通过应用预定义的第一校正值计算等式来校正第一AC分量的面积。同样地，基于第一压力与第二脉搏波信号的测量时间的实际接触压力之间的差，处理器430可通过应用预定义的第二校正值计算等式来校正第二AC分量的面积。

在估计出血管闭塞之前的第一血容量和血管闭塞之后的第二血容量时，处理器430可基于估计的第一血容量与第二血容量之间的变化来估计血管舒张的程度，并且可基于估计的血管舒张的程度来确定血管功能是否存在异常。例如，如果估计的血管舒张的程度小于预定阈值，则处理器430可确定血管功能存在异常，并且可基于确定结果来提供指导信息。

输出接口440可通过使用显示器、扬声器和/或触觉装置等来提供处理器430的处理结果。输出接口440可根据通过处理器430的引导来输出关于第一接触状态和/或第二接触状态的引导信息。在这种情况下，输出接口440可同时输出由压力传感器420测量的实际接触压力值和参考压力(第一压力或第二压力)，使得压力值可被视觉地比较，或者可基于参考压力与实际接触压力之间的差输出指示增大/减小的信息。此外，如上所述，输出接口440可输出与血管功能相关的健康监测信息。

图5是示出根据本公开的实施例的监测健康的方法的流程图。图5是由根据图1和图3的实施例的用于监测健康的设备100和300执行的监测健康的方法的示例。以上给出了其详细描述，因此将在以下简要地给出其描述以避免冗余。

参照图5，在510中，用于监测健康的设备可引导用户处于第一接触状态。在这种情况下，第一接触状态表示当用户处于静止状态时在对象中的血管闭塞之前用于测量脉搏波信号的状态，并且可包括关于接触位置和/或第一压力的信息。第一压力表示最小接触压力，在该最小接触压力下当对象与脉搏波传感器接触而不施加力时，脉搏波信号的AC分量被检测到。

然后，在520中，用于监测健康的设备可通过使用脉搏波传感器来获得对象的在第一接触状态下的第一脉搏波信号。在这种情况下，用于监测健康的设备可验证在血管闭塞之前是否检测到第一脉搏波信号的AC分量，并且如果未检测到第一脉搏波信号的AC分量，则用于监测健康的设备可再次执行操作510。

随后，在530中，一旦获得第一脉搏波信号，则用于监测健康的设备可引导第二接触状态。第二接触状态表示这样的状态：在第二接触状态下，压力增大到第二压力或更高，使得对象中的血管可被闭塞，并且当血管被闭塞之后过去预定时段之后时，压力再次减小到第一压力，使得第一压力可再次被保持。

接下来，在540中，用于监测健康的设备可通过使用脉搏波传感器来获得对象的在第二接触状态下的第二脉搏波信号。在这种情况下，在引导第二压力之后，用于健康监测的设备可验证是否未检测到脉搏波信号的AC分量，以识别血管的闭塞，并且如果连续地检测到脉搏波信号，则用于健康监测的设备可以导用户将接触压力增大到大于第二压力。

然后，在550中，用于监测健康的设备可从第一脉搏波信号和第二脉搏波信号中的每个提取第一AC分量和第二AC分量，并且在560中，可基于提取的第一AC分量和第二AC分量来估计血管舒张的程度。用于监测健康的设备可获得在预定间隔中的第一AC分量的面积，并且可基于获得的面积来估计第一血容量。此外，用于监测健康的设备可获得在预定间隔中的第二AC分量的面积，并且可基于获得的面积来估计第二血容量。另外，用于监测健康的设备可基于第一血容量与第二血容量之间的变化来估计血管舒张的程度。

随后，在570中，用于监测健康的设备可基于血管舒张的程度来监测血管健康状况。例如，如果估计的血管舒张的程度小于预定阈值，则用于监测健康的设备可确定血管功能存在异常，并且可执行一个或多个预定操作。例如，用于监测健康的设备可向用户提供指导信息(诸如，确定结果、健康状况和/或响应于确定结果的预定措施等)，或者可向相关医疗机构、相关负责人等发送包括该信息的文本消息，以便提供关于用户的健康状况的信息。

图6是示出根据本公开的另一实施例的监测健康的方法的流程图。

图6是由根据图4的实施例的用于监测健康的设备400执行的监测健康的方法的示例，使得以下将简要地给出其描述。

参照图6，在611中，用于监测健康的设备400可引导用户处于第一接触状态。然后，在612中，当对象根据引导在第一接触状态下与脉搏波传感器接触时，用于监测健康的设备400可将当对象在第一接触状态下与脉搏波传感器接触时由压力传感器测量的实际压力与第一压力进行比较。在比较时，如果测量的实际压力超过第一压力，则用于监测健康的设备400可返回到611并再次引导用户施加第一压力以处于第一接触状态。

随后，在612中进行比较时，如果测量的实际压力小于或等于第一压力，则在613中，用于监测健康的设备400可通过使用脉搏波传感器来获得第一脉搏波信号。

接下来，一旦在613中在第一接触状态下获得第一脉搏波信号，则在614中，用于监测健康的设备400可在第二接触状态下引导第二压力，使得对象中的血管可被闭塞，并且在615中，可通过将由压力传感器测量的实际压力与第二压力进行比较来监测对象中的血管是否被闭塞。在比较时，如果测量的实际压力不大于或等于第二压力，则用于监测健康的设备400可确定血管未被闭塞，并且可再次执行引导第二接触状态的操作614。

当在615中进行比较时，如果测量的实际压力大于或等于第二压力，则用于监测健康的设备400可确定血管被闭塞，并且在616中，可引导用户减小压力并且再次保持第一压力。然后，在617中，用于监测健康的设备400可将由压力传感器测量的实际压力与第一压力进行比较。在比较时，如果测量的实际压力超过第一压力，则在616中，用于监测健康的设备400可再次引导用户保持第二接触状态。

随后，当在617中进行比较时，如果对象的实际接触压力被保持为小于或等于第一压力，则在618中，用于监测健康的设备400可通过使用脉搏波传感器来获得第二脉搏波信号。

接下来，在619中，用于监测健康的设备400可从第一脉搏波信号和第二脉搏波信号中的每个提取第一AC分量和第二AC分量，并且在620中，可基于提取的第一AC分量和第二AC分量来估计血管舒张的程度。用于监测健康的设备400可基于在预定间隔中的第一AC分量的面积和第二AC分量的面积来估计第一血容量和第二血容量，并且可基于第一血容量与第二血容量之间的变化来估计血管舒张的程度。在这种情况下，基于在获得第一脉搏波信号和第二脉搏波信号时的时间由压力传感器测量的实际接触压力与第一压力之间的差，用于监测健康的设备400可校正第一AC分量的面积和第二AC分量的面积。

然后，在621中，用于监测健康的设备400可基于血管舒张的程度来监测血管健康状况。例如，如果血管舒张的程度小于预定阈值，则用于监测健康的设备400可确定血管功能存在异常，并且可基于确定结果来执行预定措施。

图7是示出根据本公开的又一实施例的监测健康的方法的流程图。图8是示出图7的确定参考压力的示例的流程图。图9是示出图7的确定参考压力的另一示例的流程图。图7至图9的方法可以是由图4的用于监测健康的设备400执行的其它示例，以下将对其简要地描述。

在710中，用于监测健康的设备400可确定参考压力(例如，第一压力和第二压力)。

例如，参照图8，用于监测健康的设备400可确定在对象处于静止状态时在血管闭塞之前用于获得脉搏波信号的第一压力。

在810中，用于监测健康的设备400可引导对象的接触状态。例如，当对象与脉搏波传感器接触时，用于监测健康的设备400可引导对象不施加力。

然后，在820中，用于监测健康的设备400可通过使用脉搏波传感器和压力传感器来测量脉搏波信号和接触压力。

随后，在830中，如果未从处于当前接触状态的对象获得脉搏波信号，则用于监测健康的设备400可重复引导用户稍微增大或减小由对象施加到脉搏波传感器的按压力的操作810，以及测量脉搏波信号和接触压力的操作820。

接下来，一旦通过重复操作810至操作830获得脉搏波信号，则在840中，用于监测健康的设备400可将此时的接触压力确定为第一接触状态下的第一压力。以这种方式，用于监测健康的设备400可通过反映用户特性来确定针对每个用户或针对用户的每个对象个性化的第一接触压力。

在另一示例中，参照图9，用于监测健康的设备400可确定用于闭塞对象中的血管的第二压力。

在910中，用于监测健康的设备400可引导用户处于对象的预定接触压力下。在这种情况下，预定接触压力可以是通常可使用的预定义的第二压力值或用户的收缩压值，但是不限于此。

然后，在920中，用于监测健康的设备400可通过使用脉搏波传感器和压力传感器来测量脉搏波信号和接触压力。

随后，在930中，如果在施加预定接触压力的同时获得脉搏波信号，则用于监测健康的设备400可确定血管尚未被闭塞，并且在940中，可将接触压力增大预定值(例如，0.5)，然后可返回到引导用户的操作910。

接下来，如果在930中没有获得脉搏波信号，则在950中，用于监测健康的设备400可将在920中测量的接触压力确定为第二压力。用于闭塞血管需要的压力针对每个用户或针对用户的每个对象可以是不同的，使得通过重复操作910至操作930，用于监测健康的设备400可确定针对每个用户或针对用户的每个对象个性化的第二压力。

返回参照图7，响应于监测血管健康状况的请求，用于监测健康的设备400可基于在710中确定的参考压力来获得第一脉搏波信号和第二脉搏波信号，并且在720中可基于获得的第一脉搏波信号和第二脉搏波信号来估计血管舒张的程度。然后，在730中，用于监测健康的设备400可基于血管舒张的程度来监测健康状况。随后，在740中，用于监测健康的设备400可为用户提供健康监测结果。

图10和图11是示出根据本公开的实施例的移动装置的示图。

如图10和图11中所示，移动装置1000可以是可由用户携带的智能电话和平板PC，但是不限于此，并且可以是可穿戴在用户的身体部位上的可穿戴装置。

参照图10，移动装置1000包括主体1010和设置在主体1010的一个表面上的传感器部1030。传感器部1030包括脉搏波传感器，该脉搏波传感器包括一个或多个光源1031和检测器1032。如图10中所示，传感器部1030可安装在主体1010的后表面上，但是不限于此，并且可与安装在主体1010的前表面上的指纹传感器或触摸面板组合地配置。

另外，显示器1040可安装在主体1010的前表面上。显示器1040可视觉地显示健康监测结果等。显示器1040可包括触摸面板，并且可接收通过触摸面板输入的各种信息并将接收的信息发送到处理器。

此外，图像传感器1020可安装在主体1010中。当用户的手指接近传感器部1030以测量脉搏波信号时，图像传感器1020可捕获手指的图像并可将捕获的图像发送到处理器。在这种情况下，基于手指的图像，处理器可识别手指相对于传感器部1030的实际位置的相对位置，并且可通过显示器为用户提供手指的相对位置，以便以改进的准确度来引导脉搏波信号的测量。

处理器可电连接到传感器部1030，并且可响应于监测血管健康的请求来控制传感器部1030。为了获得在对象中的血管闭塞之前来自对象的脉搏波信号，处理器可引导用户用对象以第一压力触摸传感器部1030。此外，为了获得在对象中的血管闭塞之后当血管再次打开时的脉搏波信号，处理器可引导用户用对象以第二压力触摸传感器部1030，并且当预定时段过去之后和/或当满足预定条件(例如，识别到血管的闭塞)时，处理器可引导用户以第一压力再次触摸传感器部1040。

基于血管闭塞之前和之后的每个脉搏波信号的AC分量的面积，处理器可估计血管舒张的程度，并且可基于估计的血管舒张的程度来监测血管健康状况。例如，如果估计的血管舒张的程度小于预定阈值，则处理器可确定血管功能存在异常，并且可通过如图11中所示的显示器1040显示健康监测信息(包括响应于确定结果的措施)。

此外，通信接口用于与用户的移动终端或用户的监护人以及外部装置(诸如，医疗机构的服务器)进行通信。通信接口可将健康监测结果发送到外部装置，从而可为用户采取及时的措施。

另外，存储装置可安装在主体1010中，并且处理器可将处理结果存储在存储装置中。此外，与智能装置的各种功能相关的各种信息可存储在存储装置中。

本发明能够被实现为写在计算机可读记录介质上的计算机可读代码。计算机可读记录介质可以是以计算机可读方式存储数据的任何类型的记录装置。

计算机可读记录介质的示例包括ROM、RAM、CD-ROM、磁盘、软盘、光学数据存储装置和载波(例如，通过互联网的数据传输)。计算机可读记录介质可分布在联网的多个计算机系统上，使得计算机可读代码被写入其中，并以分散的方式从其被执行。此外，本发明所属领域的普通技术的程序员可容易地推导出实现本发明所需的功能程序、代码和代码段。

在此已经针对优选实施例描述了本发明。然而，对本领域技术人员将清楚的是，在不改变本公开的技术构思和必要特征的情况下，可进行各种改变和修改。因此，清楚的是，上述实施例在所有方面都是说明性的并且不意在限制本公开。

Claims (29)

1.一种用于监测健康的设备，所述设备包括：

脉搏波传感器，被配置为获得来自对象的在第一接触状态下的第一脉搏波信号和在第二接触状态下的第二脉搏波信号；和

处理器，被配置为：基于第一脉搏波信号和第二脉搏波信号中的每个的交流分量来估计血管舒张的程度，并且基于估计的血管舒张的程度来监测血管健康状况。

2.根据权利要求1所述的设备，其中，脉搏波传感器包括：

光源，被配置为将光发射到对象上；和

检测器，被配置为检测从对象反射或散射的光。

3.根据权利要求1所述的设备，其中：

响应于监测健康的请求，处理器引导第一接触状态，以引导用户用对象触摸脉搏波传感器并保持第一压力；和

在预定时段过去之后，处理器引导第二接触状态，以引导对象将对脉搏波传感器的压力增大到第二压力或更高，然后减小所述压力并再次保持第一压力。

4.根据权利要求3所述的设备，其中，在引导至第一接触状态时，响应于脉搏波信号的交流分量未被检测到，处理器再次引导第一接触状态。

5.根据权利要求3所述的设备，其中，在引导至第二接触状态时，响应于脉搏波信号的交流分量被检测到，处理器增大第二压力，然后再次引导第二接触状态。

6.根据权利要求3所述的设备，还包括：压力传感器，被配置为当对象与脉搏波传感器接触时测量接触压力，

其中，处理器基于由压力传感器获得的对象的接触压力来引导第一接触状态和第二接触状态。

7.根据权利要求3所述的设备，其中，第一压力和第二压力中的每个具有预设的通用值和针对每个用户个性化的值中的至少一个。

8.根据权利要求7所述的设备，其中，处理器在用户处于静止状态时引导用户用对象触摸脉搏波传感器，并且基于在对象与脉搏波传感器接触时脉搏波信号的交流分量是否被检测到来确定针对用户个性化的第一压力。

9.根据权利要求7所述的设备，其中，处理器引导用户将压力增大到预定压力，并且基于脉搏波信号的交流分量被检测到，通过逐渐增大所述压力来确定针对用户个性化的第二压力。

10.根据权利要求1所述的设备，其中，处理器基于从第一脉搏波信号检测的第一交流分量的面积来估计第一血容量，基于从第二脉搏波信号检测的第二交流分量的面积来估计第二血容量，并且基于第一血容量与第二血容量之间的差来估计血管舒张的程度。

11.根据权利要求10所述的设备，其中，处理器：

基于在第一脉搏波信号的测量时间的测量的实际压力与第一压力之间的差来校正第一交流分量的面积；和

基于在第二脉搏波信号的测量时间的测量的实际压力与第一压力之间的差来校正第二交流分量的面积。

12.根据权利要求1所述的设备，其中，响应于估计的血管舒张的程度小于预定阈值，处理器确定血管功能存在异常。

13.根据权利要求1所述的设备，还包括：输出接口，被配置为输出血管健康状况的监测信息。

14.一种存储程序的计算机可读存储介质，当所述程序被处理器执行时，使处理器执行监测健康的方法，所述方法包括：

获得对象的在第一接触状态下的第一脉搏波信号；

获得对象的在第二接触状态下的第二脉搏波信号；

基于第一脉搏波信号和第二脉搏波信号中的每个的交流分量来估计血管舒张的程度；和

基于估计的血管舒张的程度来监测血管健康状况。

15.根据权利要求14所述的计算机可读存储介质，其中，所述方法还包括：

响应于监测健康的请求，引导第一接触状态以引导用户用对象触摸脉搏波传感器并保持第一压力；和

在预定时段过去之后，引导第二接触状态以引导对象将对脉搏波传感器的压力增大到第二压力或更高，然后减小所述压力并再次保持第一压力。

16.根据权利要求15所述的计算机可读存储介质，其中，在引导至第一接触状态时，响应于脉搏波信号的交流分量未被检测到，再次引导第一接触状态。

17.根据权利要求15所述的计算机可读存储介质，其中，在引导至第二接触状态时，响应于脉搏波信号的交流分量被连续地检测到，增大第二压力，然后再次引导第二接触状态。

18.根据权利要求15所述的计算机可读存储介质，其中，引导第一接触状态和第二接触状态的步骤包括：基于由压力传感器获得的对象的接触压力来引导第一接触状态和第二接触状态。

19.根据权利要求15所述的计算机可读存储介质，其中，所述方法还包括：

当用户处于静止状态时，引导用户用对象触摸脉搏波传感器；和

基于在对象与脉搏波传感器接触时脉搏波信号的交流分量是否被检测到来确定针对用户个性化的第一压力。

20.根据权利要求15所述的计算机可读存储介质，其中，所述方法还包括：

引导用户将压力增大到预定压力；和

基于脉搏波信号的交流分量被检测到，通过逐渐增大所述压力来确定针对用户个性化的第二压力。

21.根据权利要求14所述的计算机可读存储介质，其中，估计血管舒张的程度的步骤包括：

基于从第一脉搏波信号检测的第一交流分量的面积来估计第一血容量；

基于从第二脉搏波信号检测的第二交流分量的面积来估计第二血容量；和

基于第一血容量和第二血容量来估计血管舒张的程度。

22.根据权利要求21所述的计算机可读存储介质，其中，估计血管舒张的程度的步骤还包括：

基于在第一脉搏波信号的测量时间的测量的实际压力与第一压力之间的差来校正第一交流分量的面积；和

基于在第二脉搏波信号的测量时间的测量的实际压力与第一压力之间的差来校正第二交流分量的面积。

23.根据权利要求14所述的计算机可读存储介质，其中，监测健康状况的步骤包括：响应于估计的血管舒张的程度小于预定阈值，确定血管功能存在异常。

24.根据权利要求14所述的计算机可读存储介质，其中，所述方法还包括：输出血管健康状况的监测信息。

25.一种移动装置，包括：

主体；

脉搏波传感器，安装在主体中，并且被配置为：获得对象中的血管的闭塞之前的第一脉搏波信号，并且获得对象中的血管的闭塞之后的第二脉搏波信号；

处理器，安装在主体中，并且配置为：从第一脉搏波信号和第二脉搏波信号提取各自的交流分量，并且基于提取的各自的交流分量来监测血管健康状况；和

显示器，被配置为在显示器上输出处理器的处理结果。

26.根据权利要求25所述的移动装置，其中：

为了测量在血管的闭塞之前的脉搏波信号，处理器引导用户用对象触摸脉搏波传感器并保持第一压力；和

为了测量在血管的闭塞之后的脉搏波信号，处理器引导对象将对脉搏波传感器的压力增大到第二压力，然后减小所述压力并再次保持第一压力。

27.根据权利要求25所述的移动装置，其中，处理器还被配置为：基于第一脉搏波信号的交流分量的面积和第二脉搏波信号的交流分量的面积来估计血管舒张的程度，并且基于估计的血管舒张的程度来监测血管健康状况。

28.根据权利要求27所述的移动装置，其中，响应于估计的血管舒张的程度小于预定阈值，处理器确定血管功能存在异常，并且显示器将响应于所述确定的措施显示在显示器上。

29.根据权利要求27所述的移动装置，还包括：通信接口，被配置为与外部装置通信，

其中，响应于估计的血管舒张的程度小于预定阈值，处理器确定血管功能存在异常，并且通信接口将包括响应于所述确定的措施的健康监测信息发送到外部装置。

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