DE102018001600A1

DE102018001600A1 - Seismokardiographie

Info

Publication number: DE102018001600A1
Application number: DE102018001600.6A
Authority: DE
Inventors: Tero Koivisto; Mikko Pänkäälä; Tapani Nevalainen; Kati Sairanen
Original assignee: Suunto Oy
Current assignee: Suunto Oy
Priority date: 2017-03-03
Filing date: 2018-03-01
Publication date: 2018-09-06
Also published as: US10779770B2; US20180249962A1

Abstract

Nach einem beispielhaften Aspekt der vorliegenden Erfindung wird eine Vorrichtung bereitgestellt, die zwei Ladungsverstärker, die dafür konfiguriert sind, eine Eingabe von einem Beschleunigungssensor zu empfangen und jeweils ein erstes Ausgangssignal zu erzeugen, einen Differentialverstärker, der dafür konfiguriert ist, die ersten Ausgangssignale zu empfangen und eine Differenz zwischen den ersten Ausgangssignalen zu verstärken, um zwei zweite Ausgangssignale zu erzeugen, umfasst.

Description

GEBIET
Die vorliegende Erfindung betrifft das Überwachen der Herzaktivität, wie beispielsweise die Überwachung eines menschlichen Herzens.
ALLGEMEINER STAND DER TECHNIK
Die Herzaktivität kann unter Verwendung verschiedener Arten von Verfahren überwacht werden, die zum Beispiel Abhören, Ultraschalluntersuchungen und Elektrokardiographie, EKG, einschließen. Das Abhören kann das Hören auf durch das Herz erzeugte Geräusche, zum Beispiel unter Verwendung eines Stethoskops, umfassen. Unterschiedliche Verfahren sind für unterschiedliche Umgebungen geeignet und erfordern unterschiedliche Kenntnisniveaus. In einer häuslichen Umgebung kann sich ein EKG als eine nützliche Möglichkeit anbieten, da es nur ein niedriges Niveau an Benutzerkenntnis erfordert.
Das Durchführen einer EKG-Messung schließt das Erreichen einer elektrischen Verbindung mit der Haut einer Person ein, um auf elektrische Signale, die aus dem Herzen stammen, zuzugreifen. Zum Beispiel können zwei Elektroden mit einer Trennung von ungefähr 5 bis 10 Zentimeter zwischen ihnen verwendet werden, um EKG-Sensordaten zu erzeugen, welche die Herzaktivität kennzeichnen.
Herzdaten, die unter Verwendung von EKG oder anderen Verfahren erhalten werden, können durch menschliche Fachleute oder automatisierte Expertensysteme analysiert werden, um die überwachte Herzaktivität als normal oder anormal zu klassifizieren. In dem Fall, dass die Aktivität als anormal klassifiziert wird, kann die Anormalität weiter klassifiziert werden, um festzustellen, ob sich das Herz zum Beispiel in einem Tachykardie-Zustand, einem Bradykardie-Zustand oder einem Zustand des Herzkammerflimmerns befindet.
Ein weiteres Verfahren, um die Herzaktivität zu überwachen, ist die Seismokardiographie, womit die nichtinvasive Messung von Beschleunigungen in der Brustwand, die durch Myokard-Bewegungen erzeugt werden, gemeint ist. Anders als ein EKG erfordert die Seismokardiographie keine elektrische Verbindung mit der Haut der Person. Stattdessen kann ein Beschleunigungssensor auf der Brust der Person platziert werden, wo er Beschleunigungssensordaten erzeugt, welche die Herzaktivität kennzeichnen.
Da eine elektrische Verbindung mit der Haut bei der Seismokardiographie nicht erforderlich ist, bietet sie sich als besser geeignet und zweckmäßig für Langzeit-Herzüberwachung an. Andererseits umfassen Beschleunigungssensordaten, die von einem Beschleunigungssensor erhalten werden, der auf der Brust der Person platziert ist, verschiedene Arten von unerwünschten Signalen, die zum Beispiel von Bewegung und Atmung der Person erzeugt werden.
KURZDARSTELLUNG DER ERFINDUNG
Die Erfindung wird durch die Merkmale der unabhängigen Ansprüche definiert. Einige spezifische Ausführungsformen werden in den abhängigen Ansprüchen definiert.
Nach einem ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung wird eine Vorrichtung bereitgestellt, die zwei Ladungsverstärker, die dafür konfiguriert sind, eine Eingabe von einem Beschleunigungssensor zu empfangen und jeweils ein erstes Ausgangssignal zu erzeugen, einen Differentialverstärker, der dafür konfiguriert ist, die ersten Ausgangssignale zu empfangen und eine Differenz zwischen den ersten Ausgangssignalen zu verstärken, um zwei zweite Ausgangssignale zu erzeugen, umfasst.
Verschiedene Ausführungsformen des ersten Aspekts können wenigstens ein Merkmal von der folgenden Aufzählung umfassen:

• die zweiten Ausgangssignale des Differentialverstärkers sind, über Schalter, mit Leitungen verbunden, welche die ersten Ausgangssignale führen
• wenn die Schalter geschlossen werden, wird ein Ausgangszustand des Differentialverstärkers zurückgesetzt
• wenn die Schalter offen sind, bildet der Widerstand der Schalter im gesperrten Zustand eine Widerstandsrückmeldung, und eine aktive Hochpassfilter-Funktionalität wird erzeugt, wobei die aktive Hochpassfilter-Funktionalität eine konstante Beschleunigungskomponente in der Eingabe von dem Beschleunigungssensor unterdrückt

• die Schalter sind mit Kondensatoren parallelgeschaltet
• wenigstens einen Verarbeitungskern, der dafür konfiguriert ist, als Reaktion auf eine Feststellung, dass Bewegungsstörungen unterhalb eines Schwellenwertes liegen, einen Messzustand auszulösen
• der wenigstens eine Verarbeitungskern dafür konfiguriert ist, die Vorrichtung in einem Bewegungserkennungszustand zu halten, wenn die Bewegungsstörungen nicht unterhalb des Schwellenwertes liegen
• der wenigstens eine Verarbeitungskern dafür konfiguriert ist, auf der Grundlage der zweiten Ausgangssignale, festzustellen, ob eine Person, die der Beschleunigungssensor misst, Herzvorhofflimmern erfährt
• einen Differential-Analog-Digital-Umsetzer, der dafür konfiguriert ist, die zwei zweiten Ausgangssignale zu empfangen und eine digitale Darstellung derselben auszugeben.

Nach einem zweiten Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein Verfahren bereitgestellt, das Empfangen, in zwei Ladungsverstärkern, einer Eingabe von einem Beschleunigungssensor, Erzeugen, in jedem der Ladungsverstärker, eines ersten Ausgangssignals und Verstärken, in einem Differentialverstärker, einer Differenz zwischen den ersten Ausgangssignalen, um zwei zweite Ausgangssignale zu erzeugen, umfasst.
Verschiedene Ausführungsformen des zweiten Aspekts können wenigstens ein Merkmal von der folgenden Aufzählung umfassen:

• die zweiten Ausgangssignale des Differentialverstärkers sind, über Schalter, mit Leitungen verbunden, welche die ersten Ausgangssignale führen
• Zurücksetzen eines Ausgangszustandes des Differentialverstärkers wird durch Schließen der Schalter zurückgesetzt
• wenn die Schalter offen sind, bildet der Widerstand der Schalter im gesperrten Zustand eine Widerstandsrückmeldung, und eine aktive Hochpassfilter-Funktionalität wird erzeugt, wobei die aktive Hochpassfilter-Funktionalität eine konstante Beschleunigungskomponente in der Eingabe von dem Beschleunigungssensor unterdrückt
• die Schalter sind mit Kondensatoren parallelgeschaltet
• Auslösen, durch wenigstens einen Verarbeitungskern, eines Messzustandes als Reaktion auf eine Feststellung, dass Bewegungsstörungen unterhalb eines Schwellenwertes liegen,
• Aufrechterhalten, durch den wenigstens einen Verarbeitungskern, eines Bewegungserkennungszustandes, wenn die Bewegungsstörungen nicht unterhalb des Schwellenwertes liegen
• Feststellen, durch den wenigstens einen Verarbeitungskern, auf der Grundlage der zweiten Ausgangssignale, ob eine Person, die der Beschleunigungssensor misst, Herzvorhofflimmern erfährt
• Empfangen der zwei zweiten Ausgangssignale in einem Differential-Analog-Digital-Umsetzer, der eine digitale Darstellung derselben ausgibt.

Nach einem dritten Aspekt der vorliegenden Erfindung wird eine Vorrichtung bereitgestellt, die Mittel zum Empfangen, in zwei Ladungsverstärkern, einer Eingabe von einem Beschleunigungssensor, Erzeugen, in jedem der Ladungsverstärker, eines ersten Ausgangssignals und Verstärken, in einem Differentialverstärker, einer Differenz zwischen den ersten Ausgangssignalen, um zwei zweite Ausgangssignale zu erzeugen, umfasst.
Nach einem vierten Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein nichtflüchtiges rechnerlesbares Medium bereitgestellt, das auf demselben einen Satz von rechnerlesbaren Anweisungen gespeichert hat, die, wenn sie durch wenigstens einen Prozessor ausgeführt werden, veranlassen, dass eine Vorrichtung, in zwei Ladungsverstärkern, eine Eingabe von einem Beschleunigungssensor empfängt, in jedem der Ladungsverstärker, ein erstes Ausgangssignal erzeugt und, in einem Differentialverstärker, eine Differenz zwischen den ersten Ausgangssignalen verstärkt, um zwei zweite Ausgangssignale zu erzeugen.
Nach einem fünften Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein Rechnerprogramm bereitgestellt, das dafür konfiguriert ist, zu veranlassen, dass ein Verfahren nach dem zweiten Aspekt ausgeführt wird.
Figurenliste

1 illustriert ein beispielhaftes System nach wenigstens einigen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung,
2 illustriert eine beispielhafte Vorrichtung nach wenigstens einigen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung,
3 illustriert eine beispielhafte Vorrichtung nach wenigstens einigen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung,
4 illustriert eine beispielhafte Vorrichtung nach wenigstens einigen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung,
5 illustriert Filterung, die in einer Ablesevorrichtung nach wenigstens einigen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung durchgeführt wird,
6 illustriert eine beispielhafte Vorrichtung, die dazu in der Lage ist, wenigstens einige Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung zu unterstützen, und
7 ist ein Ablaufdiagramm eines Verfahrens nach wenigstens einigen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung.

AUSFÜHRUNGSFORMEN
Es wird hierin eine Drei-Verstärker-Architektur für seismokardiographische Beschleunigungssensordaten beschrieben, derart, dass einer der drei Verstärker ein Differentialverstärker ist, der dafür angeordnet ist, eine Differenz der Ausgaben der anderen zwei Verstärker zu verstärken. Eine Ausgabe des Differentialverstärkers kann in einen Differential-Analog-Digital-Umsetzer zugeführt werden, der gut für seismokardiographische Signale geeignet ist, da solche Signale verrauscht sind und das tatsächliche Signal, das die Herzaktivität kennzeichnet, eine niedrige Amplitude hat. Eine Bandpass-Filterungsfunktion kann aus einer Kombination eines Tiefpassfilters und einer Hochpass-Filterungsfunktion, die sich aus einer Widerstandsrückkopplungsverbindung über den Differentialverstärker ergibt, erzeugt werden.
1 illustriert ein beispielhaftes System nach wenigstens einigen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung. Die Brust 101 einer Person ist schematisch illustriert. Auf der Brust ist ein Beschleunigungssensor 110 platziert, der Beschleunigungssensordaten erzeugt und die erzeugten Beschleunigungssensordaten, über eine Verbindung 112, an eine Ablesevorrichtung 120 übermittelt. Die Verbindung 112 kann eine Drahtleitungsverbindung oder, wenigstens zum Teil, eine drahtlose Verbindung, wo anwendbar, sein. Bei einigen Ausführungsformen sind die Ablesevorrichtung 120 und der Beschleunigungssensor 110 in einem gleichen physischen Gerät eingeschlossen, wobei in diesem Fall die Verbindung 112 zum Beispiel für dieses Gerät intern sein kann.
Die Ablesevorrichtung 120, kann, zum Beispiel durch Ausstatten derselben mit geeigneten analogen und/oder Bauteilen, dafür konfiguriert sein, zu veranlassen, dass die Beschleunigungssensordaten, die in dem Beschleunigungssensor 110 entstehen, verarbeitet werden, wenn sie die Ablesevorrichtung 120 durchlaufen. Eine solche Verarbeitung kann zum Beispiel Filterung, wie beispielsweise Bandpass-Filterung, umfassen. Im Prinzip kann die Bandpass-Filterung durch ein Bandpass-Filter oder durch eine Kombination eines Tiefpassfilters und eine Hockpassfilters oder durchaus Bauteile, die wirksam als ein Tiefpass- und/oder ein Hochpassfilter arbeiten, durchgeführt werden. Die Beschleunigungssensordaten können in einem Analog-Digital-Umsetzer in eine digitale Form umgewandelt werden, entweder in der Ablesevorrichtung 120 oder anschließend daran. Es kann zum Beispiel ein Differential-Analog-Digital-Umsetzer eingesetzt werden, um eine Ausgabe eines Differentialverstärkers, der in der Ablesevorrichtung 120 eingeschlossen ist, zu einer digitalen Form umzuwandeln.
In 1 ist ferner eine wahlweise Analytikeinrichtung 130 illustriert, die über eine Verbindung 123 mit der Ablesevorrichtung 120 verbunden ist. Die Analytikeinrichtung 130 kann dafür konfiguriert sein, Feststellungen über die Herzaktivität auf der Grundlage von Beschleunigungssensordaten durchzuführen, die von dem Beschleunigungssensor 110 erhalten werden. Zum Beispiel kann die Analytikeinrichtung 130 dafür konfiguriert sein, festzustellen, ob sich das Herz der Person zum Beispiel in einem anormalen Zustand, wie beispielsweise Bradykardie, Tachykardie oder Herzvorhofflimmern, befindet. Die Analytikeinrichtung 130 kann dafür konfiguriert sein, als Reaktion auf eine Feststellung, dass sich das Herz der Person in einem anormalen Zustand befindet, einen Alarm bereitzustellen.
Die Analytikeinrichtung 130 kann zum Beispiel in einem Server oder einer Cloud-Server-Farm eingeschlossen sein. Die Analytikeinrichtung 130 kann Beschleunigungssensordaten, in roher und/oder verarbeiteter Form, zur späteren Verwendung speichern. Bei einigen Ausführungsformen ist die Analytikeinrichtung 130 in einem gleichen physischen Gerät eingeschlossen wie die Ablesevorrichtung 120 und/oder der Beschleunigungssensor 110. Zum Beispiel kann ein zur häuslichen Verwendung vorgesehenes Gerät in demselben integriert den Beschleunigungssensor 110, die Ablesevorrichtung 120 und die Analytikeinrichtung 130 umfassen. Zum Beispiel kann ein solches Gerät einen Beschleunigungssensor, Ableseschaltungen und einen Prozessor oder eine Steuereinheit umfassen, die, durch Software und/oder Hardware dafür konfiguriert sind, analytische Feststellungen an den Beschleunigungssensordaten durchzuführen.
Die Analytikeinrichtung 130 oder ein anderes Gerät, das dafür angeordnet ist, Feststellungen bezüglich der Beschleunigungssensordaten durchzuführen, kann die Beschleunigungssensordaten verarbeiten, zum Beispiel, nachdem sie gefiltert und zu einem digitalen Format umgewandelt worden sind. Die Verarbeitung kann zum Beispiel Fourier-Transformationen, Pulserkennung und Nulldatenerkennungen umfassen. Die Verarbeitung kann zum Beispiel durch Software vorgenommen werden. Fourier-Transformationen können dazu verwendet werden, Frequenzen in den Sensordaten zu identifizieren. Pulserkennung kann zum Beispiel dazu verwendet werden, Herzschläge zu identifizieren. Nulldatenerkennung kann dazu verwendet werden, einen Zustand zu identifizieren, in dem der Beschleunigungssensor 110 von der Brust 101 abgekoppelt worden ist, so dass er Vibrationen, die durch das Herz der Person verursacht werden, nicht beobachten kann. In dem Fall, das Nulldaten beobachtet werden, kann zum Beispiel ein Signal an die Person bereitgestellt werden, die Platzierung des Beschleunigungssensors 110 zu korrigieren.
Ein seismokardiologisches Signal kann eine niedrige Frequenz haben, so dass die Hauptkomponenten eine Frequenz von weniger als 20 Hz haben können. Die größte Amplitude kann geringer sein als 0,05 g, wobei g die standardmäßige Erdbeschleunigung ist. Eine geeignete Seismokardiographik kann zum Beispiel durch Messen vom Brustkorb zum Rücken hin erhalten werden, um ein möglichst starkes Signal zu erhalten.
1 hat ferner eine graphische Darstellung 140, die eine Ausgabe des Beschleunigungssensors 110 in Anhängigkeit von der Zeit illustriert. Im Einzelnen entspricht in der graphischen Darstellung die horizontale Achse der Zeit, wobei die Zeit von links nach rechts fortschreitet, und die vertikale Achse entspricht einer Beschleunigungssignalspannung, die von dem Beschleunigungssensor 110 erhalten wird. Das illustrierte Signal kann einem Bewegungsimpuls entsprechen, der durch das Herz der Person erzeugt wird, so dass ein anfängliches positives Beschleunigungssignal einem nachfolgenden negativen Beschleunigungsimpuls Platz macht. Das Ausgangssignal des Beschleunigungssensors 110 kann im Allgemeinen zum Beispiel ein analoges Spannungssignal sein.
2 illustriert eine beispielhafte Vorrichtung nach wenigstens einigen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung. Gleiche Nummerierung bezeichnet eine gleiche Struktur wie in 1. Der Beschleunigungssensor 110 ist links angeordnet, mit der Ablesevorrichtung 120 rechts.
Der Ausgang aus dem Beschleunigungssensor 110 ist, wie illustriert, mit einem ersten Ladungsverstärker 210 und einem zweiten Ladungsverstärker 220 verbunden. Zum Beispiel kann der erste Ladungsverstärker 210 dafür konfiguriert sein, einen Ladungsimpuls zu verstärken, der durch eine positive Beschleunigung verursacht wird, und der zweite Ladungsverstärker 220 kann dafür konfiguriert sein, einen Ladungsimpuls zu verstärken, der durch eine negative Beschleunigung verursacht wird
Die Ausgänge des ersten Ladungsverstärkers 210 und des zweiten Ladungsverstärkers 220 sind mit Eingängen eines Differentialverstärkers 230 verbunden. Der Differentialverstärker 230 ist dafür konfiguriert, eine Differenz zwischen seinen Eingängen zu verstärken, das heißt, eine Different zwischen den Ausgängen des ersten und des zweiten Ladungsverstärkers 210, 220 zu verstärken. Die Ausgaben des Differentialverstärkers können für einen Analog-Digital-Umsetzer, wie zum Beispiel einen Differential-Analog-Digital-Umsetzer, ADU, bereitgestellt werden.
Der Beschleunigungssensor 110 kann aus zwei in Reihe verbundenen mechanischen Kondensatoren bestehen, die ihre Kapazität entsprechend Beschleunigungsimpulsen ändern. Zwei Auslösersignale mit 50 % Tastverhältnis und entgegengesetzter Phase können zu der oberen und der unteren Platte des Sensors geleitet werden, was ermöglicht, dass komplementäre beschleunigungsinduzierte Ladungsimpulse an einem mittleren Knoten abgelesen werden. Aufeinanderfolgende Übergangskanten der Auslösersignale stellen die positive und die negative Kante des beschleunigungsinduzierten Ladungsimpulses bereit.
Bei Anwendung können seismokardiographische Messungen, unter Verwendung des in 2 illustrierten Systems, durchgeführt werden, um ein Herz zu überwachen. Die illustrierte Drei-Verstärker-Architektur nutzt die Kanten sowohl positiver als auch negativer beschleunigungsinduzierter Ladungsimpulse, um ein Verstärkungsniveau, das erreicht wird, zu steigern. Ferner stellt ein Differentialverstärker einen Vorteil insofern bereit als ein Differential-ADU eingesetzt werden kann. Differential-ADUs sind weniger anfällig für Rauschen als Einzeleingangs-ADUs. Dies ist nützlich insbesondere bei der Seismokardiographie, da seismokardiographische Signale eine kleine Amplitude haben und sie mit Rauschen vorliegen können.
Tiefpassfilterung kann, zum Beispiel hinter den Ladungsverstärkern, eingesetzt werden, um Hochfrequenzrauschen zu kontrollieren. Ferner kann Hochpassfilterung eingesetzt werden, um Niederfrequenzkomponenten, wie beispielsweise Bewegung der Brust auf Grund von Atmung und die standardmäßige Beschleunigung der Erdschwerkraft, g, zu kontrollieren. Wenn sowohl Tiefpassfilterung als auch Hochpassfilterung vorhanden sind, kann die sich ergebende Filterung als Bandpassfilterung betrachtet werden.
Das System von 2 kann ferner einen Prozessor oder Verarbeitungskern und Speicher, der zum Beispiel in dem Prozessor oder Verarbeitungskern eingeschlossen sein kann, umfassen. Folglich kann die Vorrichtung in die Lage versetzt werden, in zwei Zuständen, zum Beispiel einem Bewegungserkennungszustand und einem Messzustand, unter der Kontrolle des Prozessors oder Verarbeitungskerns zu arbeiten. Ein Bewegungserkennungszustand kann umfassen, dass die Herzüberwachung nicht aktiv ist und die Vorrichtung wartet, bis eine Feststellung gemacht wird, dass Bewegungsstörungen unterhalb eines Schwellenwertes liegen. Als Reaktion darauf, dass festgestellt wird, dass die Bewegungsstörungen unterhalb des Schwellenwertes liegen, kann die Vorrichtung sich selbst zu einem Messzustand umschalten, in dem die Herzüberwachung aktiv ist. Wenn die Herzüberwachung vorgenommen wird, wenn die Bewegungsstörungen unterhalb eines Schwellenwertes liegen, wird ein Vorteil erreicht insofern, als die Beschleunigungssensordaten weniger verrauscht sind und seismokardiographische Verfahren mit einem saubereren Signal fortschreiten können. Im Bewegungserkennungszustand kann ein Verstärkungsfaktor der Vorrichtung anders, zum Beispiel niedriger, sein als im Messzustand. Gleichermaßen wird der Energieverbrauch der Vorrichtung durch Begrenzen der aktiven Herzüberwachung auf Zeiten, wenn die Bewegungsstörungen unterhalb des Schwellenwertes liegen, verringert.
Im Allgemeinen kann der Prozessor oder Verarbeitungskern Bewegungsstörungen aus den Beschleunigungssensordaten, entweder in analogem oder in digitalem Format, überwachen. Bei einigen Ausführungsformen ist der Prozessor oder Verarbeitungskern in der Analytikeinrichtung 130, anstatt in der Ablesevorrichtung 120, eingeschlossen, und die Analytikeinrichtung 130 ist dafür konfiguriert, zu veranlassen, dass die Ablesevorrichtung 120 zwischen dem Messzustand und dem Bewegungserkennungszustand umschaltet.
3 illustriert eine beispielhafte Vorrichtung nach wenigstens einigen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung. Die Vorrichtung ähnelt derjenigen in 2, aber in 3 ist mehr Struktur angeordnet. Gleiche Nummerierung bezeichnet eine gleiche Struktur wie in 1 und 2.
Die Vorrichtung von 3 schließt Tiefpassfilter 310 und 320 ein, die, wie oben beschrieben, dazu verwendet werden können, Hochfrequenzrauschen zu kontrollieren. Ferner schließt die Vorrichtung von Figur 3 Rückkopplungen über den Differentialverstärker 230 ein. Im Einzelnen sind die Rückkopplungen, wie illustriert, über Schalter 330 und 340 angeordnet. Diese Schalter können zum Beispiel HF-Schalter umfassen. Diese Schalter können, wie in 3 illustriert, parallel mit Kondensatoren geschaltet sein.
Wenn sich die Schalter 330, 340 im geschlossenen Zustand befinden, ist ein Ausgangszustand des Differentialverstärkers 230 zurückgesetzt. Wenn sich die Schalter 330, 340 im offenen Zustand, das heißt, im Sperrzustand, befinden, bildet der Widerstand der Schalter 330, 340 im gesperrten Zustand eine Widerstandsrückmeldung über den Differentialverstärker 230, und es wird eine aktive Hochpassfilter-Funktionalität erzeugt, wobei die aktive Hochpassfilter-Funktionalität eine konstante Beschleunigungskomponente in den Sensordaten von dem Beschleunigungssensor unterdrückt. Ein Beispiel einer konstanten Beschleunigungskomponente ist die Standardbeschleunigung g. Zusammen mit den Tiefpassfiltern 310, 320 wird daher eine Bandpassfilter-Funktionalität aus der Widerstandsrückkopplung und den Tiefpassfiltern 310, 320 erzeugt. Die Bandpassfilter-Funktionalität kann die Qualität von seismokardiographischen Verfahren und Feststellungen verbessern, die unter Verwendung von Beschleunigungssensordaten durchgeführt werden, die mit der Bandpassfilter-Funktionalität gefiltert werden.
Das System von 3 kann ferner, wie dasjenige von 2, einen Prozessor oder Verarbeitungskern und Speicher, der zum Beispiel in dem Prozessor oder Verarbeitungskern eingeschlossen sein kann, umfassen. Folglich kann die Vorrichtung in die Lage versetzt werden, in zwei Zuständen, zum Beispiel einem Bewegungserkennungszustand und einem Messzustand, unter der Kontrolle des Prozessors oder Verarbeitungskerns zu arbeiten. Ein Bewegungserkennungszustand kann umfassen, dass die Herzüberwachung nicht aktiv ist und die Vorrichtung wartet, bis eine Feststellung gemacht wird, dass Bewegungsstörungen unterhalb eines Schwellenwertes liegen. Als Reaktion darauf, dass festgestellt wird, dass die Bewegungsstörungen unterhalb des Schwellenwertes liegen, kann die Vorrichtung sich selbst zu einem Messzustand umschalten, in dem die Herzüberwachung aktiv ist. Wenn die Herzüberwachung vorgenommen wird, wenn die Bewegungsstörungen unterhalb eines Schwellenwertes liegen, wird ein Vorteil erreicht insofern, als die Beschleunigungssensordaten weniger verrauscht sind und seismokardiographische Verfahren mit einem saubereren Signal fortschreiten können. Im Bewegungserkennungszustand kann ein Verstärkungsfaktor der Vorrichtung anders, zum Beispiel niedriger, sein als im Messzustand.
4 illustriert eine beispielhafte Vorrichtung nach wenigstens einigen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung. Vorrichtung ähnelt derjenigen in 3, aber in 4 ist mehr Struktur angeordnet. Gleiche Nummerierung bezeichnet eine gleiche Struktur wie in 1, 2 und 3.
Zusätzlich zu der in 3 vorhandenen Struktur illustriert 4 ferner Haltekondensatoren 430 und 440. Weitere Rückkopplungen 410, 420, mit Schaltern, werden, wie illustriert, jeweils über den Ladungsverstärkern 210 beziehungsweise 220 bereitgestellt. Wie illustriert, können diese Schalter parallel mit Kondensatoren geschaltet sein. Eine schaltbare Spannungsquelle 460 kann dazu verwendet werden, die (-)Eingänge für die Ladungsverstärker 210 und 220 zu erzeugen. Schalter 472 und 474 können eingesetzt werden, um einen negativen oder einen positiven Kanal auszuwählen, um einen negativen und einen positiven Ladungsimpuls abzulesen. Schalter 476 und 478 können jeweils eingesetzt werden, um die Haltekondensatoren 430 beziehungsweise 440 zu laden.
In einer Integrationsphase können positive und/oder negative Ladungsimpulse in den Spannungsbereich umgewandelt und jeweils in den Rückkopplungskreis des Ladungsverstärkers des positiven und/oder des negativen Kanals gesammelt werden. Vor jedem positiven und/oder negativen Ladungsimpuls kann der Eingangskondensator, der, wie illustriert, zwischen den Spannungsquellen 450 und 460 angeordnet ist, durch Schalter auf ein gewisses Potential durch die Spannungsquellen 450 und 460 zurückgesetzt werden. Die Spannungsquellenschalter wechseln zu einem Sperrzustand, und der positive oder der negative Kanal kann durch die Kanalwählschalter 472, 474 ausgewählt werden. In der Integrationsphase befinden sich die Schalter in den Rückkopplungskreisen 410 und 420 im Sperrzustand. Positive und/oder negative Ladungsimpulse von dem Sensor 110 können eine Ladungsänderung in dem Eingangskondensator anlegen, was ferner eine Potentialänderung jeweils in dem Eingang des positiven und/oder negativen Ladungsverstärkers induzieren wird. Der Verstärker kann diese Potentialänderung verstärken und in dem Rückkopplungskreis speichern. Ein Integrationszyklus kann zum Beispiel die folgenden Schritte einschließen: Zurücksetzen des Eingangskondensators, Ablesen und Speichern eines positiven Ladungsimpulses, Zurücksetzen des Eingangskondensators, Ablesen und Speichern eines negativen Ladungsimpulses. Während der Integrationsphase befinden sich die Rückkopplungsschalter 330 und 340 des Differentialverstärkers in der Durchlassposition, folglich befindet sich der Differentialverstärker im Rückstellmodus.
Nach N Integrationszyklen kann die Abtastphase beginnen, und der Differentialverstärker kann den Rückstellmodus verlassen, und zwar können die Haltekondensatoren 430 und 440 in ihre Sperrpositionen wechseln. Eine kumulative Spannung, welche die Beschleunigung darstellt, kann durch die Abtastschalter 476 und 478 zu den Haltekondensatoren 430 und 440 geleitet werden. Der Differentialverstärker 230 kann ferner die Differenz des komplementären Spannungssignals, das in den Haltekondensatoren 430 und 440 gespeichert wird, verstärken. Die Abtastschalter 476 und 478 können dann in ihre Sperrzustände wechseln und die Rückkopplungsschalter 410 und 420 der Ladungsverstärker zu ihren Durchlasspositionen wechseln, was die Ladungsverstärker 210, 220 zurücksetzt. Ein Differentialsignal am Ausgang des Differentialverstärkers 230 kann weiter verstärkt, gefiltert oder in den digitalen Bereich umgewandelt werden, durch andere Geräte, die in 4 nicht illustriert werden. Nach der Abtastphase können die Rückkopplungsschalter 330 und 340 des Differentialverstärkers zu ihren Durchlasspositionen geschaltet werden, was den Differentialverstärker durch die nächste Integrationsphase zurücksetzt.
Die Ladungsverstärker 210, 220 können auf eine gleiche Spannung vorgespannt sein wie die Spannungsquelle 460. Bei einigen Ausführungsformen liegen die Auslösersignale des Beschleunigungssensors 110 zwischen den Spannungen der Spannungsquellen 450, 460, zum Beispiel auf halber Strecke zwischen diesen Spannungen. Zum Beispiel kann, falls die Ladungsverstärker bei 600 mV vorgespannt sind, die Spannungsquelle 460 ebenfalls bei 600 mV liegen, und falls die Spannungsquelle 450 auf 200 mV vorgespannt ist, beträgt das Auslösersignal von dem Beschleunigungssensor 110, bei diesen Ausführungsformen, vorzugsweise 400 mV.
Das System von 4 kann ferner, wie dasjenige von 2 oder 3, einen Prozessor oder Verarbeitungskern und Speicher, der zum Beispiel in dem Prozessor oder Verarbeitungskern eingeschlossen sein kann, umfassen. Folglich kann die Vorrichtung in die Lage versetzt werden, in zwei Zuständen, zum Beispiel einem Bewegungserkennungszustand und einem Messzustand, unter der Kontrolle des Prozessors oder Verarbeitungskerns zu arbeiten. Ein Bewegungserkennungszustand kann umfassen, dass die Herzüberwachung nicht aktiv ist und die Vorrichtung wartet, bis eine Feststellung gemacht wird, dass Bewegungsstörungen unterhalb eines Schwellenwertes liegen. Als Reaktion darauf, dass festgestellt wird, dass die Bewegungsstörungen unterhalb des Schwellenwertes liegen, kann die Vorrichtung sich selbst zu einem Messzustand umschalten, in dem die Herzüberwachung aktiv ist. Wenn die Herzüberwachung vorgenommen wird, wenn die Bewegungsstörungen unterhalb eines Schwellenwertes liegen, wird ein Vorteil erreicht insofern, als die Beschleunigungssensordaten weniger verrauscht sind und seismokardiographische Verfahren mit einem saubereren Signal fortschreiten können. Im Bewegungserkennungszustand kann ein Verstärkungsfaktor der Vorrichtung anders, zum Beispiel niedriger, sein als im Messzustand. Energy-Harvesting-Verfahren können eingesetzt werden, um das System von 4 oder Teile desselben oder tatsächlich das System von 2 oder 3 oder Teile derselben zu speisen. III-V-Halbleiter und/oder - Techniken können einen sehr niedrigen Energieverbrauch ermöglichen.
Im Allgemeinen kann das Einsetzen des Messzustandes, wenn Bewegungsstörungen unterhalb des Schwellenwertes liegen, den Speicherumfang verringern, der verwendet wird, um Daten zu speichern und zu handhaben, die im Beschleunigungssensor 110 entstehen. Dies ist so, da Daten, die beim Durchführen von Feststellungen bezüglich der Herzaktivität nicht verwendbar sind, nicht gespeichert werden und verworfen werden können. Wenn die Vorrichtung mit weniger Speicher gebaut werden kann, verringert der verringerte Speicherumfang an sich den Energieverbrauch der Vorrichtung. Auch ist die Größe der Vorrichtung leichter zu minimieren, wenn sie weniger Speicher umfasst. Bei wenigstens einigen Ausführungsformen wird Herzüberwachung nicht durchgeführt, wenn sich die Vorrichtung nicht im Messzustand befindet, zum Beispiel, wenn sich die Vorrichtung im Bewegungserkennungszustand befindet. Gleichermaßen wird der Energieverbrauch der Vorrichtung durch Begrenzen von Herzüberwachung auf Zeiten, wenn Bewegungsstörungen unterhalb des Schwellenwertes liegen, verringert. Zum Beispiel kann ein ADU abgeschaltet werden, wenn keine Messungen aufgezeichnet werden und wenn der Bewegungserkennungszustand unter Verwendung analoger Signale laufen gelassen werden kann. Verringerter Energieverbrauch ergibt gesteigerte Nutzungszeiten, wenn die Vorrichtungen batteriegetrieben sind. Im Allgemeinen ist die Vorrichtung dafür konfiguriert, als Reaktion darauf, dass Bewegungsstörungen den Schwellenwert überschreiten, wenn der Messzustand aktiv ist, den Messzustand zu unterbrechen und zum Bewegungserkennungszustand überzugehen.
Vorrichtungen nach 2, 3 und/oder Figur 4 können eingesetzt werden, um einen Zustand des Herzens der Person unter Verwendung von Seismokardiographie zu bestimmen, durch Analysieren von Beschleunigungssensordaten, die von dem Beschleunigungssensor 110 erhalten werden, wie sie in der Ablesevorrichtung 120 verarbeitet werden. Zum Beispiel kann ein Zustand des Herzvorhofflimmerns aus den verarbeiteten Beschleunigungssensordaten festgestellt werden, zum Beispiel durch Vergleichen der verarbeiteten Beschleunigungssensordaten mit einem Satz von Referenz-Sensordatenvektoren, um einen Sensordatenvektor mit engster Übereinstimmung zu bestimmen, der den verarbeiteten Beschleunigungssensordaten am meisten ähnelt, die von der Person, über den Beschleunigungssensor 110 und die Ablesevorrichtung 120, erhalten werden. Der Sensordatenvektor mit engster Übereinstimmung kann zum Beispiel auf der Grundlage der Methode der kleinsten Quadrate oder der Nelder-Mead-Methode bestimmt werden. In dem Fall, dass der Sensordatenvektor mit engster Übereinstimmung ein Referenzvektor für Herzvorhofflimmern ist, kann festgestellt werden, dass sich die Person in einem Zustand des Herzvorhofflimmerns befindet.
Alternativ zum Einsetzen von Referenz-Sensordatenvektoren kann eine Feststellung bezüglich eines Zustandes des Herzens auf dem Identifizieren von Kennzeichen, aus den verarbeiteten Beschleunigungssensordaten, und Vergleichen der identifizierten Kennzeichen mit Referenzkennzeichen beruhen. Zum Beispiel kann Herzvorhofflimmern auf der Grundlage eines Satzes von Referenzkennzeichen in den verarbeiteten Beschleunigungssensordaten, die für Herzvorhofflimmern kennzeichnend sind, festgestellt werden.
5 illustriert Filterung, die in einer Ablesevorrichtung nach wenigstens einigen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung durchgeführt wird, in Simulation. Die graphische Darstellung BESCHL. EINGANG stellt eine Ausgabe des Beschleunigungssensors 110 dar, welche die Herzzustandsinformationen, die den Zustand des Herzens kennzeichnen, sowie verschiedene Rauschkomponenten umfassen. Die graphische Darstellung ABLESUNG AUSGANG stellt eine Ausgabe des Differentialverstärkers 230 dar. Das Ablesungsausgangssignal ist in der Ablesevorrichtung 120 verarbeitet worden, zum Beispiel durch Filtern des konstanten Ein-g-Beschleunigungssignals und Verstärken.
6 illustriert eine beispielhafte Vorrichtung, die dazu in der Lage ist, wenigstens einige Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung zu unterstützen. Illustriert wird ein Gerät 600, das zum Beispiel eine Ablesevorrichtung oder ein integriertes Gerät, das Ablese- und Analytikfunktionen umfasst, umfassen kann. In dem Gerät 600 eingeschlossen ist ein Prozessor 610, der zum Beispiel einen Einzel- oder Mehrkernprozessor umfassen kann, wobei ein Einzelkernprozessor einen Verarbeitungskern umfasst und ein Mehrkernprozessor mehr als einen Verarbeitungskern umfasst. Der Prozessor 610 kann mehr als einen Prozessor umfassen. Ein Verarbeitungskern kann zum Beispiel einen Verarbeitungskern Cortex-A8, der durch die ARM Holdings gefertigt wird, oder einen Verarbeitungskern Steamroller, der durch die Advanced Micro Devices Corporation hergestellt wird, umfassen. Der Prozessor 610 kann wenigstens einen Qualcomm-Snapdragon- und/oder Intel-Atom-Prozessor umfassen. Der Prozessor 610 kann wenigstens einen anwendungsspezifischen integrierten Schaltkreis, ASIC, umfassen. Der Prozessor 610 kann wenigstens eine feldprogrammierbare Gatteranordnung, FPGA, umfassen. Der Prozessor 610 kann ein Mittel zum Durchführen von Verfahrensschritten in dem Gerät 600 sein. Der Prozessor 610 kann, wenigstens zum Teil, durch Rechneranweisungen, um Handlungen durchzuführen, konfiguriert sein.
Das Gerät 600 kann einen Speicher 620 umfassen. Der Speicher 620 kann Direktzugriffsspeicher und/oder dauerhaften Speicher umfassen. Der Speicher 620 kann wenigstens einen RAM-Chip umfassen. Der Speicher 620 kann zum Beispiel Festkörper-, magnetischen, optischen und/oder holographischen Speicher umfassen. Der Speicher 620 kann wenigstens zum Teil für den Prozessor 610 zugänglich sein. Der Speicher 620 kann wenigstens zum Teil in dem Prozessor 610 eingeschlossen sein. Der Speicher 620 kann ein Mittel zum Speichern von Informationen sein. Der Speicher 620 kann Rechneranweisungen umfassen, die auszuführen der Prozessor 610 konfiguriert ist. Wenn Rechneranweisungen, die dafür konfiguriert sind, zu veranlassen, dass der Prozessor 610 bestimmte Handlungen durchführt, in dem Speicher 620 gespeichert sind und das Gerät 600 insgesamt dafür konfiguriert ist, unter der Leitung des Prozessors 610 zu laufen, der Rechneranweisungen aus dem Speicher 620 verwendet, können der Prozessor 610 und/oder sein wenigstens einer Verarbeitungskern als zum Durchführen der bestimmten Handlungen konfiguriert betrachtet werden. Der Speicher 620 kann wenigstens zum Teil in dem Prozessor 610 eingeschlossen sein. Der Speicher 620 kann wenigstens zum Teil außerhalb des Geräts 600, aber zugänglich für das Gerät 600, sein.
Das Gerät 600 kann einen Sender 630 umfassen. Das Gerät 600 kann einen Empfänger 640 umfassen. Der Sender 630 und der Empfänger 640 können dafür konfiguriert sein, jeweils Informationen entsprechend wenigstens einem Kommunikationsstandard zu senden beziehungsweise zu empfangen. Der Sender 630 kann mehr als einen Sender umfassen. Der Empfänger 640 kann mehr als einen Empfänger umfassen. Der Sender 630 und/oder der Empfänger 640 können dafür konfiguriert sein, zum Beispiel entsprechend den Standards Global System for Mobile Communication, GSM, Wideband Code Division Multiple Access, WCDMA, 5G, Long Term Evolution, LTE, IS-95, Wireless Local Area Network, WLAN, Ethernet und/oder Worldwide Interoperability for Microwave Access, WiMAX, zu arbeiten.
Das Gerät 600 kann eine Ableseschaltung 650 umfassen. Die Ableseschaltung 650 kann eine Ablesevorrichtung, wie hierin in Verbindung mit 2, 3 und/oder 4 beschrieben, umfassen.
Das Gerät 600 kann eine Benutzerschnittstelle, UI, 660 umfassen. Die UI 660 kann wenigstens eines von einer Anzeige, einer Tastatur, einem Berührungsbildschirm, einem Vibrator, der dafür angeordnet ist, einem Benutzer zu signalisieren durch Veranlassen, dass das Gerät 600 vibriert, einem Lautsprecher und einem Mikrofon umfassen. Ein Benutzer kann dazu in der Lage sein, das Gerät 600 über die UI 660 zu bedienen, zum Beispiel eine Überwachung der Herzaktivität zu starten und anzuhalten.
Der Prozessor 610 kann mit einem Sender ausgestattet sein, der dafür angeordnet ist, Informationen von dem Prozessor 610, über elektrische Leitungen innerhalb des Geräts 600, an andere in dem Gerät 600 eingeschlossenen Einrichtungen auszugeben. Solch ein Sender kann einen seriellen Bus-Sender umfassen, der zum Beispiel dafür angeordnet ist, Informationen über wenigstens eine elektrische Leitung an den Speicher 620 zum Speichern in demselben auszugeben. Alternativ zu einem seriellen Bus kann der Sender einen parallelen Bus-Sender umfassen. Gleichermaßen kann der Prozessor 610 einen Empfänger umfassen, der dafür angeordnet ist, Informationen in dem Prozessor 610, über elektrische Leitungen innerhalb des Geräts 600, von anderen in dem Gerät 600 eingeschlossenen Einrichtungen zu empfangen. Ein solcher Empfänger kann einen seriellen Bus-Empfänger umfassen, der zum Beispiel dafür angeordnet ist, Informationen über wenigstens eine elektrische Leitung von dem Empfänger 640 zur Verarbeitung in dem Prozessor 610 zu empfangen. Alternativ zu einem seriellen Bus kann der Empfänger einen parallelen Bus-Empfänger umfassen.
Das Gerät 600 kann ferner weitere Einrichtungen umfassen, die in 6 nicht illustriert sind. Bei einigen Ausführungsformen fehlt dem Gerät 600 wenigstens eine oben beschriebene Einrichtung.
Der Prozessor 610, der Speicher 620, der Sender 630, der Empfänger 640, die Ableseschaltung 650 und/oder die UI 660 können auf eine Vielzahl von unterschiedlichen Weisen durch elektrische Leitungen innerhalb des Geräts 600 miteinander verbunden sein. Zum Beispiel kann jede der zuvor erwähnten Einrichtungen gesondert mit einem Masterbus innerhalb des Geräts 600 verbunden sein, um zu ermöglichen, dass die Einrichtungen Informationen austauschen. Jedoch ist, wie die Person vom Fach erkennen wird, dies nur ein Beispiel, und in Abhängigkeit von der Ausführungsform können verschiedene Weisen der Verbindens von wenigstens zwei der zuvor erwähnten Einrichtungen miteinander gewählt werden, ohne vom Rahmen der vorliegenden Erfindung abzuweichen.
7 ist ein Ablaufdiagramm eines Verfahrens nach wenigstens einigen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung. Die Phasen des illustrierten Verfahrens können zum Beispiel in der Ablesevorrichtung 120 durchgeführt werden.
Phase 710 umfasst das Empfangen, in zwei Ladungsverstärkern, einer Eingabe von einem Beschleunigungssensor. Phase 720 umfasst das Erzeugen, in jedem der Ladungsverstärker, eines ersten Ausgangssignals. Schließlich umfasst Phase 730 das Verstärken, in einem Differentialverstärker, einer Differenz zwischen den ersten Ausgangssignalen, um zwei zweite Ausgangssignale zu erzeugen.
Es sollte sich verstehen, dass die Ausführungsformen der offenbarten Erfindung nicht auf die bestimmten Strukturen, Verfahrensschritte oder Materialien, die hierin offenbart werden, begrenzt sind, sondern ausgedehnt werden auf Äquivalente derselben, wie sie durch Durchschnittsfachleute auf den betreffenden Gebieten zu erkennen sein würden. Es sollte sich ebenfalls verstehen, dass die hierin verwendete Terminologie nur dem Zweck der Beschreibung bestimmter Ausführungsformen dient und nicht als begrenzend vorgesehen ist.
Bezugnahme auf eine Ausführungsform oder eine Ausführungsform in dieser gesamten Beschreibung bedeutet, dass ein(e) bestimmte(s) Merkmal, Struktur oder Kennzeichen, die in Verbindung mit der Ausführungsform beschrieben werden, in wenigstens einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung vorhanden ist. Folglich beziehen sich Vorkommen der Wendungen „bei einer Ausführungsform“ oder „bei einer Ausführungsform“ an verschiedenen Orten in dieser gesamten Beschreibung nicht notwendigerweise auf die gleiche Ausführungsform. Wenn unter Verwendung eines Begriffes wie beispielsweise etwa oder im Wesentlichen Bezug auf einen Zahlenwert genommen wird, wird der genaue Zahlenwert ebenfalls offenbart.
So, wie hierin verwendet, können mehrere Artikel, Strukturelemente, Kompositionselement und/oder Materialien der Zweckmäßigkeit halber in einer gemeinsamen Liste dargeboten werden. Jedoch sollten diese Listen so ausgelegt werden, als ob jedes Element der Liste einzeln als ein gesondertes und einzigartiges Element identifiziert wird. Folglich sollte kein einzelnes Element einer solchen Liste ohne Hinweise auf das Gegenteil nur auf der Grundlage ihrer Darbietung in einer gemeinsamen Gruppe als De-facto-Äquivalent eines beliebigen anderen Elements der gleichen Liste ausgelegt werden. Außerdem kann auf verschiedene Ausführungsformen und Beispiele der vorliegenden Erfindung hierin zusammen mit Alternativen für die verschiedenen Bestandteile derselben Bezug genommen werden. Es sollte sich verstehen, dass solche Ausführungsformen, Beispiele und Alternativen nicht als De-facto-Äquivalente voneinander auszulegen sind, sondern als gesonderte und autonome Repräsentationen der vorliegenden Erfindung zu betrachten sind.
Darüber hinaus können die beschriebenen Merkmale, Strukturen oder Kennzeichen auf eine beliebige geeignete Weise in einer oder mehreren Ausführungsformen kombiniert werden. In der vorstehenden Beschreibung werden zahlreiche spezifische Einzelheiten bereitgestellt, wie Beispiele von Längen, Breiten, Formen usw., um ein gründliches Verständnis von Ausführungsformen der Erfindung zu gewährleisten. Eine Person vom betreffenden Fach wird jedoch erkennen, dass die Erfindung ohne eine oder mehrere der spezifischen Einzelheiten oder mit anderen Verfahren, Bestandteilen, Materialien usw. in die Praxis umgesetzt werden kann. In anderen Fällen werden gut bekannte Strukturen, Materialien oder Operationen nicht ausführlich gezeigt oder beschrieben, um ein Verdunkeln der Erfindung zu vermeiden.
Während die vorstehenden Beispiele erläuternd für die Prinzipien der vorliegenden Erfindung in einer oder mehreren besonderen Anwendungen sind, wird es für die Durchschnittsfachpersonen offensichtlich sein, dass zahlreiche Modifikationen in Form, Verwendung und Einzelheiten der Umsetzung ohne die Ausübung erfinderischer Fähigkeit und ohne Abweichung von den Prinzipien und Konzepten der Erfindung vorgenommen werden können. Dementsprechend ist nicht beabsichtigt, dass die Erfindung begrenzt wird, außer wie durch die die unten dargelegten Ansprüche.
Die Verben „umfassen“ und „einschließen“ werden in diesem Dokument als offene Begrenzungen verwendet, die das Vorhandensein ebenfalls nicht angegebener Merkmale weder ausschließen noch erfordern. Die in abhängigen Ansprüchen angegebenen Merkmale sind wechselseitig frei kombinierbar, sofern nicht ausdrücklich anders angegeben. Darüber hinaus sollte es sich verstehen, dass die Verwendung von „ein“ oder „eine“, das heißt, einer Einzahlform, in diesem gesamten Dokument eine Mehrzahl nicht ausschließt.
GEWERBLICHE ANWENDBARKEIT
Wenigstens einige Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung finden gewerbliche Anwendung beim Verarbeiten von Beschleunigungssensordaten, zum Beispiel zur Herzüberwachung.
ABKÜRZUNGSLISTE

ADU: Analog-Digital-Umsetzer
EKG: Elektrokardiographie

Bezugszeichenliste

110: Brust
120: Ablesevorrichtung
130: Analytikeinrichtung
112, 113: Verbindungen
140: Graphische Darstellung
210, 220: Ladungsverstärker
230: Differentialverstärker
310, 320: Tiefpassfilter
330, 340: Schalter (in Rückkopplung über Differentialverstärker 230)
410, 420: Rückkopplung über Ladungsverstärker
430, 440: Haltekondensator
450, 460: Schaltbare Spannungsquelle
472, 474, 476,478: Schalter (4)
600: Vorrichtung von 6
610 - 660: Struktur der Vorrichtung von 6
710 - 730: Phasen des Verfahrens von 7

Claims

Seismokardiographische Ablesevorrichtung (120), dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung Folgendes umfasst: - zwei Ladungsverstärker (210, 220), die dafür konfiguriert sind, eine Eingabe von einem Beschleunigungssensor (110) zu empfangen und jeweils ein erstes Ausgangssignal zu erzeugen, wobei der Beschleunigungssensor (110) zwei mechanische Kondensatoren umfasst, die in Reihe verbunden sind, wobei die mechanischen Kondensatoren ihre Kapazität entsprechend Beschleunigungsimpulsen ändern, wobei zwei Rückkopplungen über jeweilige Schalter (330, 340) in der Ablesevorrichtung über einen Differentialverstärker verbunden sind, und - den Differentialverstärker (230), der dafür konfiguriert ist, die ersten Ausgangssignale zu empfangen und eine Differenz zwischen den ersten Ausgangssignalen zu verstärken, um zwei zweite Ausgangssignale zu erzeugen.
Vorrichtung (120) nach Anspruch 1, wobei, wenn die Schalter (330, 340) geschlossen werden, ein Zustand des Differentialverstärkers (230) zurückgesetzt wird.
Vorrichtung (120) nach Anspruch 1 oder 2, wobei, wenn die Schalter (330, 340) offen sind, ein Widerstand der Schalter (330, 340) im gesperrten Zustand eine Widerstandsrückmeldung unterdrückt und eine aktive Hochpassfilter-Funktionalität erzeugt wird, wobei die aktive Hochpassfilter-Funktionalität eine konstante Beschleunigungskomponente in der Eingabe von dem Beschleunigungssensor (110) unterdrückt.
Vorrichtung (120) nach einem der Ansprüche 1-3, wobei die Schalter (330, 340) mit Kondensatoren parallelgeschaltet sind.
Vorrichtung (120) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, die ferner wenigstens einen Verarbeitungskern (610) umfasst, der dafür konfiguriert ist, als Reaktion auf eine Feststellung, das Bewegungsstörungen unterhalb eines Schwellenwertes liegen, einen Messzustand auslöst.
Vorrichtung (120) nach Anspruch 5, wobei der wenigstens eine Verarbeitungskern (610) dafür konfiguriert ist, die Vorrichtung (120) in einem Bewegungserkennungszustand zu halten, wenn die Bewegungsstörungen nicht unterhalb des Schwellenwertes liegen.
Vorrichtung (120) nach einem der Ansprüche 5-6, wobei der wenigstens eine Verarbeitungskern (610) dafür konfiguriert ist, auf der Grundlage der zweiten Ausgangssignale, festzustellen, ob eine Person, die der Beschleunigungssensor (110) misst, Herzvorhofflimmern erfährt.
Vorrichtung (120) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, die ferner einen Differential-Analog-Digital-Umsetzer umfasst, der dafür konfiguriert ist, die zwei zweiten Ausgangssignale zu empfangen und eine digitale Darstellung derselben auszugeben.
Verfahren, dadurch gekennzeichnet, dass das Verfahren Folgendes umfasst: - Empfangen (710), in zwei Ladungsverstärkern, einer Eingabe von einem Beschleunigungssensor, wobei der Beschleunigungssensor zwei mechanische Kondensatoren umfasst, die in Reihe verbunden sind, wobei die mechanischen Kondensatoren ihre Kapazität entsprechend Beschleunigungsimpulsen ändern, wobei zwei Rückkopplungen über jeweilige Schalter über einen Differentialverstärker verbunden sind, - Erzeugen (720), in jedem der Ladungsverstärker, eines ersten Ausgangssignals und - Verstärken (730), in dem Differentialverstärker, einer Differenz zwischen den ersten Ausgangssignalen, um zwei zweite Ausgangssignale zu erzeugen.
Verfahren nach Anspruch 9, welches das Zurücksetzen eines Ausgangszustandes des Differentialverstärkers durch Schließen der Schalter umfasst.
Verfahren nach Anspruch 9 oder 10, wobei, wenn die Schalter offen sind, der Widerstand der Schalter im gesperrten Zustand eine Widerstandsrückmeldung bildet und eine aktive Hochpassfilter-Funktionalität erzeugt wird, wobei die aktive Hochpassfilter-Funktionalität eine konstante Beschleunigungskomponente in der Eingabe von dem Beschleunigungssensor unterdrückt.
Verfahren nach einem der Ansprüche 9-11, wobei die Schalter mit Kondensatoren parallelgeschaltet sind.
Verfahren nach einem der Ansprüche 9-12, das ferner das Auslösen, durch wenigstens einen Verarbeitungskern, eines Messzustandes als Reaktion auf eine Feststellung, dass Bewegungsstörungen unterhalb eines Schwellenwertes liegen, umfasst.
Verfahren nach Anspruch 13, das ferner das Aufrechterhalten, durch den wenigstens einen Verarbeitungskern, eines Bewegungserkennungszustandes, wenn die Bewegungsstörungen nicht unterhalb des Schwellenwertes liegen, umfasst.
Verfahren nach einem der Ansprüche 13-14, das ferner das Feststellen, durch den wenigstens einen Verarbeitungskern, auf der Grundlage der zweiten Ausgangssignale, ob eine Person, die der Beschleunigungssensor misst, Herzvorhofflimmern erfährt, umfasst.
Verfahren nach einem der Ansprüche 9-15, das ferner das Empfangen der zwei zweiten Ausgangssignale in einem Differential-Analog-Digital-Umsetzer, der eine digitale Darstellung derselben ausgibt, umfasst.
Nichtflüchtiges computerlesbares Medium, dadurch gekennzeichnet, dass das Medium auf demselben einen Satz von computerlesbaren Anweisungen gespeichert hat, die, wenn sie durch wenigstens einen Prozessor ausgeführt werden, eine Vorrichtung zu wenigstens Folgendem veranlassen: - in zwei Ladungsverstärkern eine Eingabe von einem Beschleunigungssensor zu empfangen, in jedem der Ladungsverstärker, wobei der Beschleunigungssensor zwei mechanische Kondensatoren umfasst, die in Reihe verbunden sind, wobei die mechanischen Kondensatoren ihre Kapazität entsprechend Beschleunigungsimpulsen ändern, wobei zwei Rückkopplungen in der Vorrichtung über jeweilige Schalter über einen Differentialverstärker verbunden sind, - in jedem der Ladungsverstärker ein erstes Ausgangssignal zu erzeugen und - in dem Differentialverstärker eine Differenz zwischen den ersten Ausgangssignalen zu verstärken, um zwei zweite Ausgangssignale zu erzeugen.
Computerprogramm, das dafür konfiguriert ist, zu veranlassen, dass ein Verfahren nach einem der Ansprüche 9-16 durchgeführt wird.