MX2014001125A - Dispositivo y metodo para obtener y procesar lecturas de medicion de un ser vivo. - Google Patents

Abstract

La presente invención se refiere a un dispositivo (10) para obtener y procesar lecturas de medición que incluye al menos un componente representativo de un fenómeno físico en un ser vivo (16) , que comprende un sensor (12) para obtener lecturas de medición de al menos una parte del cuerpo de un ser vivo (16) de una distancia que tiene al menos un componente representativo del fenómeno físico en el ser vivo (16), una unidad de identificación (26) para identificar al menos una parte del cuerpo del ser vivo (16); una unidad de extracción (38) para extraer al menos una primera señal de las lecturas de medición que representan al menos un componente representativo del fenómeno físico, una unidad de evaluación (30) para obtener información de ajuste predeterminado de acuerdo a al menos una parte del cuerpo identificada, y una unidad de ajuste (34) para ajustar al menos una primera señal de acuerdo a la información de ajuste y para generar al menos una señal de salida que representa el fenómeno físico del ser vivo (16).

Description

DISPOSITIVO Y METODO PARA OBTENER Y PROCESAR LECTURAS DE MEDICION DE UN SER VIVO CAMPO DE LA INVENCION La presente invención se refiere a un dispositivo y un método para obtener y procesar lecturas de medición que incluyen al menos un componente representativo de un fenómeno físico en un ser vivo. La invención también se refiere a un programa de computadora para implementar tal método .

ANTECEDENTES DE LA INVENCION Los sensores tradicionales para medir un fenómeno físico, como una oxigenación de la sangre, usualmente se diseñan para su uso directo en una sola parte del cuerpo. Por ejemplo los sensores se diseñan como broches para dedo, broches para oído, sensores para frente, broches para dedo del pie o sensores para tobillo que comprenden fuentes de luz infrarroja y detectores infrarrojos. Estos sensores se forman de tal manera que encajan perfectamente en la parte del cuerpo acordada. Cada parte del cuerpo tiene diferente reflexión de luz y/o características de transmisión de luz debido a la estructura interna de la piel, por ejemplo la piel es más gruesa en los pies que en la cara lo que lleva a una amplitud mayor de mediciones del fenómeno físico en la cara y luego en los pies. Para superar estas diferencias, se usan curvas de calibración predeterminadas, en donde las Ref: 245364 curvas de calibración se adaptan para la parte del cuerpo en la que la medición se toma. La curva de calibración correcta se puede seleccionar fácilmente por los sensores descritos arriba, ya que los sensores se dedican claramente a una parte del cuerpo especificada. Después de seleccionar la curva de calibración correcta, los valores medidos se calculan de una señal en bruto obtenida por el sensor tradicional usando la curva de calibración seleccionada.

En el monitoreo de signos vitales basados en cámara fenómenos físicos se pueden medir discretamente desde una distancia. Un problema es que en el monitoreo de signos vitales basados en cámara no se puede concluir de diferentes diseños de sensores cuya parte del cuerpo se mide actualmente. Por lo tanto, las curvas de calibración específica no se pueden seleccionar directamente. Sin embargo, un ajuste independiente de la parte del cuerpo no proporciona la exactitud requerida por los profesionales de la salud.

BREVE DESCRIPCION DE LA INVENCION Es un objetivo de la presente invención proporcionar un método, un dispositivo y un programa de computadora de los tipos mencionados arriba que permitan medir un fenómeno físico de un ser vivo a partir de una distancia y emitir una señal de salida exacta que representa el fenómeno físico del ser vivo.

En un primer aspecto de la presente invención un dispositivo se presenta para obtener y procesar lecturas de medición que incluyen al menos un componente representativo de un fenómeno físico en un ser vivo, que incluye un sensor para obtener lecturas de medición de al menos una parte del cuerpo de un ser vivo desde una distancia que tiene al menos un componente representativo del fenómeno físico en el ser vivo, una unidad de identificación para identificar al menos una parte del cuerpo del ser vivo, una unidad de extracción para extraer al menos una primera señal de las lecturas de medición que representan al menos un componente representativo del fenómeno físico, una unidad de evaluación para obtener información de ajuste predeterminado de acuerdo a al menos una parte del cuerpo identificada, y una unidad de ajuste para ajustar al menos una primera señal de acuerdo a la información de ajuste y para generar al menos una señal de salida que representa el fenómeno físico del ser vivo.

En un aspecto adicional de la presente invención un método se presenta para obtener y procesar lecturas de medición que incluyen al menos un componente representativo de un fenómeno físico en un ser vivo, que incluye las etapas de obtener lecturas de medición desde al menos una parte del cuerpo de un ser vivo desde una distancia que tiene al menos un componente representativo del fenómeno físico en el ser vivo, identificar al menos una parte del cuerpo del ser vivo, extraer al menos una primera señal de las lecturas de medición que representan al menos un componente representativo del fenómeno físico, obtener información de ajuste predeterminado de acuerdo a al menos una parte del cuerpo identificada, ajustar al menos una primera señal de acuerdo a la información de ajuste, y generar al menos una señal de salida que representa el fenómeno físico del ser vivo .

En un aspecto adicional de la presente invención se presenta un procesador para procesar lecturas de medición que incluyen al menos un componente representativo de un fenómeno físico en un ser vivo, que incluye una interfaz para recibir lecturas de medición de al menos una parte del cuerpo de un ser vivo obtenida de una distancia y que tiene al menos un componente representativo del fenómeno físico en el ser vivo, una unidad de identificación para identificar al menos una parte del cuerpo del ser vivo, una unidad de extracción para extraer al menos una primera señal de las lecturas de medición que representan al menos un componente representativo del fenómeno físico, una unidad de evaluación para obtener información de ajuste predeterminado de acuerdo a al menos un parte del cuerpo identificada y una unidad de ajuste para ajustar al menos una primera señal de acuerdo a la información de ajuste y para generar al menos una señal de salida que representa el fenómeno físico del ser vivo.

En un aspecto adicional de la presente invención un método se presenta para procesar lecturas de medición que incluye al menos un componente representativo de un fenómeno físico en un ser vivo, que incluye las etapas de recibir lecturas de medición de al menos una parte del cuerpo de un ser vivo obtenido de una distancia y que tiene al menos un componente representativo del fenómeno físico en el ser vivo, identificar al menos una parte del cuerpo del ser vivo, extraer al menos una primera señal de las lecturas de medición que representan al menos un componente representativo del fenómeno físico, obtener información de ajuste predeterminado de acuerdo a al menos una parte del cuerpo identificada, ajustar al menos una primera señal de acuerdo a la información de ajuste, y generar al menos una señal de salida que representa el fenómeno físico del ser vivo.

En un aspecto adicional de la presente invención un programa de computadora se presenta, comprende medios de código de programa para causar que una computadora realice las etapas del método descrito arriba cuando tal programa de computadora se lleva a cabo en la computadora.

La invención se basa en la idea de identificar partes del cuerpo de las lecturas de medición obtenidas por el sensor de una distancia. Con base en la información de ajuste adaptado de las partes del cuerpo identificadas se puede seleccionar y aplicar a señales correspondientes para proporcionar una señal de salida exacta.

El sensor se obtiene las lecturas de medición de una distancia al ser vivo. El sensor puede ser por ejemplo un sensor de imagen. Generalmente, cualquier clase de sensor se puede usar lo que proporciona lecturas de medición, en particular datos de imagen, de las cuales al menos una primera señal se puede extraer. Además, una pluralidad de sensores se puede usar para obtener lecturas de medición. Por ejemplo, unidades diferentes, por ejemplo la unidad de identificación y la unidad de extracción, pueden recibir lecturas de medición de diferentes sensores. Diferentes sensores también pueden diferir en su posición y/o sus especificaciones. Por ejemplo, se puede usar para obtener lecturas de medición de diferentes ángulos y/o con diferente longitud de onda de luz. De esta manera, más información se proporciona para examinar el ser vivo de modo que la exactitud del examen se puede mejorar. Por lo tanto, las lecturas de medición se pueden obtener muy fácilmente y sin molestias para el ser vivo. Bajo el término ser vivo preferiblemente un ser humano, por ejemplo un paciente, se entiende. Alternativamente, la invención se puede usar con otros seres vivos como animales. Además, ya que el sensor generalmente no se enlaza al cuerpo del ser vivo no hay necesidad para una forma específica de la parte del cuerpo del sensor. Por lo tanto, no se conoce directamente del tipo del sensor qué parte del cuerpo se mide actualmente. Más importante, al obtener las lecturas de medición desde una distancia, las lecturas de medición se pueden obtener de una pluralidad de partes del cuerpo simultáneamente, que lleva a una pluralidad de representantes de componente del fenómeno físico incluido en las lecturas de medición. Las partes del cuerpo preferidas son cara, brazos, piernas, manos, pies, palmas, dedos y/o dedos de los pies.

La unidad de identificación identifica al menos una parte del cuerpo de la cual las lecturas de medición se toman. Se puede generar al menos una etiqueta de datos de identificación que define la parte del cuerpo identificada par uso adicional.

Esto puede, por ejemplo, alcanzarse al usar técnicas de detección de objeto para imagen que da sensores para detectar y seleccionar una o más partes del cuerpo basadas en las lecturas de medición. Un detector de parte del cuerpo adecuado para imagen que da sensores se describe en "Robust Realtime Object Detection", Viola, Paul; Jones, Michael; Vancouver, Canadá, 2001. Un marco de detección de objeto visual se describe es decir capaz de procesar imágenes rápidamente mientras que alcanza altas velocidades de detección. Esto se basa en una representación de imagen llamada una "Imagen Integral" que permite una computación rápida. Además, un algoritmo de aprendizaje se usa que selecciona un número pequeño de rasgos visuales críticos y proporciona clasificadores eficientes. Finalmente, los clasificadores se combinan en una "cascada" que permite regiones de fondo de la imagen a descargarse. Este algoritmo es en particular adecuado para detectar una cara de un humano como la parte del cuerpo.

En una modalidad la identificación de la parte del cuerpo se puede implementar con base en huerística. De este modo las técnicas de procesamiento de imágenes se pueden usar, como detección de bordes y segmentación de color.

En una modalidad adicional la identificación de la parte del cuerpo se basa en información tridimensional del cuerpo. La información tridimensional se puede obtener de forma separada, por ejemplo por una cámara 3D o por un sistema de visión estereoscópica. Alternativamente, el sensor se puede diseñar como una cámara 3D o como un sistema de visión estereoscópica.

En una modalidad todavía adicional un conjunto de detectores de parte del cuerpo pre-entrenados se usan para identificar las partes del cuerpo. Cada detector se entrena para identificar una parte del cuerpo específica, por ejemplo cara, mano, brazo o pie. Cuando las lecturas de medición se examinan por los detectores de la parte del cuerpo la etiqueta se crea por el detector de objeto que da la respuesta más alta. Cuando las imágenes se obtienen como lecturas de medición los detectores de la parte del cuerpo pueden examinar la imagen en secciones y etiquetas de asignar a cada sección individualmente.

En una modalidad todavía adicional, la detección de la parte del cuerpo se aplica usando una inicialización manual por un usuario y un enfoque de detección de la parte del cuerpo de aprendizaje en línea. Tal enfoque se describe en "Online learning of robust ob ect detectors during unstable tracking" , Kalal et al, Kioto, Japón, 2009. La detección de la parte del cuerpo de aprendizaje en línea tiene la ventaja de ser capaz de proporcionar detecciones que se adaptan al entorno actual, por ejemplo condiciones de iluminación, y la parte del cuerpo que se mide, por ejemplo deformaciones de la parte del cuerpo.

Para además identificar de manera mejorada partes del cuerpo, la información de contexto también se puede tomar en cuenta por la unidad de identificación. Por ejemplo, los modelos del cuerpo se pueden usar como información de contexto. Con base en el modelo de contexto las identificaciones falsas se pueden eliminar, por ejemplo un pie nunca se puede enlazar a una cabeza.

La unidad de extracción propuesta extrae al menos una primera señal de las lecturas de medición. Al menos una primera señal es un representante para el fenómeno físico a medirse. Preferiblemente se relaciona con un punto de medición en una parte del cuerpo del ser vivo. Extraer al menos una primera señal de las lecturas de medición preferiblemente se hace con base en información dada por las partes del cuerpo identificadas como se describe arriba. Por ejemplo, la extracción se puede alcanzar por al menos uno de los métodos descritos en "Noncontact simultaneous dual wavelength photoplethysmography : A further step toward noncontact pulse oximetry" , Humphreys et al, Review of scientific instrumente 78, 2007; o "Pulse Oxigraphy - And other new in-depth perspectives through the near infrared window" , Wieringa, 2007. Como un resultado, se extrae una primera señal sencilla o una pluralidad de primeras señales.

Además, la unidad de evaluación es obtener información de ajuste basado en las partes del cuerpo identificadas por la unidad de identificación. La información de ajuste es información predeterminada. Se puede almacenar en medios de almacenamiento de datos del dispositivo. En este caso la unidad de evaluación está leyendo la información de ajuste de estos medios de almacenamiento de datos de acuerdo a las etiquetas definidas por las partes del cuerpo identificadas.

La unidad de ajuste es ajusfar al menos una primera señal basada en la información de ajuste recibida de la unidad de evaluación. Si únicamente una primera señal se extrae o únicamente una primera señal se usa, la señal de salida se genera directamente al ajustar la primera señal. Si una pluralidad de primeras señales se identifica, estas primeras señales se ajustan de forma separada usando de acuerdo a la información de ajuste.

Se prefiere implementar la unidad de identificación, la unidad de extracción, la unidad de evaluación y la unidad de ajuste como uno o más microprocesadores, por ejemplo como una computadora personal o estación de trabajo.

La invención por lo tanto proporciona un dispositivo y un método que permite generar una señal de salida altamente exacta que representa el fenómeno físico del ser vivo.

Las modalidades preferidas de la invención se definen en las reivindicaciones dependientes. Se entenderá que el método reivindicado tiene modalidades preferidas similares y/o idénticas como el dispositivo reivindicado y como se define en las reivindicaciones dependientes.

En una modalidad de la invención el fenómeno físico es oxigenación de la sangre, pulso, presión arterial, variabilidad del ritmo cardiaco, frecuencia respiratoria, profundidad de anestesia y/o hipo- e hipervolemia, esto es, el dispositivo y método de acuerdo a la presente invención generalmente son capaces para derivar signos vitales correspondientes (también llamados señales biométricas) . En esta modalidad al menos un fenómeno físico específico se mide. Dependiendo del fenómeno físico a medirse diferentes técnicas de extracción tienen que proporcionarse. Como por ejemplo pulso, variabilidad del ritmo cardiaco y frecuencia respiratoria son fenómenos periódicos. Estos fenómenos se pueden extraer por técnicas de extracción por cambios periódicos en las lecturas de medición. Los fenómenos de oxigenación de la sangre y presión arterial no son necesariamente de una clase periódica. Por lo tanto, una técnica de extracción más estática se necesita. Es ventajoso que la invención proporciona una forma sencilla para corregir las primeras señales para estas diferentes clases de fenómenos físicos medidos con base en el mismo concepto. Es además ventajoso, que múltiples fenómenos se pueden medir con el mismo dispositivo al reemplazar la técnica de extracción y/o proporcionando múltiples técnicas de extracción de una manera paralela. Esto está llevando a un método y dispositivo muy económico.

En una modalidad adicional el sensor es una cámara de vídeo. En esta modalidad una cámara de vídeo, se usa para obtener las lecturas de medición. Por lo tanto, las lecturas de medición son una secuencia de imágenes. La cámara de vídeo puede ser una cámara de vídeo digital de una clase tradicional. Esto es posible para obtener lecturas de medición desde todo el espectro visible de luz. Alternativamente, la cámara de vídeo se puede adaptar a una banda estrecha de longitud de ondas o a longitudes de onda específicas que son relevantes para el fenómeno físico a medirse, como por ejemplo una cámara infrarroja o una cámara RGB. Como por ejemplo, si la oxigenación de la sangre se debe medir de una combinación de la banda de longitud de onda verde, roja e infrarroja es de principal interés.

Una alternativa adicional para una cámara de vídeo adaptada es una cámara de terahercios . La cámara de terahercios se adapta a un espectro electromagnético que se ubica entre microondas y regiones infrarrojas cercanas del espectro electromagnético. Esta cámara específica tiene la ventaja de medir a través de diferentes tipos de material, como por ejemplo ropa.. Además, está midiendo más profundamente a través de la piel y es menos sensible a movimientos del ser vivo examinado. Por lo tanto, la cámara de terahercios proporciona una manera muy robusta para obtener lecturas de medición de alta calidad. Además, dependiendo de la aplicación, una fuente de luz adicional que incluye las longitudes de ondas usadas para la medición deseada se puede usar para proporcionar las lecturas de medición. Es una ventaja que tales cámaras de vídeo estén altamente disponibles y sean muy rentables. Una ventaja adicional es que las lecturas de medición obtenidas por la cámara de vídeo contienen una pluralidad de información que se puede analizar con el tiempo como para identificar las partes del cuerpo correctamente y para adaptarse a los cambios en una escena determinada, por ejemplo a condiciones de luz .

En una modalidad adicional la información de ajuste es al menos una curva de calibración. En esta modalidad cada primera señal se ajusta con base en una curva de calibraciones predeterminada de acuerdo. La curva de calibración se asigna a la parte del cuerpo identificada y almacenada en los medios de almacenamiento de datos. Después de que una parte del cuerpo se ha identificado la etiqueta que describe la parte del cuerpo de acuerdo se recibe por la unidad de evaluación. La unidad de evaluación puede luego leer la curva de calibración de acuerdo de medios de almacenamiento de datos que comprenden un conjunto de datos de curvas de calibración predeterminadas. Es ventaja de que las curvas de calibración están proporcionando diferentes valores de ajuste relacionados con diferentes valores de la primera señal. Esto está llevando a un ajuste más exacto de al menos una primera señal. Además, esto se pretende para adaptar la curva de calibración de acuerdo al ser vivo examinado. Por ejemplo, la curva de calibración se puede adaptar manualmente al comparar la señal de salida con una medición del fenómeno físico de otro dispositivo de medición. Por lo tanto, un muy exacto ajustado al menos de una primera señal se puede generar. Además, el uso de una curva de calibración predeterminada ventajosamente proporciona la posibilidad de establecer calibración en tiempo real, ya que están disponibles y aplicables muy rápido.

En una modalidad adicional la unidad de extracción se adapta para extraer al menos una primera señal de las lecturas de medición de acuerdo a al menos una parte del cuerpo identificada. En esta modalidad al menos la primera señal se extrae con base en la información obtenida por la unidad de identificación. La información de la parte del cuerpo identificada se puede usar para extraer con precisión al menos una primera señal. Por ejemplo, si un brazo se ha identificado en una imagen obtenida por el sensor, la señal se puede extraer únicamente desde la región de la imagen, donde el brazo se asume. Además, la información de la región se puede usar en siguientes imágenes obtenidas por el sensor. Esto aplica para una pluralidad de partes del cuerpo identificadas. Por lo tanto, el resto de la imagen que no representa ninguna de las partes del cuerpo se puede descartar evitando la primera señal respectivamente las primeras señales de artefactos. Una ventaja es que al menos una primera señal se puede extraer muy exactamente. Además, esta modalidad mejora la robustez de la extracción.

En una modalidad adicional la unidad de identificación se adapta para estimar movimientos de al menos una parte del cuerpo identificada y la unidad de extracción se adapta para extraer al menos una primera señal de acuerdo con los movimientos estimados. En esta modalidad los movimientos del ser vivo se toman en cuenta para identificar partes del cuerpo y extraer al menos una primera señal . Los movimientos del ser vivo a examinarse pueden llevar a lecturas de medición no claras. Después de identificar la parte del cuerpo, sus movimientos se pueden rastrear para adaptar la extracción. Por lo tanto, un cualitativamente mejor al menos una primera señal se obtiene, en donde los artefactos se reducen. Además, es pensable para rastrear el movimiento completo del ser vivo para una implementación robusta de movimiento general del método. Por ejemplo, la compensación de movimiento general se puede implementar. Alternativamente o adicionalmente , se podría estimar con base en un modelo de cuerpo si una parte del cuerpo previamente identificada se moverá fuera de un área de sensor por los movimientos estimados y/o si otra parte del cuerpo se mueve en el área de sensor por los movimientos estimados.

Además, la unidad de identificación se puede adaptar para identificar una postura de al menos una parte del cuerpo identificada. La postura de las partes del cuerpo puede afectar las lecturas de medición. Al identificar la postura, la información adicional se puede tomar en cuenta por la unidad de extracción, la unidad de evaluación y/o la unidad de ajuste. La información adicional puede por ejemplo referirse a condiciones de iluminación en la parte del cuerpo afectada por su postura o a la superposición de partes del cuerpo, en donde las regiones de una parte del cuerpo se cubren por otra parte del cuerpo. La postura se puede describir por ejemplo por un modelo tridimensional de al menos una parte del cuerpo del ser vivo.

En una modalidad adicional una unidad de análisis se proporciona para comparar al menos dos primeras señales que representan representantes de componente del fenómeno físico de diferentes partes del cuerpo del ser vivo. En esta modalidad la posibilidad de medir múltiples partes del cuerpo al mismo tiempo se usa adicionalmente . Es físicamente normal obtener diferentes lecturas de medición de diferentes partes del cuerpo de un ser vivo. Sin embargo, después de ajustar las primeras señales de diferentes partes del cuerpo, las primeras señales deben corresponder aproximadamente la una a la otra. Al comparar las primeras señales después de ajustarías, la información adicional alrededor del ser vivo se puede obtener. Si por ejemplo substancialmente diferentes primeras señales se obtienen de diferentes piernas, se puede asumir que una diferencia patológica se presenta, por ejemplo con base en una trombosis.

En una modalidad adicional la unidad de análisis se adapta para determinar una diferencia entre al menos dos primeras señales y para generar una señal de informes si la diferencia excede un umbral. En esta modalidad las primeras señales ajustadas de diferentes partes del cuerpo se comparan al computar su diferencia. Si la diferencia entre las señales excede un umbral predeterminado una anormalidad se asume y una señal de informes se genera. La señal de informes por ejemplo puede ser una señal acústica o una óptica que reporta una presencia de la anormalidad a un usuario. Además, se prefiere si las partes del cuerpo de acuerdo también se reportan al usuario por la señal de informes. Por lo tanto, un usuario del dispositivo se informa que una anormalidad se presenta eventualmente y donde esta anormalidad se asume. El usuario puede examinar el ser vivo muy rápidamente con base en esta información. Esto además se prefiere si diferentes umbrales se usan que se adaptan a diferentes emparejamientos de primeras señales de diferentes partes del cuerpo que lleva a una mayor exactitud de la señal de informes.

En una modalidad adicional la unidad de ajuste se adapta para generar la señal de salida con base en al menos dos primeras señales. En esta modalidad la señal de salida se genera de acuerdo a una pluralidad de primeras señales ajustadas. Una de las principales ventajas de la idea inventiva es que una pluralidad de primeras señales se puede obtener que deban ser substancialmente idénticas después de ajustar. Al seleccionar las primeras señales ajustadas y/o combinarlas, la señal de salida se puede generar con especialmente alta precisión. Una selección se puede hacer por ejemplo al descartar primeras señales de partes del cuerpo que no son adecuadas para obtener lecturas de medició .

En una modalidad adicional la unidad de ajuste se adapta para determinar una calidad de al menos dos primeras señales y para seleccionar al menos una primera señal con base en la calidad. En esta modalidad una calidad de al menos dos primeras señales y/o primeras señales ajustadas se determina para seleccionar al menos una primera señal ajustada adecuada para generar la señal de salida. La calidad se puede estimar por ejemplo de un ruido a relación de señal, de un tiempo la parte del cuerpo de acuerdo se podría obtener por el sensor, desde una cantidad de movimiento detectado en la parte del cuerpo que se monitorea, una cantidad de gradiente, una cantidad de variación de color y/o un nivel de luz de la parte del cuerpo que se monitorea. Es concebible generar la señal de salida al seleccionar la una primera señal ajustada que comprende la más alta calidad. Es una ventaja que la señal de salida se base en al menos una primera señal con la más alta calidad disponible, que lleva a una calidad muy alta de la señal de salida.

En una modalidad adicional la unidad de ajuste se adapta para combinar al menos dos primeras señales para generar la señal de salida. En esta modalidad la señal de salida se genera con base en al menos dos primeras señales. Se prefiere para combinar las primeras señales ajustadas de acuerdo a diferentes partes del cuerpo. Por lo tanto, una señal de salida muy exacta se genera. Adicionalmente , las primeras señales se pueden seleccionar de acuerdo a una calidad mínima, en donde únicamente las primeras señales ajustadas se combinan comprenden una calidad mínima. Además, es ventajoso aplicar un cambio de fase a las primeras señales ajustadas específicas a las partes del cuerpo de acuerdo. Como por ejemplo, una pulsación medida en un brazo será ligeramente por delante de la misma pulsación medida en un pie por diferentes distancias para el corazón que lleva a diferentes tiempos de transito de pulso. Las primeras señales ajustadas se pueden combinar en diferentes formas. Se pueden combinar por ejemplo por promedio aritmético. Esto está llevando a un enfoque muy rápido que se puede computar fácilmente. Además, un promedio en peso es pensable. La carga se puede hacer por ejemplo al usar factores de calidad de acuerdo a la calidad de al menos una primera señal.

BREVE DESCRIPCION DE LAS FIGURAS Estos y otros aspectos de la invención serán evidentes de y aclararán con referencia a las modalidades descritas en lo sucesivo. En las siguientes figuras.

La Fig. 1 muestra un diagrama esquemático de una primera modalidad de un dispositivo de acuerdo a la invención, La Fig. 2 muestra un diagrama esquemático de una segunda modalidad de un dispositivo de acuerdo a la invención que comprende una unidad de análisis, La Fig. 3 muestra un diagrama de flujo que ilustra una primera modalidad de un método de acuerdo a la invención, La Fig. 4 muestra un diagrama de flujo que ilustra una segunda modalidad de un método de acuerdo a la invención, y La Fig. 5 muestra un diagrama que ilustra información de ajuste por diferentes partes del cuerpo.

DESCRIPCION DETALLADA DE LA INVENCION La Fig. 1 muestra una primera modalidad de un dispositivo 10 de acuerdo a la presente invención. El dispositivo 10 comprende una cámara de vídeo 12 como un sensor. La cámara de vídeo 12 tiene un área de sensor 14 en donde se pueden obtener lecturas de medición de un ser humano 16. El área de sensor 14 puede incluir el ser humano completo 16 o únicamente partes del ser humano 16. Las lecturas de medición obtenidas por la cámara de vídeo 14 están en la forma de una secuencia de imágenes que tiene un componente representativo de un fenómeno físico del ser humano. En lo siguiente la invención se describe ejemplarmente con una oxigenación de la sangre como el fenómeno físico a medirse. Se tiene que entender que esto no limita la invención. Otros fenómenos físicos que se pueden medir ventajosamente por la invención son por ejemplo pulso, variabilidad del ritmo cardiaco, presión arterial, frecuencia respiratoria, profundidad de anestesia y/o hipo- e hipervolemia . La secuencia de imágenes se transmite por medio de una línea 18 a un procesador 20 del dispositivo 10.

El procesador 20 comprende una interfaz 22 para recibir las lecturas de medición. En el procesador 20 las lecturas de medición se transmiten por medio de una flecha 24 a una unidad de identificación 26. La unidad de identificación 26 se analiza las lecturas de medición para identificar al menos una parte del cuerpo del ser humano 16 adecuada para medir el fenómeno físico. La parte del cuerpo puede ser por ejemplo cara, brazo, mano, pierna, pie, dedo del pie y/o pulgar. La identificación se realiza por un objeto que detecta algoritmo ejecutado dentro de la unidad de identificación 10 para detectar partes del cuerpo en imágenes. Después de identificar al menos una parte del cuerpo, la unidad de identificación 26 es generar etiquetas de datos con información que al menos una parte del cuerpo se ha identificado, por ejemplo "dedo del pie derecho" . Esta información se transmite por medio de una flecha 28 a una unidad de evaluación 30. La unidad de evaluación 30 comprende medios de almacenamiento de datos, en donde las curvas de calibración se almacenan. Con base en la información enviada por la unidad de identificación 26, la unidad de evaluación 30 se selecciona de acuerdo a curvas de calibración de los medios de almacenamiento de datos y transmite estos por medio de una flecha 32 a una unidad de ajuste 34.

Iniciando nuevamente desde la interfaz 22, las lecturas de medición también se transmiten por medio de una flecha 36 a una unidad de extracción 38. La unidad de extracción 38 es extraer al menos una primera señal de las lecturas de medición recibidas. Ya que las lecturas de medición son imágenes esto se realiza al usar algoritmos de procesamiento de imagen. Como por ejemplo puede ser deseable para ubicar primero puntos de medición adecuados en las imágenes, preferiblemente al buscar píxeles de color de la piel. Luego estos puntos de medición se analizan para extraer al menos primera señal. En el caso de oxigenación de la sangre, el color de la piel se evalúa como para obtener una serie de valores para la oxigenación de la sangre. Como se muestra en la Fig. 1 la información alrededor de la parte del cuerpo identificada se puede transmitir opcionalmente por medio de una flecha 28' a la unidad de extracción 38. La unidad de extracción 38 puede usar esta información para mejorar la calidad de lo extraído al menos una primera señal. En particular, la unidad de identificación 26 puede identificar al menos una región en la secuencia de imágenes en donde al menos una parte del cuerpo a medirse se ubica.

Esta región se transmite a la unidad de extracción 38, por ejemplo como una "máscara", que define las áreas, donde la unidad de extracción 38 tiene para extraer la primera señal de acuerdo. Por lo tanto, la primera señal extraída con base en esta información se puede ligar fácilmente a la curva de calibración de acuerdo desde la unidad de evaluación 30. Después de extraer al menos una primera señal, esto se transmite por medio de una flecha 40 a la unidad de ajuste 34. En la unidad de ajuste 34 cada primera señal se ajusta de acuerdo a la curva de calibración asignada seleccionada por la unidad de evaluación 30. Cada curva de calibración se asigna a su primera señal de acuerdo con base en la parte del cuerpo que está relacionada. Entonces la curva de calibración se aplica con la primera señal de acuerdo generando una primera señal ajustada.

Si únicamente una primera señal ajustada se genera, la unidad de ajuste es emitir la primera señal ajustada como una señal de salida. Si una pluralidad de primeras señales ajustadas se genera la unidad de ajuste 34 genera la señal de salida con base en la pluralidad de primeras señales ajustadas. Esto se hace al seleccionar y/o combinar primeras señales ajustadas.

La señal de salida se transmite por medio de una flecha 42 a una interfaz de salida 44. La interfaz de salida 44 se conecta con una línea 46 que transmite la señal de salida a una visualización 48. La visualización 48 visualiza el valor de la señal de salida que representa el fenómeno físico. En este caso una oxigenación de la sangre de 98%.

La Fig. 2 muestra una segunda modalidad de un dispositivo 50 de acuerdo a la presente invención. El dispositivo 50 comprende los mismos componentes como el dispositivo 10 de la Fig. 1.

Adicionalmente , el dispositivo 50 comprende una unidad de análisis 52. La unidad de análisis 52 se recibe lo ajustado al menos una primera señal por medio de una flecha 40'. Si una pluralidad de primeras señales ajustadas se transmite, las primeras señales ajustadas se comparan la una a la otra al calcular su diferencia. Preferiblemente esto se realiza en pares de primeras señales ajustadas, en donde cada primera señal representa el fenómeno físico en una diferente parte del cuerpo. Además, las diferencias calculadas se comparan con un umbral. El umbral es un umbral predeterminado y se almacena en medios de almacenamiento de datos de la unidad de análisis 52. Si al menos una de las diferencias excede el umbral, una señal de informes se genera. La señal de informes se transmite a una interfaz de salida 441 por medio de una flecha 54. La interfaz de salida 44' es emitir la señal de informes adicionalmente a la señal de salida por medio de la línea 46 a la visualización 48. Con base en la señal de informes, la visualización 48 es visualizar información adicional, que indica una diferencia elevada entre al menos dos de las primeras señales ajustadas.

La Fig. 3 muestra un diagrama de flujo 56 de una primera modalidad de un método de acuerdo a la presente invención. Las etapas de diagrama de flujo 56 se explicarán con respecto a la modalidad del dispositivo 10 mostrado en la Fig. 1.

El método comienza en una primera etapa 58. En la etapa 58 las lecturas de medición se obtienen. Como se muestra en la Fig. 1 las lecturas de medición se obtienen por la cámara de vídeo 12 como una secuencia de imágenes. Estas imágenes se transmiten luego al procesador 20.

En una siguiente etapa 60 al menos una parte del cuerpo del ser vivo observado se identifica. La unidad de identificación 26 está llevando a cabo esta etapa 60. Como las lecturas de medición son imágenes, el identificar se puede realizar por algoritmos de procesamiento de imagen, como por ejemplo algoritmos de reconocimiento de objetos. La información obtenida con respecto a las partes del cuerpo puede ser la existencia de una parte del cuerpo específica en las imágenes, una ubicación de una parte del cuerpo en las imágenes, información de movimiento de la parte del cuerpo y el tipo específico de la parte del cuerpo. La información se proporciona luego por etapas adicionales en el método.

En una etapa adicional 62 al menos una primera señal se extrae desde la secuencia de imágenes. El número de primeras señales depende del número de puntos de medición en las imágenes. Es posible para extraer únicamente una primera señal general basada en las imágenes. Sin embargo, se prefiere para extraer al menos una primera señal por cada parte del cuerpo identificada proporcionar como muchas primeras señales de diferentes puntos de medición como sea posible. La información alrededor de la ubicación de partes del cuerpo en las imágenes obtenidas en la etapa 60 se puede usar para definir los puntos de medición dentro de las imágenes.

En una etapa adicional 64 la información de ajuste se obtiene. En esta etapa la unidad de evaluación 30 está usando la información alrededor de la cual al menos una parte del cuerpo se identifica para seleccionar al menos una curva de calibración de acuerdo de los medios de almacenamiento de datos. Por lo tanto, para cada parte del cuerpo identificada una primera señal de acuerdo y una curva de calibración de acuerdo se proporcionan.

En una etapa adicional 66 al menos una primera señal se ajusta. En esta etapa la unidad de ajuste 34 se recibe al menos una curva de calibración obtenida en la etapa 64 y al menos una primera señal obtenida en la etapa 62. La curva de calibración se aplica a la primera señal de acuerdo con base en la parte del cuerpo que se asignan a en donde al menos una primera señal ajustada se genera.

En una etapa adicional 68 una señal de salida se genera con base en al menos una primera señal ajustada. Si únicamente una primera señal ajustada se recibe esta primera señal ajustada se usa como la señal de salida directamente. Si una pluralidad de las primeras señales ajustadas se presenta la señal de salida se genera con base en una selección de al menos una de las primeras señales ajustadas y/o con base en combinar al menos dos primeras señales ajustadas. Una selección se puede realizar al determinar una calidad de cada primera señal o primera señal ajustada. La calidad se puede determinar por técnicas conocidas basadas en un ruido a relación de señal, de un tiempo la parte del cuerpo de acuerdo se podría obtener por la cámara de vídeo, desde una cantidad de movimiento detectado en la parte del cuerpo que se monitorea, desde una cantidad de gradiente, desde una cantidad de variación de color y/o desde un nivel de luz de la parte del cuerpo que se monitorea. Con base en la calidad al menos una primera señal se selecciona lo que se usa como señal de salida. Si ninguna selección se hace o si una pluralidad de primeras señales ajustadas restantes después de la selección, las primeras señales ajustadas restantes se combinan para generar una señal de salida sencilla. Al combinar una pluralidad de primeras señales ajustadas una señal de salida muy exacta se genera, lo que se basa en lecturas combinadas desde una pluralidad de partes del cuerpo examinadas. Adicionalmente , el combinar tiene la ventaja de que si el ser vivo se mueve con relación a la cámara de vídeo una señal de salida se puede generar internamente con base en cambiar partes del cuerpo en las imágenes obtenidas que lleva a valor estable a emitirse. Por lo tanto, la combinación lleva a un enfoque muy robusto. La combinación se puede hacer por técnicas como un promedio aritmético o un promedio en peso. El promedio en peso puede ser basado en peso en parámetros de calidad determinados por la selección descrita arriba. Adicionalmente, las primeras señales ajustadas se desplazan en su fase como proporcionar una fase común ya que un desplazamiento de fase del fenómeno físico surge entre diferentes partes del cuerpo por la estructura del cuerpo de seres vivos. El desplazamiento se puede hacer de acuerdo a valores de desplazamiento predeterminados o al ajustar mínima y máxima de las primeras señales periódicas con respecto la una a la otra.

En una etapa adicional 70 la señal de salida se visualiza a un usuario. En esta etapa las señales de salida se reciben por la visualización 48 que visualiza un valor de acuerdo al fenómeno físico medido y de acuerdo a la señal de salida .

Las etapas 58 hasta 70 se repiten preferiblemente como para proporcionar un valor continuo visualizado al usuario.

La Fig. 4 muestra un diagrama de flujo 72 de una segunda modalidad de un método de acuerdo a la presente invención. El diagrama de flujo 72 comprende las etapas 58 hasta 70 del diagrama de flujo 56 de la Fig. 3. Las etapas adicionales del diagrama de flujo 72 se explicarán con respecto a la modalidad del dispositivo 50 mostrado en la Fig. 2.

Procedentes de la etapa 66 en la etapa 74 una pluralidad de primeras señales ajustadas se compara la una con la otra. Esto se hace al calcular la diferencia entre dos primeras señales ajustadas. Por referencias cruzadas diferentes emparejamientos de primeras señales ajustadas diferentes diferencias se calcularán. Cada diferencia se compara con un umbral predeterminado que se lee fuera de medios de almacenamiento de datos. Se prefiere si diferentes emparejamientos de primeras señales ajustadas se determinan con un umbral adaptado a este emparejamiento específico. Por lo tanto, los medios de almacenamiento de datos almacenan una pluralidad de umbrales que se asignan a diferentes primeras señales ajustadas de emparejamientos de diferentes partes del cuerpo. Por lo tanto, se gana una vigilancia selectiva de las primeras señales ajustadas.

Si al menos una diferencia se excede el umbral de acuerdo a una señal de informes se genera en la etapa 76. La señal de informes se visualiza luego en una etapa adicional 78 a un usuario. Se está informando al usuario de la al diferencia inusual que podría sugerir un problema físico. Se prefiere si la señal de informes también se reporta a cuyas partes del cuerpo esto se refiere para informar al usuario en cuyas partes del cuerpo se debe examinar primero.

La Fig. 5 muestra un diagrama 80 que tiene una abscisa 82 que describe el valor del fenómeno físico y una ordenada 84 que describe un valor de corrección para el fenómeno físico. En el diagrama un primer grupo 86 de tres valores de calibración se muestra que se relaciona con una primera señal determinada de una cara del ser vivo como una parte del cuerpo. Además, un segundo grupo 88 de siete valores de calibración se muestra que se relaciona con una primera señal determinada de una palma del ser vivo como una parte del cuerpo. Los valores de calibración de cada grupo 86, 88 se pueden interconectar por interpolación como para formar curvas de calibración por diferentes partes del cuerpo que proporciona información de calibración detallada dentro de un intervalo. La unidad de evaluación 30 se selecciona una de las curvas de calibración respectivamente grupos de valores de calibración 86 o 88 de acuerdo a la parte del cuerpo identificada por la unidad de identificación 26. La unidad de ajuste 34 se determina luego en el valor de calibración actual para aplicar con base en la curva de calibración y el valor de la primera señal a ajustarse.

Finalmente, en la unidad de ajuste 30 se agrega el valor de calibración actual al valor de acuerdo de la primera señal como para ajustar la señal.

Aunque la invención se ha ilustrado y descrito en detalle en las figuras y descripción anterior, tal ilustración y descripción se consideran ilustrativas o ejemplares y no restrictivas; la invención no se limita a las modalidades descritas. Otras variaciones a las modalidades descritas se pueden entender y efectuar por aquellos expertos en la técnica en la práctica de la invención reivindicada, a partir de un estudio de las figuras, la descripción, y las reivindicaciones adjuntas.

En las reivindicaciones, la palabra "que comprende" no excluye otros elementos o etapas, y el artículo indefinido "el" o "un" no excluye una pluralidad. Un elemento sencillo u otra unidad pueden cumplir las funciones de diversos elementos referidos en las reivindicaciones. El mero hecho de que ciertas mediciones se refieren en mutuamente diferentes reivindicaciones dependientes no indica que una combinación de estas mediciones no se puede usar con ventaja.

Un programa de computadora se puede almacenar/distribuir en un medio no transitorio adecuado, tal como un medio de almacenamiento óptico o un medio de estado sólido suministrado junto con o como parte de otro hardware, pero también se puede distribuir en otras formas, tal como por medio del Internet u otros sistemas de telecomunicación por cable o inalámbricas.

Cualquiera de los símbolos de referencia en las reivindicaciones no se debe interpretar como que limita el alcance.

Se hace constar que con relación a esta fecha, el mejor método conocido por la solicitante para llevar a la práctica la citada invención, es el que resulta claro de la presente descripción de la invención.

Claims (15)

REIVINDICACIONES Habiéndose descrito la invención como antecede, se reclama como propiedad lo contenido en las siguientes reivindicaciones :

1. Un dispositivo para obtener y procesar lecturas de medición que incluye al menos un componente representativo de un fenómeno físico en un ser vivo, caracterizado porque comprende : un sensor para obtener lecturas de medición desde al menos una parte del cuerpo de un ser vivo desde una distancia que tiene al menos un componente representativo del fenómeno físico en el ser vivo; una unidad de identificación para identificar al menos una parte del cuerpo del ser vivo; una unidad de extracción para extraer al menos una primera señal desde las lecturas de medición que representan al menos un componente representativo del fenómeno físico; una unidad de evaluación para obtener información de ajuste predeterminado de acuerdo a al menos una parte del cuerpo identificada; y una unidad de ajuste para ajustar al menos una primera señal de acuerdo a la información de ajuste y para generar al menos una señal de salida que representa el fenómeno físico del ser vivo.

2. El dispositivo de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque el fenómeno físico es oxigenación de la sangre, pulso, variabilidad del ritmo cardiaco, presión arterial, frecuencia respiratoria, profundidad de anestesia y/o hipo- e hipervolemia .

3. El dispositivo de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque el sensor es una cámara de vídeo.

4. El dispositivo de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque la información de ajuste es al menos una curva de calibración.

5. El dispositivo de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque la unidad de extracción se adapta para extraer al menos una primera señal de las lecturas de medición de acuerdo a al menos una parte del cuerpo identificada.

6. El dispositivo de conformidad con la reivindicación 5, caracterizado porque la unidad de identificación se adapta para estimar movimientos de al menos una parte del cuerpo identificada y en donde la unidad de extracción se adapta para extraer al menos una primera señal de acuerdo con los movimientos estimados.

7. El dispositivo de conformidad con la reivindicación 5, caracterizado porque además comprende una unidad de análisis para comparar al menos dos primeras señales que representan representantes de componente del fenómeno físico de diferentes partes del cuerpo del ser vivo.

8. El dispositivo de conformidad con la reivindicación 7, caracterizado porque la unidad de análisis se adapta para determinar una diferencia entre al menos dos primeras señales y para generar una señal de informes si la diferencia excede un umbral.

9. El dispositivo de conformidad con la reivindicación 5, caracterizado porque la unidad de ajuste se adapta para generar la señal de salida con base en al menos dos primeras señales.

10. El dispositivo de conformidad con la reivindicación 9, caracterizado porque la unidad de ajuste se adapta para determinar una calidad de al menos dos primeras señales y para seleccionar al menos una primera señal con base en la calidad.

11. El dispositivo de conformidad con la reivindicación 9, caracterizado porque la unidad de ajuste se adapta para combinar al menos dos primeras señales para generar la señal de salida.

12. Un método para obtener y procesar lecturas de medición que incluye al menos un componente representativo de un fenómeno físico en un ser vivo, caracterizado porque comprende las etapas de : obtener lecturas de medición de al menos una parte del cuerpo de un ser vivo desde una distancia que tiene al menos un componente representativo del fenómeno físico en el ser vivo; identificar al menos una parte del cuerpo del ser vivo ; extraer al menos una primera señal desde las lecturas de medición que representan al menos un componente representativo del fenómeno físico; obtener información de ajuste predeterminado de acuerdo a al menos una parte del cuerpo identificada; ajustar al menos una primera señal de acuerdo a la información de ajuste; y generar al menos una señal de salida que representa el fenómeno físico del ser vivo.

13. Un procesador para procesar lecturas de medición que incluyen al menos un componente representativo de un fenómeno físico en un ser vivo, caracterizado porque comprende : una interfaz para recibir lecturas de medición de al menos una parte del cuerpo de un ser vivo obtenido de una distancia y que tiene al menos un componente representativo del fenómeno físico en el ser vivo; una unidad de identificación para identificar al menos una parte del cuerpo del ser vivo; una unidad de extracción para extraer al menos una primera señal de las lecturas de medición que representan al menos un componente representativo del fenómeno físico; una unidad de evaluación para obtener información de ajuste predeterminado de acuerdo a al menos una parte del cuerpo identificada y una unidad de ajuste para ajustar al menos una primera señal de acuerdo a la información de ajuste y para generar al menos una señal de salida que representa el fenómeno físico del ser vivo.

14. Un método para procesar lecturas de medición que incluye al menos un componente representativo de un fenómeno físico en un ser vivo, caracterizado porque comprende las etapas de : recibir lecturas de medición de al menos una parte del cuerpo de un ser vivo obtenido de una distancia y que tiene al menos un componente representativo del fenómeno físico en el ser vivo; identificar al menos una parte del cuerpo del ser vivo ; extraer al menos una primera señal de las lecturas de medición que representan al menos un componente representativo del fenómeno físico; obtener información de ajuste predeterminado de acuerdo a al menos una parte del cuerpo identificada; ajustar al menos una primera señal de acuerdo a la información de ajuste; y generar al menos una señal de salida que representa el fenómeno físico del ser vivo.

15. Un programa de computadora caracterizado porque comprende medios de código de programa para causar que una computadora lleve a cabo las etapas del método de conformidad con la reivindicación 14, cuando el programa de computadora se lleva a cabo en la computadora.