RU2683847C1 - Противостоящие акселерометры для пульсометра - Google Patents

Противостоящие акселерометры для пульсометра Download PDF

Info

Publication number
RU2683847C1
RU2683847C1 RU2016129487A RU2016129487A RU2683847C1 RU 2683847 C1 RU2683847 C1 RU 2683847C1 RU 2016129487 A RU2016129487 A RU 2016129487A RU 2016129487 A RU2016129487 A RU 2016129487A RU 2683847 C1 RU2683847 C1 RU 2683847C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
subject
accelerometers
axes
pulse
base
Prior art date
Application number
RU2016129487A
Other languages
English (en)
Other versions
RU2016129487A (ru
Inventor
Джеймс Кнокс РАССЕЛЛ
Харис ДУРИЦ
Чэньгуан ЛЮ
Original Assignee
Конинклейке Филипс Н.В.
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Конинклейке Филипс Н.В. filed Critical Конинклейке Филипс Н.В.
Publication of RU2016129487A publication Critical patent/RU2016129487A/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU2683847C1 publication Critical patent/RU2683847C1/ru

Links

Images

Classifications

    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B5/00Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B5/00Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
    • A61B5/02Detecting, measuring or recording pulse, heart rate, blood pressure or blood flow; Combined pulse/heart-rate/blood pressure determination; Evaluating a cardiovascular condition not otherwise provided for, e.g. using combinations of techniques provided for in this group with electrocardiography or electroauscultation; Heart catheters for measuring blood pressure
    • A61B5/024Detecting, measuring or recording pulse rate or heart rate
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B5/00Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
    • A61B5/02Detecting, measuring or recording pulse, heart rate, blood pressure or blood flow; Combined pulse/heart-rate/blood pressure determination; Evaluating a cardiovascular condition not otherwise provided for, e.g. using combinations of techniques provided for in this group with electrocardiography or electroauscultation; Heart catheters for measuring blood pressure
    • A61B5/024Detecting, measuring or recording pulse rate or heart rate
    • A61B5/0245Detecting, measuring or recording pulse rate or heart rate by using sensing means generating electric signals, i.e. ECG signals
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B5/00Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
    • A61B5/103Detecting, measuring or recording devices for testing the shape, pattern, colour, size or movement of the body or parts thereof, for diagnostic purposes
    • A61B5/11Measuring movement of the entire body or parts thereof, e.g. head or hand tremor, mobility of a limb
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B5/00Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
    • A61B5/68Arrangements of detecting, measuring or recording means, e.g. sensors, in relation to patient
    • A61B5/6801Arrangements of detecting, measuring or recording means, e.g. sensors, in relation to patient specially adapted to be attached to or worn on the body surface
    • A61B5/6802Sensor mounted on worn items
    • A61B5/6803Head-worn items, e.g. helmets, masks, headphones or goggles
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B5/00Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
    • A61B5/68Arrangements of detecting, measuring or recording means, e.g. sensors, in relation to patient
    • A61B5/6801Arrangements of detecting, measuring or recording means, e.g. sensors, in relation to patient specially adapted to be attached to or worn on the body surface
    • A61B5/6813Specially adapted to be attached to a specific body part
    • A61B5/6814Head
    • A61B5/6819Nose
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B5/00Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
    • A61B5/68Arrangements of detecting, measuring or recording means, e.g. sensors, in relation to patient
    • A61B5/6801Arrangements of detecting, measuring or recording means, e.g. sensors, in relation to patient specially adapted to be attached to or worn on the body surface
    • A61B5/683Means for maintaining contact with the body
    • A61B5/6838Clamps or clips
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B5/00Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
    • A61B5/72Signal processing specially adapted for physiological signals or for diagnostic purposes
    • A61B5/7203Signal processing specially adapted for physiological signals or for diagnostic purposes for noise prevention, reduction or removal
    • A61B5/7207Signal processing specially adapted for physiological signals or for diagnostic purposes for noise prevention, reduction or removal of noise induced by motion artifacts
    • A61B5/7214Signal processing specially adapted for physiological signals or for diagnostic purposes for noise prevention, reduction or removal of noise induced by motion artifacts using signal cancellation, e.g. based on input of two identical physiological sensors spaced apart, or based on two signals derived from the same sensor, for different optical wavelengths
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B5/00Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
    • A61B5/74Details of notification to user or communication with user or patient ; user input means
    • A61B5/742Details of notification to user or communication with user or patient ; user input means using visual displays
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61NELECTROTHERAPY; MAGNETOTHERAPY; RADIATION THERAPY; ULTRASOUND THERAPY
    • A61N1/00Electrotherapy; Circuits therefor
    • A61N1/18Applying electric currents by contact electrodes
    • A61N1/32Applying electric currents by contact electrodes alternating or intermittent currents
    • A61N1/38Applying electric currents by contact electrodes alternating or intermittent currents for producing shock effects
    • A61N1/39Heart defibrillators
    • A61N1/3925Monitoring; Protecting
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01PMEASURING LINEAR OR ANGULAR SPEED, ACCELERATION, DECELERATION, OR SHOCK; INDICATING PRESENCE, ABSENCE, OR DIRECTION, OF MOVEMENT
    • G01P15/00Measuring acceleration; Measuring deceleration; Measuring shock, i.e. sudden change of acceleration
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B2562/00Details of sensors; Constructional details of sensor housings or probes; Accessories for sensors
    • A61B2562/02Details of sensors specially adapted for in-vivo measurements
    • A61B2562/0219Inertial sensors, e.g. accelerometers, gyroscopes, tilt switches

Landscapes

  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Veterinary Medicine (AREA)
  • Public Health (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Animal Behavior & Ethology (AREA)
  • Heart & Thoracic Surgery (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • Biophysics (AREA)
  • Medical Informatics (AREA)
  • Surgery (AREA)
  • Cardiology (AREA)
  • Physiology (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Artificial Intelligence (AREA)
  • Computer Vision & Pattern Recognition (AREA)
  • Psychiatry (AREA)
  • Dentistry (AREA)
  • Oral & Maxillofacial Surgery (AREA)
  • Otolaryngology (AREA)
  • Nuclear Medicine, Radiotherapy & Molecular Imaging (AREA)
  • Radiology & Medical Imaging (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Measuring Pulse, Heart Rate, Blood Pressure Or Blood Flow (AREA)
  • Percussion Or Vibration Massage (AREA)
  • Electrotherapy Devices (AREA)

Abstract

Группа изобретений относится к медицине, а именно к пульсоксиметру, использующему акселерометр для обнаружения пульса субъекта. Пульсометр для обнаружения пульса субъекта в соответствии со способом, содержит: основу, причем основа выполнена с возможностью расположения соответствующих вертикальных осей (Z) и (Z) акселерометров (41R) и (41L) перпендикулярно поверхности тела субъекта и расположения соответствующих продольных осей (X) и (X) и соответствующих поперечных осей (Y) и (Y) акселерометров (41R) и (41L) параллельно поверхности тела субъекта, многоосевые акселерометры (41R, 41L), прикрепленные к основе для генерирования сигналов (A, A) отличающихся режимов, отражающих измерение акселерометрами физиологического движения субъекта, создаваемого системой кровообращения, относительно осей (42R, 42L) измерения ускорения для генерирования сигналов (A, A, A, A) общего режима, отражающих измерение акселерометрами (41R, 41L) постороннего движения субъекта, характеризующего движение тела или части тела субъекта, возникающее вследствие приложения силы, источник которой является посторонним по отношению к телу, относительно осей (42R, 42L) измерения ускорения, причем основа содержит носовой зажим, выполненный с возможностью установки акселерометров (41R, 41L) на носу субъекта, причем носовой зажим дополнительно включает поворотный носовой зажим, конструктивно выполненный с возможностью прикрепления акселерометров (41R, 41L) к правой и левой сторонам переносицы субъекта, посредством чего расположенная ниже носовая кость жестко поддерживает угловую ориентацию акселерометров (41R, 41L) относительно друг друга и относительно носа; и детектор пульса, функционально соединенный с многоосевыми акселерометрами (41R, 41L) для генерирования сигнала (PS) пульса как функции вертикальной ориентации осей (42R, 42L) измерения ускорения посредством суммирования сигналов (A, A) отличающихся режимов и удаления сигналов (A, A, A, A) общего режима, с возможностью использования векторов ускорения силы тяжести по осям (42R) и (42L) XYZ для определения угла между акселерометрами (41R) и (41L) или относительно отдельных базовых осей. Устройство для кардиотерапии, содержит: пульсометр и монитор пульса, функционально соединенный с детектором пульса для мониторинга пульса субъекта в ответ на сигнал (PS) пульса. Группа изобретений обеспечивает различение пульса субъекта от помех движения, возникающих вследствие постороннего движения субъекта, характеризующего движения тела или части тела субъекта, возникающего вследствие приложения силы, источник которой является посторонним по отношению к телу. 3 н.п. ф-лы., 9 з.п. ф-лы., 9 илл.

Description

Настоящее изобретение в целом относится к пульсометру, использующему акселерометр для обнаружения пульса пациента. Более конкретно, настоящее изобретение относится к пульсометру, использующему многоосевые акселерометры с угловой ориентацией, что облегчает различение пульса пациента от помех движения, возникающих вследствие постороннего движения пациента.
Известные в данной области техники пульсометры выполняют измерение частоты сердечных сокращений пациента в режиме реального времени. В частности, для оказания неотложной медицинской помощи для установления очередности и направления на лечение разработаны пульсометры, которые просты в использовании, неинвазивны и надежны для задач обнаружения пульса. Для этой цели существующие в данный момент известные пульсометры, как показано на ФИГ. 1, используют многоосевой (XYZ) акселерометр 20, прикрепленный ремнем к груди субъекта 10 поверх какой-либо из нескольких легкодоступных артерий субъекта 10 для измерения пульсирующего физиологического движения 12 субъекта 10, создаваемого системой 11 кровообращения субъекта 10, на основе которого определяют пульс субъекта 10. Однако оси 21 XYZ акселерометра 20 испытывают ускорения, возникающие вследствие совокупности всех движений субъекта 10. Таким образом, хотя пульс субъекта 10 создает измеримое физиологическое движение 12, источники движения, являющиеся посторонними по отношению к субъекту 10, могут производить большие помехи движения от большего пульсирующего постороннего движения 13, которые будут скрывать физиологическое движение 12 субъекта 10 (например, при сердечно-легочной реанимации (СЛР) субъекта 10, транспортировке/движении субъекта 10 и т.д.). Следовательно, помехи движения ограничивают применимость акселерометра 20, прикрепленного ремнем к груди субъекта 10 для обнаружения пульса.
Чтобы преодолеть этот недостаток акселерометра 20, настоящее изобретение, как показано на ФИГ. 2, реализует размещение двух (2) многоосевых (XYZ) акселерометров 20R и 20L на поверхности тела субъекта 10 с некоторой угловой ориентацией, благодаря чему соответствующие оси 21R и 21L XYZ акселерометров 20R и 20L независимо измеряют физиологические движения 12R и 12L, создаваемые системой 11 кровообращения и одинаково измеряют помехи движения, создаваемые посторонним движением 13. Более конкретно, соответствующие вертикальные оси ZR и ZL расположены перпендикулярно поверхности тела субъекта 10, чтобы независимо испытывать ускорения, которые главным образом, если не полностью, возникают от соответствующих физиологических движений 12R и 12L. В свою очередь, соответствующие продольные оси XR и XL и соответствующие поперечные оси YR и YL расположены параллельно поверхности тела пациента, чтобы вместе испытывать ускорение, которое главным образом, если не полностью, возникает от постороннего движения 13. Например, как будет ниже описано в этом документе, акселерометры 20R и 20L могут быть установлены на носу 15 субъекта 10, как показано на ФИГ. 2, или могут быть прикреплены ремнем к голове 16 субъекта 10, как показано на ФИГ. 2, для независимого измерения соответствующих физиологических движений 12R и 12L и для общего измерения постороннего движения 13. Знание угловой ориентации акселерометров 20R и 20L облегчает математическое вращение осей 21R и 21L XYZ акселерометров 20R и 20L вокруг базовых осей 21B XYZ, что позволяет исключить постороннее движение 13 и усилить физиологическое движение 12 благодаря разнице направлений сил, приложенных совокупностью движений, измеренных акселерометрами 20R и 20L.
Одним аспектом настоящего изобретения является способ обнаружения пульса субъекта пульсометром, включающим множество многоосевых акселерометров. Данный способ включает генерирование акселерометрами генерирующих сигналов отличающихся режимов, причем эти сигналы отражают измерение акселерометром физиологического движения субъекта относительно осей измерения ускорения, и генерирование акселерометрами сигналов общего режима, отражающих измерение акселерометрами постороннего движения субъекта относительно осей измерения ускорения. Указанный способ также включает генерирование пульсометром сигнала пульса как функции вертикальной ориентации осей измерения ускорения посредством суммирования сигналов отличающихся режимов и удаления сигналов общего режима.
В контексте настоящего изобретения термин «физиологическое движение» в широком понимании определяется в данном документе как любое движение любой величины тела или части тела, создаваемое системой кровообращения, будь то естественное (например, пульс саморегулируемых сердечных сокращений) или вынужденное движение (например, пульс, стимулируемый компрессией грудной клетки с помощью СЛР), и термин «постороннее движение» в широком понимании определяется в данном документе как любое движение тела или части тела субъекта, возникающее вследствие приложения силы, источник которой является посторонним по отношению к телу.
Вторым аспектом настоящего изобретения является пульсометр для обнаружения пульса субъекта, который содержит основу, множество многоосевых акселерометров и детектор пульса. Во время эксплуатации многоосевые акселерометры прикрепляются к основе для генерирования сигналов отличающихся режимов, отражающих измерение акселерометрами физиологического движения субъекта относительно осей измерения ускорения, и для генерирования сигналов общего режима, отражающих измерение акселерометрами постороннего движения субъекта относительно осей измерения ускорения. Указанный детектор пульса генерирует сигнал пульса как функцию вертикальной ориентации осей измерения ускорения посредством суммирования сигналов отличающихся режимов и удаления сигналов общего режима.
Третьим аспектом настоящего изобретения является система кардиотерапии (например, автоматический внешний дефибриллятор или дефибриллятор/монитор для полнообъемных реанимационных мероприятий), использующая упомянутый выше пульсометр и монитор пульса, реагирующий на сигнал пульса для мониторинга пульса пациента.
Указанные аспекты и другие аспекты настоящего изобретения, также как и различные характеристики и преимущества настоящего изобретения, станут более понятными из представленного ниже подробного описания разных вариантов реализации настоящего изобретения при его изучении совместно с приложенными чертежами. Указанное подробное описание и чертежи приведены исключительно с целью иллюстрации настоящего изобретения, и ни в коем случае не являются ограничивающими, а объем настоящего изобретения определяется пунктами формулы изобретения и их эквивалентами.
ФИГ. 1 иллюстрирует известное в данной области техники типовое расположение многоосевого акселерометра на поверхности тела пациента.
ФИГ. 2 иллюстрирует расположения двух (2) многоосевых акселерометров на поверхности тела пациента в соответствии с настоящим изобретением.
ФИГ. 3 иллюстрирует вариант реализации пульсометра в соответствии с настоящим изобретением.
ФИГ. 4 иллюстрирует блок-схему, отображающую вариант реализации способа обнаружения пульса в соответствии с настоящим изобретением.
ФИГ. 5 иллюстрирует вариант реализации носового зажима в соответствии с настоящим изобретением.
ФИГ. 6 иллюстрирует вариант реализации пульсометра, включающего носовой зажим, показанный на ФИГ. 5, в соответствии с настоящим изобретением.
ФИГ. 7 иллюстрирует вариант реализации повязки на голову/ремешка для головы в соответствии с настоящим изобретением.
ФИГ. 8 иллюстрирует вариант реализации пульсометра, включающего повязку на голову/ремешок для головы, показанные на ФИГ. 7, в соответствии с настоящим изобретением.
ФИГ. 9 иллюстрирует вариант реализации устройства для кардиотерапии, включающего пульсометр в соответствии с настоящим изобретением.
Для облегчения понимания настоящего изобретения в вариантах реализации кардиомонитора согласно настоящему изобретению будут показаны отдельный монитор и кардиомонитор, входящий в состав устройства для кардиотерапии (например, автоматического внешнего дефибриллятора или усовершенствованной системы жизнеобеспечения).
На ФИГ. 3 показан кардиомонитор 40 согласно настоящему изобретению, который включает пару многоосевых (XYZ) акселерометров 41R и 41L, основу 43, детектор 44 пульса и устройство 45 отображения.
Акселерометр 41R конструктивно выполнен известным с возможностью генерирования сигнала AxR измерения продольного ускорения, сигнала AYR измерения поперечного ускорения и сигнала AZR измерения вертикального ускорения, реагирующих на силу(ы) от движений, действующую(-щие) по осям 42R XYZ.
Акселерометр 41L конструктивно выполнен известным с возможностью генерирования сигнала AXL измерения продольного ускорения, сигнала AYL измерения поперечного ускорения и сигнала AZL измерения вертикального ускорения, реагирующих на силу(ы) от движений, действующую(-щие) по осям 42L XYZ.
Кардиомонитор 40 может также включать дополнительные акселерометры 41.
Также кардиомонитор 40 может альтернативно или одновременно включать два (2) или большее количество многоосевых (XY) акселерометров и может альтернативно или одновременно включать две (2) или большее количество групп одноосевых (X) акселерометров, работающих как многоосевые акселерометры.
В соответствии с настоящим изобретением, основа 43 конструктивно выполнена с возможностью расположения соответствующих вертикальных осей ZR и ZL акселерометров 41R и 41L перпендикулярно поверхности тела субъекта и расположения соответствующих продольных осей XR и XL и соответствующих поперечных осей YR и YL акселерометров 41R и 41L параллельно поверхности тела субъекта. В примере, показанном на ФИГ. 2, основа 43 дополнительно конструктивно выполнена с возможностью выполнения угловой ориентации осей 42R XYZ и осей 42L XYZ, благодаря чему соответствующие вертикальные оси ZR и ZL будут перпендикулярными поверхности тела субъекта, чтобы независимо испытывать ускорение, причиной которого будут преимущественно, если не полностью, соответствующие физиологические движения 12R и 12L, и благодаря чему соответствующие продольные оси XR и XL и соответствующие поперечные оси YR и YL будут параллельными поверхности тела пациента, чтобы совместно испытывать ускорение, причиной которого будет преимущественно, если не полностью, соответствующее постороннее движение 13. Поэтому в контексте настоящего изобретения сигнал AZR измерения вертикального ускорения и сигнал AZL измерения вертикального ускорения рассматриваются как сигналы разных режимов, в то время как сигнал AxR измерения продольного ускорения, сигнал AYR измерения поперечного ускорения, сигнал AXL измерения продольного ускорения и сигнал AYL измерения поперечного ускорения рассматриваются как сигналы общего режима.
Одним вариантом реализации основы 43 является показанный на ФИГ. 5 поворотный или составной носовой зажим 43n, который конструктивно выполнен с возможностью гибкого прикрепления акселерометров 41R и 41L к правой и левой сторонам переносицы, благодаря чему соприкасающаяся с ним носовая кость будет жестко поддерживать угловую ориентацию акселерометров 41R и 41L относительно друг друга и относительно носа. Более конкретно, дорсальные носовые артерии соединены через глазную артерию с внутренней сонной артерией и, таким образом, с кровоснабжением мозга. Пульс в переносице сохраняется, если он сохраняется где-либо при физиологических нарушениях, и, в частности, он не подвержен периферическому прерыванию, типичному для пациентов, которым требуется неотложная помощь. Следовательно, по соответствующим вертикальным осям ZR и ZL акселерометров 41R и 41L будет иметь место физиологическое движение вследствие пульсации дорсальных носовых артерий преимущественно перпендикулярно плоскости височной кости (ФИГ. 3), и будут иметься помехи движения носа преимущественно в плоскости носовой кости по соответствующим продольным осям XR и XL и по соответствующим поперечным осям YR и YL.
Другим вариантом реализации основы 43 является показанная на ФИГ. 7 повязка на голову/ремешок для головы 43h, которые конструктивно выполнены с упрочненными поверхностями 49R и 49L для прикрепления акселерометров 41R и 41L соответственно к правому и левому вискам, благодаря чему поверхности 49R и 49L будут жестко поддерживать угловую ориентацию акселерометров 41R и 41L относительно друг друга и относительно висков. Как и в случае дорсальных носовых артерий, пульс в височных артериях по существу сохраняется и не подвержен периферическому прерыванию, типичному для пациентов, которым требуется неотложная помощь. Следовательно, соответствующие вертикальные оси ZR и ZL акселерометров 41R и 41L будут испытывать физиологическое движение вследствие пульсации височных артерий преимущественно перпендикулярно плоскости носовой кости (ФИГ. 3), и соответствующие продольные оси XR и XL и соответствующие поперечные оси YR и YL будут испытывать помехи движения висков субъекта преимущественно в плоскости висков.
Обращаясь снова к ФИГ. 3, необходимо сказать, что детектор 44 пульса конструктивно выполнен с аппаратными средствами, программным обеспечением, встроенным программным обеспечением и/или электронными схемами для выполнения способа обнаружения пульса согласно настоящему изобретению, отображенному на блок-схеме 50, которая показана на ФИГ. 4.
Этап S51 блок-схемы 50 включает методику(и) реализации формирования детектором 44 пульса сигналов измерения ускорения по осям XR, YR, ZR, XL, YL и ZL, необходимых для акселерометров 41R и 41L. Примеры общеизвестных способов обработки сигналов включают, в частности, усиление сигнала и аналого-цифровое преобразование.
Этап S52 блок-схема 50 включает методику(и) реализации пространственного анализа детектором 44 пульса угловой ориентации осей 42R и 42L XYZ относительно базовых осей (например, одной из осей 42R или 42L XYZ или отдельных базовых осей XYZ, таких как 21B, которая показана на ФИГ. 2). В одном варианте реализации векторы ускорения силы тяжести по осям 42R и 42L XYZ используют в качестве поля возбуждения для определения угла между акселерометрами 41R и 41L или относительно отдельных базовых осей (например, базовой оси 21B XYZ, показанной на ФИГ. 2) для облегчения математического вращения осей 42R и 42L XYZ во всех трех измерениях для ориентирования вертикальных осей ZR и ZL, благодаря чему определитель 44 пульса может идентифицировать отдельные векторы физиологического движения, общий вектор двигательных помех и векторы ускорения силы тяжести.
Этап S53 блок-схемы 50 включает методику(и) реализации извлечения детектором 44 пульса векторов физиологического движения с целью передачи сигнала PS пульса (ФИГ. 3) на устройство 45 отображения. В общем случае детектор 44 пульса извлекает соответствующие векторы физиологического движения, векторы двигательных помех и векторы силы тяжести из вертикально ориентированных осей 42R и 42L XYZ путем суммирования сигналов AZR и AZL дифференциального режима и удаления сигналов AXR, AXL, AYR и AYL общего режима.
Говоря более конкретно о сложении/удалении указанных сигналов, особенно когда вертикальные оси ZR и ZL не направлены в противоположные стороны на поверхности тела, для извлечения векторов физиологического движения из вертикально ориентированных осей 42R и 42L XYZ могут использоваться усовершенствованные способы обработки сигналов, известные в данной области техники (например, анализ главных компонентов (PCA) или анализ независимых компонентов (ICA)). Например, PCA может располагать компоненты сигнала по порядку от наибольшего до наименьшего. Векторы ускорения силы тяжести и общие векторы двигательных помех являются сигналами, большими чем векторы физиологического движения, и векторы ускорения силы тяжести и общие векторы двигательных помех идентифицируются посредством PCA и удаляются. В дополнительном примере ICA может извлекать независимые компоненты, если они образуют линейную комбинацию. Поскольку векторы физиологического движения, векторы ускорения силы тяжести и общие векторы двигательных помех независимы друг от друга, а показания акселерометров 41R и 41L являются линейной суммой, векторы физиологического движения могут быть идентифицированы из результатов АНК. Кроме того, так как пульсы с обеих сторон переносицы коррелированы и синхронизированы, извлеченные с помощью АНК векторы физиологического движения по определению должны быть суммой пульсов крови, записанных двумя акселерометрами 41R и 41L.
Обращаясь снова к ФИГ. 3, необходимо сказать, что на практике детектор 44 пульса может включать один или большее количество модулей, каждый из которых прикреплен к основе 43, внутри отдельного корпуса, или может быть встроен в устройство 45 отображения.
Например, как показано для кардиомониторов 40n и 40h, соответственно, на ФИГ. 6 и 8, детектор 44 пульса включает модули в виде формирователей 46R и 46L сигнала, пространственного анализатора 47 и блока 48 извлечения пульса, прикрепленных к носовому зажиму 45n и повязке на голову/ремешку для головы 45h.
Обращаясь снова к ФИГ. 3, необходимо сказать, что устройство 45 отображения конструктивно выполнено с известной в данной области техники возможностью визуального отображения или визуальной индикации сигнала PS пульса и дополнительного обеспечения звуковой информации о сигнале PS пульса. Например, как показано, устройство 45 отображения может обеспечивать считывание сигнала PS пульса и показывать бьющееся сердце в качестве индикации сигнала PS пульса.
На практике устройство 45 отображения может быть прикреплено к основе 43 внутри отдельного корпуса или может быть встроено в устройство для кардиотерапии. Например, как показано для кардиомониторов 40n и 40h, соответственно, на ФИГ. 6 и 8, устройство 45 отображения установлено в отдельный корпус.
На ФИГ. 9 устройство 60 для кардиотерапии согласно настоящему изобретению включает пару электродных подушечек/плоских электродов 61, дополнительные электроды 62 для ЭКГ, компрессионную подушку 63, монитор 64 пульса, устройство 65 управления компрессией, монитор 66 ЭКГ (внутренний или внешний), устройство 67 управления дефибрилляцией и источник 68 электрического разряда, известные в данной области техники.
Во время работы, реагируя на сигнал ЭКГ от монитора 66 ЭКГ, устройство 67 управления дефибрилляцией управляет подачей электрического разряда дефибрилляции от источника 68 электрического разряда через электродные подушечки/плоские электроды 61 к сердцу 17 пациента 10 в соответствии с одним или большим количеством видов терапии с применением электрического разряда (например, синхронизированной электроимпульсной терапии). Кроме того, в ответ на сигнал пульса от монитора 64 пульса, устройство 65 управления компрессией предоставляет пользователю компрессионной подушки 63 голосовые инструкции в соответствии с одним или большим количеством видов терапии с применением электрического разряда.
Что касается сигнала пульса, устройство 60 для кардиотерапии дополнительно включает кардиомонитор согласно настоящему изобретению, например, кардиомонитор 69n на основе носового зажима, который устанавливается на носу пациента 10, как показано на ФИГ. 9, или кардиомонитор 69h на основе повязки на голову/ремешка для головы 45h, который наматывается/стягивается ремнем вокруг головы пациента 10, как показано на ФИГ. 9. Устройство отображения для кардиомониторов 69n и 69h (например, устройство 45 отображения, показанное на ФИГ. 3) встроены в монитор 64 пульса, а детекторы пульса для кардиомониторов 69n и 69h (например, детектор 44 пульса, показанный на ФИГ. 3) также могут быть встроены в монитор 64 пульса.
На практике детекторы пульса (например, детектор 44 пульса, показанный на ФИГ. 3) для кардиомониторов 69n и 69h могут одновременно или по очереди передавать сигнал пульса в устройство 65 управления дефибрилляцией и/или устройство 66 управления компрессий.
На практике также могут быть объединены мониторы 64 и 66 и/или устройства 65 и 67 управления.
Анализируя ФИГ. 2-9, средний специалист в данной области техники оценит многочисленные преимущества настоящего изобретения, включая, в частности, простоту использования, неинвазивное и надежное обнаружение пульса, особенно при оказании неотложной медицинской помощи для установления очередности и направления на лечение.
Хотя были проиллюстрированы и описаны разные варианты реализации настоящего изобретения, для специалистов в данной области техники будет понятно, что описанные варианты реализации настоящего изобретения являются иллюстративными, могут быть выполнены различные изменения и усовершенствования и могут быть выполнены эквивалентные замены их элементов без отступления от истинной сущности и объема настоящего изобретения. Кроме того, может быть внесено много изменений для адаптации идеи настоящего изобретения без отступления от его главного объема. Поэтому предполагается, что настоящее изобретение не ограничено конкретными вариантами реализации как лучшими ожидаемыми вариантами выполнения настоящего изобретения, но включает все варианты реализации, входящие в объем формулы изобретения.

Claims (25)

1. Способ (50) обнаружения пульса субъекта (10) с помощью пульсометра (40), который включает многоосевые акселерометры (41R, 41L), содержащий:
установку посредством основы (43) акселерометров (41R, 41L) на носу субъекта, причем основа (43) выполнена с возможностью расположения соответствующих вертикальных осей (ZR) и (ZL) акселерометров (41R) и (41L) перпендикулярно поверхности тела субъекта и расположения соответствующих продольных осей (XR) и (XL) и соответствующих поперечных осей (YR) и (YL) акселерометров (41R) и (41L) параллельно поверхности тела субъекта, причем основа (43) содержит поворотный носовой зажим (43n), конструктивно выполненный с возможностью прикрепления акселерометров (41R, 41L) к правой и левой сторонам переносицы субъекта, посредством чего расположенная ниже носовая кость жестко поддерживает угловую ориентацию акселерометров (41R) и (41L) относительно друг друга и относительно носа субъекта;
генерирование посредством акселерометров (41R, 41L) сигналов (AZR, AZL) отличающихся режимов, отражающих измерение акселерометрами (41) физиологического движения (12) субъекта (10), создаваемого системой кровообращения, относительно осей (42R, 42L) измерения ускорения многоосевых акселерометров (41R, 41L);
генерирование посредством акселерометров (41R, 41L) сигналов (AXR, AXL, AYR, AYL) общего режима, отражающих измерение акселерометрами (41R, 41L) постороннего движения субъекта (10), характеризующего движение тела или части тела субъекта, возникающее вследствие приложения силы, источник которой является посторонним по отношению к телу, относительно осей (42R, 42L) измерения ускорения;
использование векторов ускорения силы тяжести по осям (42R) и (42L) XYZ для определения угла между акселерометрами (41R и 41L) или относительно отдельных базовых осей, и
генерирование посредством пульсометра (40) сигнала (PS) пульса как функции вертикальной ориентации осей (42R, 42L) измерения ускорения посредством суммирования сигналов (AZR, AZL) отличающихся режимов и удаления сигналов (AXR, AXL, AYR, AYL) общего режима.
2. Способ по п. 1, в котором многоосевые акселерометры (41R, 41L) выполнены с возможностью установки на висках субъекта (10), причем указанный способ дополнительно включает:
установку посредством основы (43) акселерометров (41R, 41L) на висках субъекта, причем основа (43) содержит повязку на голову или ремешок для головы (43h), которые конструктивно выполнены с упрочненными поверхностями (49R, 49L) для прикрепления к ним акселерометров (41R, 41L) соответственно к правому и левому вискам субъекта.
3. Способ по п. 1, дополнительно включающий:
отображение посредством устройства (45) отображения пульса субъекта (10) в ответ на сигнал пульса (PS).
4. Пульсометр (40) для обнаружения пульса субъекта (10) в соответствии со способом по п. 1, содержащий:
основу (43), причем основа (43) выполнена с возможностью расположения соответствующих вертикальных осей (ZR) и (ZL) акселерометров (41R) и (41L) перпендикулярно поверхности тела субъекта и расположения соответствующих продольных осей (XR) и (XL) и соответствующих поперечных осей (YR) и (YL) акселерометров (41R) и (41L) параллельно поверхности тела субъекта,
многоосевые акселерометры (41R, 41L), прикрепленные к основе (43) для генерирования сигналов (AZR, AZL) отличающихся режимов, отражающих измерение акселерометрами (41) физиологического движения (12) субъекта (10), создаваемого системой кровообращения, относительно осей (42R, 42L) измерения ускорения, и для генерирования сигналов (AXR, AXL, AYR, AYL) общего режима, отражающих измерение акселерометрами (41R, 41L) постороннего движения субъекта (10), характеризующего движение тела или части тела субъекта, возникающее вследствие приложения силы, источник которой является посторонним по отношению к телу, относительно осей (42R, 42L) измерения ускорения, причем основа (43) содержит носовой зажим, выполненный с возможностью установки акселерометров (41R, 41L) на носу субъекта (10), причем носовой зажим дополнительно включает поворотный носовой зажим (43n), конструктивно выполненный с возможностью прикрепления акселерометров (41R, 41L) к правой и левой сторонам переносицы субъекта, посредством чего расположенная ниже носовая кость жестко поддерживает угловую ориентацию акселерометров (41R, 41L) относительно друг друга и относительно носа; и
детектор (44) пульса, функционально соединенный с многоосевыми акселерометрами (41R, 41L) для генерирования сигнала (PS) пульса как функции вертикальной ориентации осей (42R, 42L) измерения ускорения посредством суммирования сигналов (AZR, AZL) отличающихся режимов и удаления сигналов (AXR, AXL, AYR, AYL) общего режима, с возможностью использования векторов ускорения силы тяжести по осям (42R) и (42L) XYZ для определения угла между акселерометрами (41R) и (41L) или относительно отдельных базовых осей.
5. Пульсометр (40) по п. 4, в котором многоосевые акселерометры (41R, 41L) выполнены с возможностью размещения на висках субъекта (10), причем основа (43) дополнительно содержит повязку на голову, выполненную с возможностью размещения акселерометров (41R, 41L) на висках субъекта (10), причем повязка на голову (43h) конструктивно выполнена с упрочненными поверхностями (49R, 49L) для прикрепления к ним акселерометров (41R, 41L) соответственно к правому и левому вискам субъекта.
6. Пульсометр (40) по п. 4, в котором многоосевые акселерометры (41R, 41L) выполнены с возможностью размещения на висках субъекта (10), причем основа (43) дополнительно содержит ремешок для головы, выполненный с возможностью размещения акселерометров (41R, 41L) на висках субъекта (10), причем ремешок для головы (43h) конструктивно выполнен с упрочненными поверхностями (49R, 49L) для прикрепления к ним акселерометров (41R, 41L) соответственно к правому и левому вискам субъекта.
7. Пульсометр (40) по п. 4, дополнительно содержащий:
устройство отображения (45), функционально соединенное с детектором (44) пульса для отображения пульса субъекта (10) в ответ на сигнал (PS) пульса.
8. Устройство (60) для кардиотерапии, содержащее: пульсометр (69) по п. 4 и
монитор (64) пульса, функционально соединенный с детектором (44) пульса для мониторинга пульса субъекта (10) в ответ на сигнал (PS) пульса.
9. Устройство (60) для кардиотерапии по п. 8, в котором многоосевые акселерометры (41R, 41L) выполнены с возможностью размещения на висках субъекта (10), причем основа (43) является повязкой на голову, выполненной с возможностью размещения акселерометров (41R, 41L) на висках субъекта (10), причем повязка на голову (43h) конструктивно выполнена с упрочненными поверхностями (49R, 49L) для прикрепления к ним акселерометров (41R, 41L) соответственно к правому и левому вискам субъекта.
10. Устройство (60) для кардиотерапии по п. 8, в котором многоосевые акселерометры (41R, 41L) выполнены с возможностью размещения на висках субъекта (10), причем основа (43) является ремешком для головы, выполненным с возможностью размещения акселерометров (41R, 41L) на висках субъекта (10), причем ремешок для головы (43h) конструктивно выполнен с упрочненными поверхностями (49R, 49L) для прикрепления к ним акселерометров (41R, 41L) соответственно к правому и левому вискам субъекта.
11. Устройство (60) для кардиотерапии по п. 8, в котором пульсометр (69) дополнительно содержит:
устройство (45) отображения, функционально соединенное с детектором (44) пульса для отображения пульса субъекта (10) в ответ на сигнал (PS) пульса.
12. Устройство (60) для кардиотерапии по п. 11, в котором монитор (64) пульса содержит устройство (45) отображения.
RU2016129487A 2013-12-19 2014-12-10 Противостоящие акселерометры для пульсометра RU2683847C1 (ru)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US201361918095P 2013-12-19 2013-12-19
US61/918,095 2013-12-19
PCT/IB2014/066745 WO2015092618A1 (en) 2013-12-19 2014-12-10 Opposing accelerometers for a heart rate monitor

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2016129487A RU2016129487A (ru) 2018-01-24
RU2683847C1 true RU2683847C1 (ru) 2019-04-02

Family

ID=52424063

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2016129487A RU2683847C1 (ru) 2013-12-19 2014-12-10 Противостоящие акселерометры для пульсометра

Country Status (9)

Country Link
US (1) US10772516B2 (ru)
EP (1) EP3082577B1 (ru)
JP (1) JP6470755B2 (ru)
CN (1) CN105828707B (ru)
AU (1) AU2014369233B2 (ru)
CA (1) CA2934022A1 (ru)
MX (1) MX2016007753A (ru)
RU (1) RU2683847C1 (ru)
WO (1) WO2015092618A1 (ru)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20170251934A1 (en) * 2014-08-27 2017-09-07 Nec Corporation Pulse wave measurement device and blood pressure measurement device

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2318432C2 (ru) * 2006-03-24 2008-03-10 Общество с ограниченной ответственностью ООО "Курсор-С" Способ определения пульса человека
EP2229880A1 (en) * 2009-03-18 2010-09-22 CSEM Centre Suisse d'Electronique et de Microtechnique SA Headband integrated monitoring unit using an accelerometer
US20120302900A1 (en) * 2010-02-12 2012-11-29 Koninklijke Philips Electronics N.V. Method and apparatus for processing a cyclic physiological signal
US20130131525A1 (en) * 2010-08-04 2013-05-23 Koninklijke Philips Electronics N.V. Monitoring of vital body signals during movement
US20130133424A1 (en) * 2011-06-10 2013-05-30 Aliphcom System-based motion detection

Family Cites Families (19)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6034432A (ja) * 1983-05-11 1985-02-22 ネルコー・インコーポレーテツド 皮膚に順応するセンサ
JP3346852B2 (ja) * 1993-10-26 2002-11-18 松下電工株式会社 脈拍検出装置
US6440082B1 (en) * 1999-09-30 2002-08-27 Medtronic Physio-Control Manufacturing Corp. Method and apparatus for using heart sounds to determine the presence of a pulse
US6431705B1 (en) * 1999-11-10 2002-08-13 Infoeye Eyewear heart rate monitor
JP4845303B2 (ja) * 2001-05-31 2011-12-28 セイコーインスツル株式会社 脈拍計
US6832113B2 (en) * 2001-11-16 2004-12-14 Cardiac Pacemakers, Inc. Non-invasive method and apparatus for cardiac pacemaker pacing parameter optimization and monitoring of cardiac dysfunction
US6997882B1 (en) * 2001-12-21 2006-02-14 Barron Associates, Inc. 6-DOF subject-monitoring device and method
AU2003221825A1 (en) * 2002-04-05 2003-10-27 Vikram Sharma Tubular knit fabric and system
EP2587395A3 (en) 2002-05-15 2015-06-03 United States Government as represented by the Secretary of the Army System and method for handling medical information
US20040215244A1 (en) 2003-04-23 2004-10-28 Marcovecchio Alan F. Processing pulse signal in conjunction with ECG signal to detect pulse in external defibrillation
US10231628B2 (en) * 2003-07-02 2019-03-19 Commissariat A L'energie Atomique Et Aux Energies Alternatives Method for measuring movements of a person wearing a portable detector
US8140154B2 (en) 2007-06-13 2012-03-20 Zoll Medical Corporation Wearable medical treatment device
US7974689B2 (en) 2007-06-13 2011-07-05 Zoll Medical Corporation Wearable medical treatment device with motion/position detection
EP2263532A1 (en) * 2009-06-05 2010-12-22 Koninklijke Philips Electronics N.V. Motion determination apparatus
US20110066041A1 (en) * 2009-09-15 2011-03-17 Texas Instruments Incorporated Motion/activity, heart-rate and respiration from a single chest-worn sensor, circuits, devices, processes and systems
US8694251B2 (en) 2010-11-25 2014-04-08 Texas Instruments Incorporated Attitude estimation for pedestrian navigation using low cost mems accelerometer in mobile applications, and processing methods, apparatus and systems
WO2012125135A1 (en) 2011-03-11 2012-09-20 Spacelabs Healthcare, Llc Methods and systems to determine multi-parameter managed alarm hierarchy during patient monitoring
US9100918B2 (en) 2011-06-10 2015-08-04 Qualcomm Incorporated Method and apparatus for power management of UICC
EP3610919A1 (en) 2012-03-02 2020-02-19 Zoll Medical Corporation A system comprising a wearable therapeutic device

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2318432C2 (ru) * 2006-03-24 2008-03-10 Общество с ограниченной ответственностью ООО "Курсор-С" Способ определения пульса человека
EP2229880A1 (en) * 2009-03-18 2010-09-22 CSEM Centre Suisse d'Electronique et de Microtechnique SA Headband integrated monitoring unit using an accelerometer
US20120302900A1 (en) * 2010-02-12 2012-11-29 Koninklijke Philips Electronics N.V. Method and apparatus for processing a cyclic physiological signal
US20130131525A1 (en) * 2010-08-04 2013-05-23 Koninklijke Philips Electronics N.V. Monitoring of vital body signals during movement
US20130133424A1 (en) * 2011-06-10 2013-05-30 Aliphcom System-based motion detection

Also Published As

Publication number Publication date
CA2934022A1 (en) 2015-06-25
MX2016007753A (es) 2016-09-07
AU2014369233A1 (en) 2016-08-04
CN105828707A (zh) 2016-08-03
RU2016129487A (ru) 2018-01-24
CN105828707B (zh) 2019-11-01
EP3082577A1 (en) 2016-10-26
JP6470755B2 (ja) 2019-02-13
EP3082577B1 (en) 2020-09-16
JP2017500938A (ja) 2017-01-12
AU2014369233B2 (en) 2019-03-14
US20160317040A1 (en) 2016-11-03
US10772516B2 (en) 2020-09-15
WO2015092618A1 (en) 2015-06-25

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5449601B2 (ja) Cpr胸部圧迫モニタ
JP2012105762A (ja) バイタルサイン計測装置及び体動検出装置
RU2683847C1 (ru) Противостоящие акселерометры для пульсометра
CN112932940B (zh) 胸外按压系统和方法