生搖顫運(yùn)動(dòng)。在任意情況下，躺在床墊上的嬰兒150的心臟主要在X-Y平面產(chǎn)生壓力波而在Z方向的程度則基本上較小。其優(yōu)選方向?yàn)閆方向的傳感器因此將比其優(yōu)選方向處于X或Y平面之中的傳感器測量到較小的信號(具有較差的信噪比)。
[0092]設(shè)備820可以通過對(五個(gè)傳感器中的)中央傳感器進(jìn)行定向而使得其優(yōu)選方向處于Y方向而進(jìn)行調(diào)適。中央傳感器825因此被更好地定向以根據(jù)其如圖8所示的方位測量嬰兒150的心臟的搖顫運(yùn)動(dòng)所導(dǎo)致的壓力波?？商鎿Q地，該設(shè)備也可以通過對中央傳感器825進(jìn)行定向而使得其優(yōu)選方向處于X方向而進(jìn)行調(diào)適。當(dāng)嬰兒例如旋轉(zhuǎn)其方位比如90度時(shí)(或者例如60度的另一個(gè)顯著角度)，中央傳感器825因此被更好地定向以測量搖顫運(yùn)動(dòng)所導(dǎo)致的壓力波。
[0093]設(shè)備820還可以通過以不同于Z方向的方向?qū)蓚€(gè)傳感器(而不是一個(gè)傳感器)進(jìn)行定向而進(jìn)行調(diào)適。例如，第一傳感器以X方向進(jìn)行定向而第二傳感器則以Y方向進(jìn)行定向，而使得這兩個(gè)傳感器中的至少一個(gè)并不與搖顫運(yùn)動(dòng)所導(dǎo)致的壓力波的主要方向正交。因此可以(通過定位功能120)使用其余三個(gè)傳感器來確定嬰兒150在床墊上的位置。使用所確定的嬰兒150的位置，能夠隨后(由確定功能130)針對其余三個(gè)傳感器之一確定幅度衰減因子ATT，而使得嬰兒150的位置處的心臟信號的幅度能夠得以被確定(根據(jù)以上實(shí)施例)。來自第一或第二傳感器的心臟信號因此能夠通過將其幅度匹配至在嬰兒的位置所確定的心臟信號的幅度而被調(diào)適。以這種方式，心臟信號由于經(jīng)由第一和/或第二傳感器進(jìn)行測量而具有有所改善的信噪比，并且由于幅度校正而具有正確的幅度。
[0094]注意到，傳感器無需以X、Y或Z方向之一精確定向，而是也可以以中間方向進(jìn)行定向。例如，之前段落中的兩個(gè)傳感器可以在Z方向以及X-Y平面中的一個(gè)方向之間的某處進(jìn)行定向。這樣的方位將提高用于測量心臟信號的敏感度，而且保持了用于測量呼吸信號的更高敏感度。概言之，傳感器的優(yōu)選方向可以并不平行于Z方向并可以在X-Y平面中具有明顯的方向分量，但是所述優(yōu)選方向無需與Z方向精確正交。例如，所述優(yōu)選方向和Z方向之間的角度大約5至10度。
[0095]當(dāng)前發(fā)明還包括一種與睡眠監(jiān)視設(shè)備100相符的用于測量生命體的生物物理學(xué)變量的方法。該方法執(zhí)行根據(jù)睡眠監(jiān)視設(shè)備100的定位功能和確定功能的步驟。該方法可以被實(shí)施為計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品的指令，該指令使得處理器執(zhí)行根據(jù)該方法的步驟。
[0096]應(yīng)當(dāng)注意的是，以上所提到的實(shí)施例對本發(fā)明進(jìn)行說明而非限制，并且本領(lǐng)域技術(shù)人員將能夠設(shè)計(jì)出許多可替換實(shí)施例而并不背離所附權(quán)利要求的范圍。
[0097]置于括號之間的任何附圖標(biāo)記都不應(yīng)當(dāng)被理解為對權(quán)利要求進(jìn)行限制。動(dòng)詞“包括”及其及其詞形變化的使用并不排除存在權(quán)利要求所提到的那些以外的部件或步驟。要素之前的不定冠詞“一個(gè)”(“a”或“an”)并不排除存在多個(gè)這樣的要素。本發(fā)明可以利用包括若干不同部件的硬件并且通過適當(dāng)編程的計(jì)算機(jī)來實(shí)施。在枚舉出若干器件的設(shè)備權(quán)利要求中，這些器件中的若干器件可以通過一個(gè)且相同的硬件項(xiàng)目來體現(xiàn)。某些措施在互相不同的從屬權(quán)利要求中被記載的僅有事實(shí)并非表示這些措施的組合無法被加以利用。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種用于測量生命體(150)的生物物理學(xué)變量(131)的睡眠監(jiān)視設(shè)備(100)，所述設(shè)備(100)包括作為在空間上以預(yù)定義平面幾何形狀進(jìn)行部署的至少兩個(gè)壓力傳感器的傳感器(101-103)，所述傳感器被配置為 -接觸用于在所述生命體駐留時(shí)對其進(jìn)行支撐的支撐層(199)，并且 -響應(yīng)于所述生命體經(jīng)由所述支撐層對所述傳感器造成的壓力而生成相應(yīng)傳感器信號， 所述睡眠監(jiān)視設(shè)備包括處理單元(110)，其被配置為執(zhí)行: (a)定位功能(120)，所述定位功能被配置為 -通過基于相應(yīng)的所述傳感器信號之間的相位差執(zhí)行多點(diǎn)定位過程，或者通過基于相應(yīng)的所述傳感器信號之間的幅度差執(zhí)行三邊測量過程，而基于相應(yīng)的所述傳感器信號之間的差值，來確定所述生命體在所述支撐層上相對于所述傳感器的位置(PO);和 (b)確定測量功能(130)，所述確定測量功能被配置為 -基于所確定的所述生命體的位置以及所述傳感器中的一個(gè)傳感器的位置(P1-P3)而確定幅度衰減因子(ATT)，并且 -基于所述傳感器中的所述一個(gè)傳感器所生成的傳感器信號和所述幅度衰減因子而確定所述生物物理學(xué)變量(131)。2.根據(jù)之前任一項(xiàng)權(quán)利要求所述的睡眠監(jiān)視設(shè)備，其中確定功能被配置為從所述傳感器中選擇生成在相應(yīng)的所述傳感器信號的幅度中具有最大幅度的傳感器信號的所述傳感器(101-103)之一。3.根據(jù)之前任一項(xiàng)權(quán)利要求所述的睡眠監(jiān)視設(shè)備，其中所述確定功能被配置為通過以下而確定所述生物物理學(xué)變量 -基于所確定的所述生命體的位置以及所述傳感器中相應(yīng)多個(gè)傳感器(101-103)的相應(yīng)多個(gè)位置(P1-P3)而確定多個(gè)幅度衰減因子(ATT)，并且 -基于相應(yīng)的所述多個(gè)傳感器所生成的相應(yīng)多個(gè)傳感器信號以及所述多個(gè)幅度衰減因子而確定所述生物物理學(xué)變量。4.根據(jù)之前任一項(xiàng)權(quán)利要求所述的睡眠監(jiān)視設(shè)備，其中所述確定功能被配置為確定所述生物物理學(xué)變量，所述生物物理學(xué)變量為呼吸強(qiáng)度率、心跳強(qiáng)度、體重、身體移動(dòng)、心率和呼吸速率之一。5.根據(jù)之前任一項(xiàng)權(quán)利要求所述的睡眠監(jiān)視設(shè)備，其中所述傳感器中的第一傳感器的優(yōu)選方向并不平行于所述預(yù)定義平面幾何形狀的表面法線矢量(Z)，所述優(yōu)選方向是與不同于所述優(yōu)選方向的其它方向相比所述第一傳感器以最大程度對壓力波作出響應(yīng)的方向。6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的睡眠監(jiān)視設(shè)備，其中所述傳感器中的第二傳感器的優(yōu)選方向并不平行于所述表面法線矢量(Z)和所述第一傳感器的所述優(yōu)選方向，所述第二傳感器的所述優(yōu)選方向是與其它方向相比所述第二傳感器以最大程度對壓力波作出響應(yīng)的方向。7.根據(jù)之前任一項(xiàng)權(quán)利要求所述的睡眠監(jiān)視設(shè)備，被配置為測量作為成人、人類嬰兒或動(dòng)物之一的生命體的所述生物物理學(xué)變量。8.根據(jù)之前任一項(xiàng)權(quán)利要求所述的睡眠監(jiān)視設(shè)備，包括(a)在空間上以具有三角形形狀的所述預(yù)定義平面幾何形狀進(jìn)行部署的三個(gè)傳感器(101-103)，或者(b)在空間上以具有四邊形形狀的所述預(yù)定義平面幾何形狀進(jìn)行部署的四個(gè)傳感器(301-304)。9.根據(jù)權(quán)利要求1-7中任一項(xiàng)所述的睡眠監(jiān)視設(shè)備，包括五個(gè)壓力傳感器(311-315)，(a)五個(gè)傳感器在空間上以具有五角形形狀的所述預(yù)定義平面幾何形狀進(jìn)行部署，或者(b)所述五個(gè)傳感器中的前四個(gè)(311-314)在空間上以四邊形形狀進(jìn)行部署并且所述五個(gè)傳感器中的第五個(gè)傳感器(315)處于所述四邊形形狀內(nèi)。10.根據(jù)之前任一項(xiàng)權(quán)利要求所述的睡眠監(jiān)視設(shè)備，其中所述傳感器(101-103)中的至少一個(gè)是壓力傳感器，所述壓力傳感器被配置為通過使用(a)壓電元件和(b)加速計(jì)中的至少一個(gè)而響應(yīng)于所述生命體造成的壓力而生成傳感器信號。11.根據(jù)之前任一項(xiàng)權(quán)利要求所述的睡眠監(jiān)視設(shè)備，其中所述預(yù)定義平面幾何形狀具有非平坦形狀以便適配具有非平坦形狀的支撐層，而使得所述預(yù)定義平面幾何形狀的非平坦形狀遵循所述支撐層的所述非平坦形狀。12.一種用于使用傳感器(101-103)測量生命體(150)的生物物理學(xué)變量(131)的方法，所述傳感器是在空間上以預(yù)定義平面幾何形狀進(jìn)行部署的至少兩個(gè)壓力傳感器，所述傳感器被配置為 -接觸用于在所述生命體駐留時(shí)對其進(jìn)行支撐的支撐層(199)， -響應(yīng)于所述生命體經(jīng)由所述支撐層對所述傳感器造成的壓力而生成相應(yīng)傳感器信號， 所述方法包括步驟: -通過基于相應(yīng)的所述傳感器信號之間的相位差執(zhí)行多點(diǎn)定位過程，或者通過基于相應(yīng)的所述傳感器信號之間的幅度差執(zhí)行三邊測量過程，而基于相應(yīng)的所述傳感器信號之間的差值，來確定所述生命體在所述支撐層上相對于所述傳感器的位置(PO)， -基于所確定的所述生命體的位置以及所述傳感器中的一個(gè)傳感器的位置(P1-P3)而確定幅度衰減因子(ATT)，并且 -基于所述傳感器中的所述一個(gè)傳感器所生成的傳感器信號和所述幅度衰減因子而確定所述生物物理學(xué)變量(131)。13.—種包括指令的計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品，所述指令用于使得處理器執(zhí)行根據(jù)權(quán)利要求12所述的方法的步驟。
【專利摘要】公開了一種用于測量生命體(150)的生物物理學(xué)變量(131)的睡眠監(jiān)視設(shè)備(100)，包括至少兩個(gè)在空間上以預(yù)先定義的平面幾何形狀進(jìn)行部署的壓力傳感器(101-103)。所述生命體駐留在被所述傳感器所接觸的支撐層(199)上，所述傳感器響應(yīng)于所述生命體經(jīng)由所述支撐層所導(dǎo)致的壓力而生成傳感器信號。處理單元(110)基于傳感器信號之間的差值確定所述生命體在支撐層上的位置；基于所述生命體的位置和傳感器的位置確定幅度衰減因子；根據(jù)所述傳感器所生成的傳感器信號確定生物物理學(xué)變量，包括基于所述幅度衰減因子的幅度校正。本發(fā)明的效果在于，無論生命體在支撐層上的位置如何都僅需要幾個(gè)傳感器就能對生物物理學(xué)變量進(jìn)行準(zhǔn)確測量。
【IPC分類】A61B5/11, A61B5/113, A61B5/08
【公開號】CN104994786
【申請?zhí)枴緾N201480003976
【發(fā)明人】I·貝雷茲尼, E·G·P·舒伊杰斯, P·M·方賽卡
【申請人】皇家飛利浦有限公司
【公開日】2015年10月21日
【申請日】2014年11月27日
【公告號】EP2919651A1, US20150351693, WO2015078940A1