專利名稱：對(duì)受試者的循環(huán)系統(tǒng)進(jìn)行評(píng)估的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明的實(shí)施方式涉及評(píng)估受試者的循環(huán)系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
受試者的循環(huán)系統(tǒng)對(duì)受試者的姿勢(shì)變化的反應(yīng)可以取決于血液的特性(諸如其粘度)、循環(huán)系統(tǒng)的特性(諸如其阻力)以及自主神經(jīng)系統(tǒng)如何響應(yīng)以維持體內(nèi)平衡。體外的血液灌注例如可以取決于以下因素之一或是其組合1.血管疾病，諸如雷諾氏病2.遺傳問題，諸如硬皮病3.由例如糖尿病神經(jīng)病變或酒精中毒引起的來自于自主神經(jīng)系統(tǒng)的異常血管收縮或血管舒張反應(yīng)4.藥物治療，諸如β -受體阻滯劑5.自身免疫疾病，諸如狼瘡因而可以理解，可以有許多原因?qū)е率茉囌叩难h(huán)系統(tǒng)對(duì)姿勢(shì)改變的反應(yīng)可能存在“異?！薄２煌牟∽兛梢詫?duì)循環(huán)具有相同或不同的效果。希望提供一種表征循環(huán)系統(tǒng)對(duì)一系列姿勢(shì)變化的反應(yīng)并向臨床醫(yī)生提供信息的中期臨床指標(biāo)，該信息與其他信息以及臨床醫(yī)生的技能和知識(shí)相結(jié)合，可以用于評(píng)估是否可能存在病變。醫(yī)護(hù)人員可以隨后使用其自身的醫(yī)療知識(shí)，在識(shí)別任何的病變前進(jìn)行獨(dú)立的調(diào)查。

發(fā)明內(nèi)容
依據(jù)本發(fā)明的各種(但沒必要是全部的)實(shí)施方式，提供了如權(quán)利要求書中要求的方法、系統(tǒng)、設(shè)備和計(jì)算機(jī)程序。依據(jù)本發(fā)明的各種(但沒必要是全部的)實(shí)施方式，提供了用于使用光學(xué)傳感器和多種姿勢(shì)變化來評(píng)估受試者的循環(huán)系統(tǒng)的系統(tǒng)和方法。這提供了通過對(duì)循環(huán)系統(tǒng)的微擾評(píng)估來對(duì)受試者病變進(jìn)行低成本且快速無痛評(píng)估的優(yōu)勢(shì)。因而應(yīng)當(dāng)理解，本發(fā)明并不診斷疾病，而是提供一種類型與體溫、血壓、心率等沒有什么不同的中期臨床指標(biāo)。


為了更好地理解本發(fā)明實(shí)施方式的各種示例，將僅通過示例的方式參考附圖，其中圖1示意性地示出一種系統(tǒng)，包括光學(xué)傳感器和設(shè)備；圖2更為詳細(xì)地示出了該設(shè)備；圖3示意性地示出了用于生成度量的人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)；
圖4A和圖4B示出了用于傳感器的柔性襯底的不同實(shí)現(xiàn)方式；圖5A、圖5B和圖5C示意性地示出了柔性襯底的安全特征。
具體實(shí)施例方式使用功能性測(cè)試來誘發(fā)受試者的循環(huán)系統(tǒng)中的變化。功能性測(cè)試涉及將受試者擺成不同姿勢(shì)并記錄那些姿勢(shì)下的數(shù)據(jù)。在具體功能性測(cè)試規(guī)程中使用的姿勢(shì)的精確數(shù)目、 類型、次序和頻率是預(yù)定的，并且取決于受試者的生理機(jī)能和待查病變。運(yùn)動(dòng)學(xué)規(guī)程(或測(cè)試)是三種或更多種不同姿勢(shì)的序列。該序列通常在單個(gè)連續(xù)的時(shí)間段中實(shí)施。該序列可以作為在姿勢(shì)變化之間不具有明顯間斷的不中斷序列來實(shí)施。在運(yùn)動(dòng)學(xué)規(guī)程期間采用的不同姿勢(shì)可以例如包括以下中的至少三種參考姿勢(shì)、 無“局部”(或“肢體”)姿勢(shì)、一個(gè)或多個(gè)“局部”(或“肢體”)姿勢(shì)、無“直體”(或“軀干”) 姿勢(shì)、一個(gè)或多個(gè)“直體”(或“軀干”)姿勢(shì)、以及無“系統(tǒng)性”(或“全身”)姿勢(shì)、一個(gè)或多個(gè)“系統(tǒng)性”(或“全身”)姿勢(shì)。在“局部”(或“肢體”)姿勢(shì)中，已相對(duì)于靜止的身體軀體將肢體移動(dòng)通過重力場(chǎng)。在“直體”(或“軀干”)姿勢(shì)中，已相對(duì)于靜止的肢體或多個(gè)肢體(例如腿)將身體軀體移動(dòng)通過重力場(chǎng)。在“系統(tǒng)性”(或“全身”)姿勢(shì)中，已在重力場(chǎng)內(nèi)移動(dòng)全身，但身體軀體和肢體之間沒有相對(duì)移動(dòng)。這可以通過使靜止的受試者傾斜來實(shí)現(xiàn)。至少三種不同姿勢(shì)導(dǎo)致至少兩種不同的姿勢(shì)變化。姿勢(shì)變化是身體的整體或部分相對(duì)于重力場(chǎng)的變化。因而不同的姿勢(shì)變化導(dǎo)致對(duì)受試者的循環(huán)系統(tǒng)的不同“脈沖”?？赡芟Ｍ哂械谝活愋偷拿}沖，諸如通過變化至“局部”(或“肢體”)姿勢(shì)獲得的 “局部”(或“肢體”)脈沖，或通過變化至“直體”(或“軀干”)姿勢(shì)獲得的“直體”(或“軀干”)脈沖，或通過變化至“系統(tǒng)性”(或“全身”)姿勢(shì)獲得的“系統(tǒng)性”(或“全身”)脈沖。 可能希望還具有不同的第二類型的脈沖。因此，如果第一類型的脈沖是“局部”(或“肢體”) 脈沖，則第二類型的脈沖可以是“直體”(或“軀干”)脈沖或“系統(tǒng)性”(或“全身”)脈沖而不是“局部”(或“肢體”)脈沖?？梢允褂孟旅娴倪\(yùn)動(dòng)學(xué)規(guī)程來評(píng)估毛細(xì)血管床的局部反應(yīng)，也即血管舒張和血管收縮。局部姿勢(shì)變化之后是系統(tǒng)性姿勢(shì)變化。首先執(zhí)行局部姿勢(shì)變化。在受試者仰臥且手臂與心臟平齊的初始參考姿勢(shì)之后可以是受試者仰臥并且手臂垂直移至心臟下方的局部姿勢(shì)。隨后執(zhí)行系統(tǒng)性姿勢(shì)變化。在受試者仰臥且手臂與心臟平齊的初始參考姿勢(shì)之后可以是改變受試者的傾斜角度而不相對(duì)于軀體單獨(dú)移動(dòng)手臂從而使得頭部垂直移至心臟下方的系統(tǒng)性姿勢(shì)?？梢栽谑直鄣氖持干显O(shè)置傳感器。該傳感器可以是對(duì)動(dòng)脈血量敏感的光學(xué)透射傳感器?？梢栽谇氨刍蚴直成显O(shè)置傳感器。該傳感器可以是對(duì)皮膚靜脈血量變化敏感的光學(xué)反射傳感器。皮膚反射傳感器還允許由靜脈血量變化導(dǎo)致的數(shù)字透射傳感器的標(biāo)準(zhǔn)化。當(dāng)執(zhí)行運(yùn)動(dòng)學(xué)規(guī)程時(shí)，傳感器的輸出具有生成不同模式的特性。正常循環(huán)反應(yīng)的模式都有共同的獨(dú)特模式。這種獨(dú)特模式可以通過理論或經(jīng)驗(yàn)來確定，并繼而用于對(duì)在同一運(yùn)動(dòng)學(xué)測(cè)試期間來自用于受試者的傳感器的輸出進(jìn)行模式匹配。度量可以是指示模式是否匹配或者模式匹配程度的輸出。模式匹配表明針對(duì)給定運(yùn)動(dòng)學(xué)測(cè)試的正常循環(huán)反應(yīng)。模式失配表明值得進(jìn)一步調(diào)查的異常循環(huán)反應(yīng)?？梢允褂孟旅娴倪\(yùn)動(dòng)學(xué)規(guī)程來評(píng)估對(duì)腦部的動(dòng)脈血液供應(yīng)。直體(或身體)姿勢(shì)變化之后是系統(tǒng)性姿勢(shì)變化。首先執(zhí)行直體(或身體)姿勢(shì)變化。受試者最初處于仰臥參考姿勢(shì)以記錄基準(zhǔn)線。 受試者坐起成直體(或身體)姿勢(shì)，這將導(dǎo)致流向腦部的血液因體位性壓強(qiáng)變化而初始地減少。隨后執(zhí)行系統(tǒng)性姿勢(shì)變化。受試者回到仰臥參考姿勢(shì)以記錄基準(zhǔn)線。將處于仰臥姿勢(shì)的受試者傾斜，以便改變身體的傾斜角度，從而使得頭部垂直地移至心臟下方?？梢栽谑茉囌叩那邦~上設(shè)置傳感器。該傳感器可以是對(duì)因淤積而導(dǎo)致的局部靜脈血量敏感的光學(xué)反射傳感器?？梢钥绫亲釉O(shè)置傳感器。該傳感器可以是對(duì)動(dòng)脈血量敏感的光學(xué)透射傳感器，該動(dòng)脈血量取決于通過眼動(dòng)脈和篩動(dòng)脈的頸內(nèi)動(dòng)脈?？梢栽诙股显O(shè)置傳感器。該傳感器可以是對(duì)動(dòng)脈血量敏感的光學(xué)透射傳感器， 該動(dòng)脈血量取決于通過顳動(dòng)脈的頸外動(dòng)脈。 傳感器優(yōu)選地處于大致相同的高度以避免體位性補(bǔ)償。當(dāng)執(zhí)行運(yùn)動(dòng)學(xué)測(cè)試時(shí)，來自傳感器的輸出具有產(chǎn)生不同模式的特性。正常循環(huán)反應(yīng)的模式都有共同的獨(dú)特模式。這種獨(dú)特模式可以通過理論或經(jīng)驗(yàn)來確定，并且繼而用于對(duì)在同一運(yùn)動(dòng)學(xué)測(cè)試期間來自用于受試者的傳感器的輸出進(jìn)行模式匹配。度量可以是指示模式是否匹配或者模式匹配程度的輸出。模式匹配表明正常的循環(huán)反應(yīng)。模式失配表明值得進(jìn)一步調(diào)查的異常循環(huán)反應(yīng)，比如如果對(duì)腦部的血液供應(yīng)不良是一種可能性，則可以進(jìn)行核磁共振成像(MRI)掃描。圖1示意性示出了系統(tǒng)10，其包括光學(xué)傳感器2A、2B、2C和設(shè)備20。傳感器2A、2B和2C放置在受試者身體的相應(yīng)位置4A、4B和4C處。在示出的示例中，傳感器2A和2B附著至襯底6，而襯底6附著至受試者的身體8。傳感器是非侵入式傳感器，其通常是諸如光學(xué)透射傳感器和/或光學(xué)反射傳感器之類的光學(xué)傳感器。傳感器用于感測(cè)生理屬性，舉例而言，比如身體體積的變化(體積描記法)。光學(xué)傳感器包括光發(fā)射器和光檢測(cè)器。在使用中，在透射傳感器中放置光感測(cè)器，以接收來自光發(fā)射器的已穿過受試者的身體8的光。在使用中，在反射傳感器中放置光檢測(cè)器以接收來自光發(fā)射器的已由受試者的身體8反射的光。應(yīng)當(dāng)理解，傳感器2A、2B在整個(gè)運(yùn)動(dòng)學(xué)規(guī)程期間(即，針對(duì)受試者的每個(gè)姿勢(shì))向設(shè)備20提供輸入。雖然在每個(gè)位置僅示出了單個(gè)的傳感器，但是應(yīng)該理解，可以在每個(gè)位置實(shí)現(xiàn)多個(gè)傳感器。例如，可以在相同的位置提供反射傳感器和透射傳感器的組合。同樣地，還可以在相同的位置放置工作于不同光波長(zhǎng)的傳感器。工作在約850nm的近紅外區(qū)域中的傳感器將不太受組織吸收的影響但是將受到血液吸收的強(qiáng)烈影響，并且可以例如用于監(jiān)視在運(yùn)動(dòng)學(xué)測(cè)試期間毛細(xì)血管床的反應(yīng)。而工作在約650nm處的傳感器將受到組織吸收的強(qiáng)烈影響，并且可以例如用于監(jiān)視在運(yùn)動(dòng)學(xué)測(cè)試期間膚色的反應(yīng)。來自850nm傳感器的信號(hào)相比于650nm傳感器將具有大得多的動(dòng)脈分量，這是因?yàn)樗畹卮┩附M織。傳感器使用無線方法(紫蜂(ZigBee)、藍(lán)牙、UHF無線電等)或者線纜與設(shè)備20
ififn。設(shè)備20包括預(yù)處理接收自傳感器2A、2C的信號(hào)并向處理電路M提供信號(hào)23的輸入接口 22。處理電路23配置成通過依據(jù)預(yù)先確定的校準(zhǔn)數(shù)據(jù)觀組合所提供的信號(hào)23 來確定和輸出度量25。在示出的示例中，當(dāng)受試者處于運(yùn)動(dòng)學(xué)規(guī)程的不同姿勢(shì)中時(shí)，所提供的信號(hào)23取決于在第一、第二和第三位置4A、4B、4C處存在的血液。接口 22還可以在向處理電路M提供信號(hào)23之前執(zhí)行一些信號(hào)處理。例如，接口可以將來自傳感器的強(qiáng)度信號(hào)分為具有不同頻率分量的不同信號(hào)。例如，其可以產(chǎn)生與在傳感器處記錄的時(shí)變強(qiáng)度相關(guān)的“交流信號(hào)”和測(cè)量在該傳感器處記錄的準(zhǔn)靜態(tài)強(qiáng)度的“直流信號(hào)”。作為另一示例，接口 22可以在信號(hào)23被提供給處理電路M之前向信號(hào)23應(yīng)用諸如對(duì)數(shù)函數(shù)之類的非線性函數(shù)。處理電路M可以通過任何適當(dāng)?shù)姆绞綄?shí)現(xiàn)。它可以例如是可編程計(jì)算機(jī)或者專用硬件。接口 22可以通過任何適當(dāng)?shù)姆绞綄?shí)現(xiàn)。它可以例如包括可編程計(jì)算機(jī)或者專用硬件。應(yīng)當(dāng)理解，接口 22和處理電路可以不是分立的物理組件，而可以是由諸如執(zhí)行不同軟件模塊的處理器之類的公共電路來實(shí)現(xiàn)的功能模塊。校準(zhǔn)數(shù)據(jù)觀用于根據(jù)信號(hào)的期望模式對(duì)所提供的信號(hào)23的散度進(jìn)行評(píng)估，信號(hào)的期望模式表征了標(biāo)準(zhǔn)化的循環(huán)系統(tǒng)對(duì)運(yùn)動(dòng)學(xué)規(guī)程的預(yù)期反應(yīng)。預(yù)期反應(yīng)可以是例如使用機(jī)器學(xué)習(xí)而產(chǎn)生的預(yù)期信號(hào)的統(tǒng)計(jì)模型的均值。校準(zhǔn)數(shù)據(jù)限定了信號(hào)的非線性組合。通常將存在不同的動(dòng)力學(xué)測(cè)試所需的信號(hào)23 的不同非線性組合，這是因?yàn)榇ヅ涞娜魏文Ｊ綄㈦S著所使用的傳感器的位置和類型以及隨著執(zhí)行的運(yùn)動(dòng)學(xué)測(cè)試而改變。因而將存在針對(duì)各運(yùn)動(dòng)學(xué)測(cè)試的不同校準(zhǔn)數(shù)據(jù)觀。參見圖2，接口 22包括針對(duì)傳感器2A之一的接口組件22A等，然而僅示出針對(duì)傳感器2A的接口組件22A。應(yīng)當(dāng)理解，將會(huì)有等同的接口組件。接口部件22A包括用于處理接收自傳感器2A的強(qiáng)度信號(hào)的模擬前端信號(hào)處理電路32和至少一個(gè)模數(shù)轉(zhuǎn)換器34?？梢杂兄荚谕瑫r(shí)持續(xù)監(jiān)視多個(gè)傳感器的多個(gè)前端，或者可以有具有合適的多路復(fù)用器開關(guān)的單個(gè)前端。前端電路可以提供向傳感器提供的電流的恒定控制、所接收信號(hào) 30的跨阻放大、對(duì)環(huán)境光干擾的補(bǔ)償。這可以使用時(shí)分多路復(fù)用(TDM)來實(shí)現(xiàn)，其中在光源未被點(diǎn)亮期間允許監(jiān)視環(huán)境光干擾。這可以備選地使用通過采用經(jīng)調(diào)制的光源以及鎖頻或解調(diào)系統(tǒng)而實(shí)現(xiàn)的頻分來實(shí)現(xiàn)。前端電路32可以通過改變LED強(qiáng)度來將其自身配置成半靜態(tài)信號(hào)分量的中檔值從而初始化傳感器，使得所得信號(hào)將介于例如單一性的期望范圍之間的中間。任何信號(hào)增大或減小將容納于信號(hào)范圍內(nèi)，從而降低信號(hào)飽和或減損的可能性。在示出的示例中，接口組件22A將預(yù)處理之后的所接收的信號(hào)30分成具有不同頻率分量的兩個(gè)不同信號(hào)35和36。
可以通過將所接收的信號(hào)32通過高通濾波器38來產(chǎn)生交流信號(hào)36。交流信號(hào) 36相關(guān)于在傳感器處記錄的時(shí)變強(qiáng)度。其還可以通過將接收的信號(hào)32通過進(jìn)行積分的低通濾波器42來產(chǎn)生直流信號(hào)35，低通濾波器42通常以數(shù)秒的時(shí)間常數(shù)進(jìn)行積分。直流信號(hào)35相關(guān)于在傳感器處記錄的準(zhǔn)靜態(tài)強(qiáng)度。過濾可以通過使用常規(guī)線性時(shí)間不變過濾器在硬件中執(zhí)行，或者可以通過在微處理器內(nèi)數(shù)字化之后使用諸如有限激勵(lì)響應(yīng)設(shè)計(jì)之類的數(shù)字濾波器執(zhí)行。數(shù)字濾波具有能夠在需要時(shí)通過軟件升級(jí)來改變過濾參數(shù)的優(yōu)勢(shì)。隨后，一個(gè)或多個(gè)信號(hào)(如果發(fā)生了高通濾波和低通濾波)在被提供給處理電路 M之前將被饋送至模數(shù)轉(zhuǎn)換器(ADC) 35。ADC可以是分立項(xiàng)或可以包含在微處理器中。在信號(hào)被處理電路M處理以生成度量25之前可以向信號(hào)應(yīng)用對(duì)數(shù)函數(shù)。這種對(duì)數(shù)函數(shù)可以在模擬域或數(shù)字域中施加。如果在數(shù)字域中施加，則通過接口 22或處理電路M 施加對(duì)數(shù)函數(shù)?？梢允褂美什?比爾定律(Lamber-Beer Law)來建模光吸收光譜，在朗伯-比爾定律中，所接收的光學(xué)強(qiáng)度與指數(shù)函數(shù)成比例，該指數(shù)函數(shù)具有一維光路長(zhǎng)度和吸收系數(shù)的乘積作為其自變量。采用所接收的強(qiáng)度的自然對(duì)數(shù)產(chǎn)生在光路長(zhǎng)度上是線性的結(jié)果。可以假設(shè)光路長(zhǎng)度根據(jù)組織血液量而改變，而組織血液量受姿勢(shì)和動(dòng)脈舒張反應(yīng)的影響。示出的示例中的處理電路包括處理器40、存儲(chǔ)器42、顯示器44和網(wǎng)絡(luò)接口 46。處理器40被配置成從存儲(chǔ)器42中讀取和向存儲(chǔ)器42中寫入，從而向顯示器44提供輸出命令和使用網(wǎng)絡(luò)接口 46來通信。處理器40通常將執(zhí)行來自存儲(chǔ)器42的程序48以計(jì)算度量25，并隨后在顯示器 44上顯示度量25。計(jì)算機(jī)程序可以通過任何適當(dāng)?shù)倪f送機(jī)制到達(dá)設(shè)備。該遞送機(jī)制可以例如是計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)、計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品、存儲(chǔ)器裝置、諸如⑶-ROM或DVD之類的記錄介質(zhì)、有形地體現(xiàn)計(jì)算機(jī)程序的制品。遞送機(jī)制可以是被配置成可靠地傳送計(jì)算機(jī)程序的信號(hào)。用于多傳感器、多姿勢(shì)運(yùn)動(dòng)學(xué)測(cè)試的算法的確切形式通常是非線性加權(quán)輸入信號(hào) S23的加和。在信號(hào)23被輸入至向算法之前，可能對(duì)信號(hào)23進(jìn)行一些統(tǒng)計(jì)操作。例如可以計(jì)算直流信號(hào)35的中值，而可以為交流信號(hào)36計(jì)算均方根值?？梢允褂孟闰?yàn)知識(shí)設(shè)定算法權(quán)重，或者通過使用教學(xué)模式并依據(jù)誤差更改權(quán)重來訓(xùn)練，從而設(shè)定算法權(quán)重。如果有多個(gè)姿勢(shì)i，多個(gè)傳感器位置j和在各傳感器位置處的多個(gè)傳感器波長(zhǎng)k， 則度量y可以定義如下^ = ZZZc^ l0S^
k j i其中Sijk是針對(duì)位置j處波長(zhǎng)為k的姿勢(shì)i的輸入信號(hào)23。使用回歸分析可以計(jì)算權(quán)重C。對(duì)同樣經(jīng)歷獨(dú)立臨床評(píng)估的大范圍的受試者執(zhí)行多姿勢(shì)運(yùn)動(dòng)學(xué)測(cè)試。隨后，針對(duì)理想度量的所記錄的輸入的最小平方回歸分析允許限定算法權(quán)重。備選地，可以使用諸如圖3中示意性地示出的人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)50將度量限定為輸入信號(hào)Suk的非線性函數(shù)的任意加權(quán)的加和。
人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)(ANN)是一類非線性加權(quán)算法。如圖3中示出的前饋表示法包括在層54A、54B、54C中布置的互連節(jié)點(diǎn)52的有向非循環(huán)圖。圖3中示出的前饋網(wǎng)絡(luò)50具有三層神經(jīng)元。各輸入信號(hào)23A、23B、23C、23D被發(fā)送至輸入層54A中的每個(gè)神經(jīng)元52。在輸入層54A中的每個(gè)神經(jīng)元52形成其自身的其輸入23A-23D的加權(quán)和，并將該和提供為輸出。在輸入層54A中的各神經(jīng)元52具有其連接至隱藏層MB中每個(gè)神經(jīng)元52的輸出。隱藏層54B中的各神經(jīng)元52形成其自身的其輸入的加權(quán)和，并將該和提供為輸出。隱藏層54B中的各神經(jīng)元52具有其連接至輸出層54C中每個(gè)神經(jīng)元52的輸出。輸出層MC中各神經(jīng)元52形成其自身的其輸入的加權(quán)和，并將該加權(quán)和乘以激活函數(shù)以生成度量25?？梢允褂肧型函數(shù)作為激活函數(shù)來將度量25限制為0和1之間的連續(xù)值，或者使用雙曲正切(Tanh)函數(shù)作為激活函數(shù)將度量25限制為-1和1之間的連續(xù)值。如果度量離散，則可以使用符號(hào)函數(shù)或階躍函數(shù)作為激活函數(shù)。在一些實(shí)現(xiàn)方式中，兩層M神經(jīng)元52可以是充足的。可以使用監(jiān)督學(xué)習(xí)和反向傳播來確定加權(quán)加和中應(yīng)用的各種權(quán)重。備選地，可以使用基因算法來尋找最優(yōu)權(quán)重。在校準(zhǔn)數(shù)據(jù)觀中包括權(quán)重。如果有i個(gè)輸入節(jié)點(diǎn)、j個(gè)隱藏節(jié)點(diǎn)和僅單個(gè)的輸出節(jié)點(diǎn)，則度量可以定義如下
權(quán)利要求
1.一種設(shè)備，包括輸入接口，被配置成提供針對(duì)至少兩種姿勢(shì)的來自至少兩個(gè)傳感器的信號(hào)，所述信號(hào)包括當(dāng)受試者處于第一姿勢(shì)時(shí)來自第一傳感器的基于存在的血液的信號(hào)；當(dāng)受試者處于第二姿勢(shì)時(shí)來自所示第一傳感器的基于存在的血液的信號(hào)；當(dāng)受試者處于所述第一姿勢(shì)時(shí)來自第二傳感器的基于存在的血液的信號(hào)；以及當(dāng)受試者處于所述第二姿勢(shì)時(shí)來自所述第二傳感器的基于存在的血液的信號(hào)；以及處理電路，被配置成通過根據(jù)預(yù)先確定的校準(zhǔn)數(shù)據(jù)組合所提供的信號(hào)來確定和輸出度量。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其中所述信號(hào)針對(duì)傳感器和姿勢(shì)的每個(gè)組合都包括檢測(cè)的光強(qiáng)度的至少一種對(duì)數(shù)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的設(shè)備，其中所述信號(hào)針對(duì)傳感器和姿勢(shì)的每個(gè)組合分別包括檢測(cè)的光強(qiáng)度的時(shí)變分量和檢測(cè)的光強(qiáng)度的準(zhǔn)靜態(tài)分量。
4.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的設(shè)備，其中所述信號(hào)針對(duì)傳感器和姿勢(shì)的每個(gè)組合分別包括檢測(cè)的光強(qiáng)度的時(shí)變分量的對(duì)數(shù)和檢測(cè)的光強(qiáng)度的準(zhǔn)靜態(tài)分量的對(duì)數(shù)。
5.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的設(shè)備，其中所述信號(hào)針對(duì)傳感器和姿勢(shì)的每個(gè)組合包括基于在光反射傳感器處檢測(cè)到的光強(qiáng)度信號(hào)的信號(hào)和基于在光透射傳感器處檢測(cè)到的光強(qiáng)度信號(hào)的信號(hào)。
6.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的設(shè)備，其中所述信號(hào)針對(duì)傳感器和姿勢(shì)的每個(gè)組合包括基于在第一波長(zhǎng)而非第二波長(zhǎng)處檢測(cè)到的光強(qiáng)度信號(hào)的信號(hào)和基于至少在所述第二波長(zhǎng)而非所述第一波長(zhǎng)處檢測(cè)到的光強(qiáng)度信號(hào)的信號(hào)。
7.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的設(shè)備，其中所述校準(zhǔn)數(shù)據(jù)被用于根據(jù)預(yù)期信號(hào)的統(tǒng)計(jì)模型的預(yù)期均值來評(píng)估所提供信號(hào)的散度，從而產(chǎn)生度量。
8.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的設(shè)備，其中所述校準(zhǔn)數(shù)據(jù)限定所述信號(hào)的非線性組合。
9.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的設(shè)備，其中所述校準(zhǔn)數(shù)據(jù)是使用機(jī)器學(xué)習(xí)來預(yù)先確定的。
10.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的設(shè)備，被配置成模仿人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，該人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)包括多個(gè)節(jié)點(diǎn)，每個(gè)節(jié)點(diǎn)都具有針對(duì)對(duì)所述節(jié)點(diǎn)的輸入的相關(guān)權(quán)重，其中所述校準(zhǔn)數(shù)據(jù)提供所述權(quán)重。
11.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的設(shè)備，還包括存儲(chǔ)多組校準(zhǔn)數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)器，所述校準(zhǔn)數(shù)據(jù)包括針對(duì)不同身體姿勢(shì)的多個(gè)預(yù)先設(shè)定標(biāo)準(zhǔn)序列中每個(gè)序列的校準(zhǔn)數(shù)據(jù)組。
12.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的設(shè)備，其中至少一個(gè)傳感器提供來自光反射檢測(cè)器的信號(hào)。
13.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的設(shè)備，其中從所述第一姿勢(shì)到所述第二姿勢(shì)的改變被預(yù)期相對(duì)于系統(tǒng)性循環(huán)反應(yīng)導(dǎo)致局部循環(huán)反應(yīng)。
14.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的設(shè)備，其中對(duì)受試者而言，從所述第一姿勢(shì)到所述第二姿勢(shì)的改變導(dǎo)致受試者的外肢體相對(duì)于受試者的心臟的相對(duì)的垂直位移，而不會(huì)有受試者的頭部相對(duì)于受試者的心臟的相對(duì)垂直位移。
15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的設(shè)備，其中至少所述第一傳感器位于肢體上。
16.根據(jù)權(quán)利要求1至15中任一項(xiàng)所述的設(shè)備，其中從所述第一姿勢(shì)到所述第二姿勢(shì)的改變被預(yù)期導(dǎo)致系統(tǒng)性循環(huán)反應(yīng)。
17.根據(jù)權(quán)利要求1至11或16中任一項(xiàng)所述的設(shè)備，其中對(duì)受試者而言，從所述第一姿勢(shì)到所述第二姿勢(shì)的改變導(dǎo)致受試者的頭部相對(duì)于受試者的心臟的相對(duì)垂直位移。
18.根據(jù)權(quán)利要求17所述的設(shè)備，其中至少所述第一傳感器位于受試者的頭部上。
19.根據(jù)權(quán)利要求18所述的設(shè)備，其中所述第一傳感器提供來自光透射傳感器的信號(hào)。
20.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的設(shè)備，其中所述度量根據(jù)信號(hào)的預(yù)期模式記錄所述信號(hào)的散度，所述信號(hào)的預(yù)期模式表征標(biāo)準(zhǔn)化循環(huán)系統(tǒng)對(duì)第一姿勢(shì)和第二姿勢(shì)的預(yù)先確定的序列的反應(yīng)。
21.—種系統(tǒng)，包括根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的設(shè)備；以及至少第一傳感器和第二傳感器。
22.根據(jù)權(quán)利要求21所述的系統(tǒng)，其中所述第一傳感器在第一位置，并且所述第二傳感器在不同的第二位置。
23.根據(jù)權(quán)利要求21或22所述的系統(tǒng)，其中所述第一傳感器檢測(cè)在第一波長(zhǎng)而非第二波長(zhǎng)的光，并且所述第二傳感器檢測(cè)在所述第二波長(zhǎng)而非所述第一波長(zhǎng)的光。
24.根據(jù)權(quán)利要求21、22或23所述的系統(tǒng)，其中所述第一傳感器是反射傳感器并使用不透明粘合卡箍而不夾持地被附著，所述不透明粘合卡箍緊密包圍所述反射傳感器。
25.根據(jù)權(quán)利要求21至M中任一項(xiàng)所述的系統(tǒng)，其中所述第一傳感器和所述第二傳感器被附著至柔性襯底，所述柔性襯底包括通過接口可連接至所述設(shè)備的互連，其中所述柔性襯底在一個(gè)或多個(gè)所述互連的下方的部分具有制造的結(jié)構(gòu)弱點(diǎn)，并且其中在使用中，所述柔性襯底的具有結(jié)構(gòu)弱點(diǎn)的所述部分與所述接口連接，所述接口針對(duì)移除來保持所述襯底，使得在試圖將所述柔性襯底從所述接口處移除時(shí)，所述制造的結(jié)構(gòu)弱點(diǎn)斷開所述一個(gè)或多個(gè)互連。
26.根據(jù)權(quán)利要求25所述的系統(tǒng)，其中所述接口額外地使所述柔性襯底的一部分脫離以露出指示器。
27.根據(jù)權(quán)利要求21至沈中任一項(xiàng)所述的系統(tǒng)，其中所述第一傳感器和所述第二傳感器附著至用于應(yīng)用至受試者的柔性襯底，并且通過內(nèi)嵌在所述柔性襯底中的第一組互連可連接至處理電路，其中內(nèi)嵌于所述襯底中的所述互連的次序取決于所述柔性襯底用于左肢還是右肢，并且其中內(nèi)嵌于在用的所述柔性襯底中的所述互連的次序向所述處理電路指示出所述柔性襯底是應(yīng)用至受試者的右肢還是應(yīng)用至受試者的左肢。
28.根據(jù)權(quán)利要求21至27中任一項(xiàng)所述的系統(tǒng)，其中所述第一傳感器和所述第二傳感器附著至柔性可逆襯底的第一側(cè)，并且通過所述柔性襯底的第一側(cè)上的第一組互連可連接至所述處理電路，以及其中第三傳感器和第四傳感器附著至所述柔性襯底的第二側(cè)，并且通過所述柔性襯底的第二側(cè)上的第二組互連可連接至所述處理電路，其中當(dāng)所述柔性襯底的第一側(cè)面朝上方時(shí)所述柔性互連的第一側(cè)上的所述第一組互連的次序不同于當(dāng)所述柔性襯底的第二側(cè)面朝上方時(shí)所述柔性襯底的第一側(cè)上的第二組互連的次序，從而使所述處理電路能夠確定所述可逆柔性襯底的哪一側(cè)正在操作中。
29.根據(jù)權(quán)利要求21至洲中任一項(xiàng)所述的系統(tǒng)，其中由所述第一傳感器檢測(cè)的第一信號(hào)被處理以產(chǎn)生在所述處理電路處被組合之前具有不同頻率分量的并行信號(hào)，并且其中由所述第二傳感器檢測(cè)的第二信號(hào)被處理以產(chǎn)生在所述處理電路處被組合之前具有不同頻率分量的并行信號(hào)。
30.一種用于評(píng)估受試者的血液循環(huán)的系統(tǒng)，包括第一檢測(cè)器，被配置成當(dāng)受試者處于第一姿勢(shì)時(shí)以及當(dāng)受試者處于第二姿勢(shì)時(shí)基于存在的血液來檢測(cè)信號(hào)；至少一個(gè)其他檢測(cè)器，被配置成當(dāng)受試者處于所述第一姿勢(shì)時(shí)以及當(dāng)受試者處于所述第二姿勢(shì)時(shí)基于存在的血液來檢測(cè)信號(hào)；以及處理電路，被配置成通過依據(jù)校準(zhǔn)數(shù)據(jù)組合針對(duì)所述第一姿勢(shì)和所述第二姿勢(shì)的來自所述第一檢測(cè)器和所述第二檢測(cè)器的檢測(cè)的信號(hào)來確定度量。
31.一種方法，包括 將光傳感器附著至受試者；將所述光傳感器連接至根據(jù)權(quán)利要求1至20中任一項(xiàng)所述的設(shè)備； 將受試者移動(dòng)經(jīng)過包括所述第一姿勢(shì)和所述第二姿勢(shì)的不同姿勢(shì)的預(yù)先確定的次序序列。
32.根據(jù)權(quán)利要求31所述的方法，其中通過將可拋棄型柔性襯底附著至受試者來附著所述光傳感器。
33.根據(jù)權(quán)利要求32所述的方法，其中所述可拋棄型柔性襯底被附著至肢體，并且所述可拋棄型柔性襯底包括至少一個(gè)光反射傳感器。
34.根據(jù)權(quán)利要求33所述的方法，其中僅使用粘合劑而不使用夾持力來附著所述柔性襯底。
35.根據(jù)權(quán)利要求32所述的方法，其中所述可拋棄型柔性襯底被附著至受試者的頭部，并且所述所述可拋棄型柔性襯底包括至少一個(gè)光透射傳感器。
36.一種方法，包括當(dāng)依據(jù)運(yùn)動(dòng)學(xué)規(guī)程將受試者移動(dòng)經(jīng)過預(yù)先確定的至少三種不同姿勢(shì)的序列時(shí)處理從在受試者身上放置的光傳感器接收的光強(qiáng)度信號(hào)以提供輸入信號(hào)；組合所述輸入信號(hào)以產(chǎn)生和輸出度量，所述度量定量地限定所述受試者的循環(huán)系統(tǒng)對(duì)所述運(yùn)動(dòng)學(xué)規(guī)程的至少三種不同姿勢(shì)的預(yù)先確定序列的反應(yīng)。
37.一種設(shè)備，包括 柔性襯底；在所述柔性襯底上第一位置處被布置成反射系數(shù)配置的第一光傳感器，以及緊密包圍所述第一光傳感器的第一粘合卡箍，在所述柔性襯底上的第二位置處的第二光傳感器；以及緊密包圍所述第二光傳感器的第二粘合卡箍，其中所述第一粘合卡箍被配置成鄰近受試者的身體放置所述第一傳感器以用于生理感測(cè)，并且其中所述第二粘合卡箍被配置成鄰近受試者的身體放置所述第二傳感器以用于生理感測(cè)。
38.一種設(shè)備，包括柔性襯底，包括制造的結(jié)構(gòu)弱點(diǎn)； 附著至所述柔性襯底的至少第一傳感器和第二傳感器； 連接至所述第一傳感器和所述第二傳感器的互連；以及用于將所述互連連接至線纜的接口；其中所述制造的結(jié)構(gòu)弱點(diǎn)位于鄰近所述接口的一個(gè)或多個(gè)所述互連下方。
39.一種設(shè)備，包括具有第一側(cè)和相對(duì)的第二側(cè)的可逆柔性襯底； 附著至所述可逆柔性襯底的第一側(cè)的第一傳感器和第二傳感器； 第一組互連，其位于所述可逆柔性襯底的第一側(cè)上，其以第一次序連接至所述第一傳感器和所述第二傳感器；附著至所述可逆柔性襯底的第一側(cè)的第三傳感器和第四傳感器； 第二組互連，其位于所述可逆柔性襯底的第二側(cè)上，其以第二次序連接至所述第三傳感器和所述第四傳感器；其中當(dāng)所述柔性襯底的第一側(cè)面朝上方時(shí)所述柔性互連的第一側(cè)上的第一組互連的第一次序不同于當(dāng)所述柔性襯底的第二側(cè)面朝上方時(shí)所述柔性襯底的第二側(cè)上的第二組互連的第二次序。
40.一種設(shè)備，包括用于應(yīng)用至受試者的柔性襯底，所述柔性襯底包括至少第一傳感器和第二傳感器； 由所述柔性襯底支撐并連接至所述傳感器的互連組； 用于將所述互連連接至遠(yuǎn)程處理電路的接口；其中所述互連的次序取決于所述柔性襯底用于右肢上還是用于左肢上，并且其中當(dāng)所述設(shè)備在使用中時(shí)，所述互連的次序向所述處理電路指示出所述柔性襯底應(yīng)用至受試者的右肢還是應(yīng)用至受試者的左肢。
41.一批柔性襯底其中每個(gè)柔性襯底人體工學(xué)地配置成應(yīng)用至受試者的不同身體部分，并且包括 至少第一傳感器和第二傳感器； 由所述柔性襯底支撐并連接至所述傳感器的互連組；包括接口連接器的公共固定物理配置的接口，用于將所述互連連接至遠(yuǎn)程處理電路； 其中所述互連相對(duì)于所述互連連接器的公共固定物理配置的次序取決于柔性襯底應(yīng)用到的身體部分，并且其中當(dāng)所述柔性襯底在用時(shí)所述互連相對(duì)于所述互連連接器的公共固定物理配置的次序向所述處理電路唯一地指示出所述柔性襯底所附著到的身體部分。
42.一種設(shè)備，包括輸入接口，被配置成針對(duì)至少兩種姿勢(shì)基于在至少兩個(gè)位置存在的血液提供信號(hào)，所述信號(hào)包括基于當(dāng)受試者處于第一姿勢(shì)時(shí)在第一位置存在的血液的信號(hào)、基于當(dāng)受試者處于第二姿勢(shì)時(shí)在所述第一位置存在的血液的信號(hào)、基于當(dāng)受試者處于所述第一姿勢(shì)時(shí)在第二位置存在的血液的信號(hào)以及基于當(dāng)受試者處于所述第二姿勢(shì)時(shí)在所述第二位置存在的血液的信號(hào)；處理電路，被配置成通過根據(jù)預(yù)先確定的校準(zhǔn)數(shù)據(jù)組合所提供的信號(hào)來確定和輸出度量。
全文摘要
一種設(shè)備，包括輸入接口，被配置成針對(duì)至少兩種姿勢(shì)提供來自至少兩個(gè)傳感器的信號(hào)，該信號(hào)包括當(dāng)受試者處于第一姿勢(shì)時(shí)來自第一傳感器的基于存在的血液的信號(hào)；當(dāng)受試者處于第二姿勢(shì)時(shí)來自第一傳感器的基于存在的血液的信號(hào)；當(dāng)受試者處于第一姿勢(shì)時(shí)來自第二傳感器的基于存在的血液的信號(hào)；以及當(dāng)受試者處于第二姿勢(shì)時(shí)來自第二傳感器的基于存在的血液的信號(hào)；以及處理電路，被配置成通過依據(jù)預(yù)先確定的校準(zhǔn)數(shù)據(jù)組合所提供的信號(hào)來確定和輸出度量。
文檔編號(hào)A61B5/026GK102215747SQ200980145665
公開日2011年10月12日 申請(qǐng)日期2009年11月16日 優(yōu)先權(quán)日2008年11月17日
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