用于基于相機(jī)的生命體征測(cè)量的系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及對(duì)諸如呼吸率或心率的生命體征的測(cè)量。具體地，用于確定對(duì)象(100)的生命體征的系統(tǒng)(1)包括：用于獲得所述對(duì)象的視頻數(shù)據(jù)的成像單元(2)；直接或間接地附著到所述對(duì)象的身體的標(biāo)記(10、20、60、61)，其中，所述標(biāo)記包括圖形樣式(11、21)；用于在所述視頻數(shù)據(jù)中檢測(cè)所述標(biāo)記的圖像處理單元(3)；以及分析單元(4)，所述分析單元(4)適于從所述視頻數(shù)據(jù)提取與所述對(duì)象的所述生命體征相關(guān)的生命體征參數(shù)，并且適于根據(jù)所述生命體征參數(shù)來(lái)確定所述生命體征。本發(fā)明另外的方面涉及用于確定對(duì)象的生命體征的設(shè)備與方法，以及用于執(zhí)行所述方法的計(jì)算機(jī)程序。
【專利說(shuō)明】用于基于相機(jī)的生命體征測(cè)量的系統(tǒng)

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種用于確定對(duì)象的生命體征一具體是呼吸率——的系統(tǒng)、設(shè)備、方法和計(jì)算機(jī)程序。

【背景技術(shù)】
[0002]人的生命體征，例如心率(HR)或呼吸率(RR),可以被用作對(duì)嚴(yán)重醫(yī)學(xué)事件的有力預(yù)測(cè)。出于該原因，在醫(yī)院的重癥監(jiān)護(hù)單元中或普通病房的日常抽查中，常常在線監(jiān)測(cè)呼吸率?？梢栽诠潭ㄒ曨l相機(jī)的幫助下以光學(xué)方式完成無(wú)創(chuàng)呼吸率測(cè)量。
[0003]視頻相機(jī)以圖像流捕獲患者的胸的呼吸運(yùn)動(dòng)。所述呼吸運(yùn)動(dòng)引起對(duì)特定的圖像特征的時(shí)間調(diào)制，其中，調(diào)制的頻率與呼吸率相對(duì)應(yīng)。這樣的圖像特征的范例是在患者的胸周圍的空間感興趣區(qū)域(ROI)中的平均幅度，或者是后續(xù)圖像中的ROI的空間互相關(guān)的最大值的位置。獲得的生命體征信息的質(zhì)量和可靠性在很大程度上受輸入的視頻數(shù)據(jù)的質(zhì)量影響，尤其是圖像對(duì)比度以及對(duì)ROI的適當(dāng)選擇。尤其是對(duì)ROI的人工選擇是耗時(shí)的。另外，與生命體征無(wú)關(guān)的患者的運(yùn)動(dòng)干擾測(cè)量。
[0004]EP 2380493A1公開(kāi)了一種用于檢測(cè)人的呼吸動(dòng)作的呼吸動(dòng)作檢測(cè)裝置。照明器照亮具有照明樣式的人，并且檢測(cè)器在時(shí)間上檢測(cè)人上的照明樣式。照明樣式隨著人的輕微運(yùn)動(dòng)而顯著變形。在時(shí)間上分析該變形以便于確定人的呼吸運(yùn)動(dòng)。必須在患者上，優(yōu)選地在患者的胸上調(diào)節(jié)樣式投影的面積。所公開(kāi)的裝置以用于樣式投影的有源照明單元的額外代價(jià)增大了呼吸率測(cè)量的可靠性。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的是以降低的系統(tǒng)成本來(lái)提供用于更準(zhǔn)確且可靠的生命體征測(cè)量的系統(tǒng)、設(shè)備和方法。
[0006]在本發(fā)明的第一方面中，提出了一種用于確定對(duì)象的生命體征的系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括:用于獲得所述對(duì)象的視頻數(shù)據(jù)的成像單元；附著到所述對(duì)象的身體的標(biāo)記，其中，所述標(biāo)記包括圖形樣式；用于在所述視頻數(shù)據(jù)中檢測(cè)所述標(biāo)記的圖像處理單元；以及分析單元，所述分析單元適于從所述視頻數(shù)據(jù)提取與所述對(duì)象的所述生命體征相關(guān)的生命體征參數(shù)，并且適于根據(jù)所述生命體征參數(shù)來(lái)確定所述生命體征。
[0007]在本發(fā)明的另一方面中，提出了一種用于確定對(duì)象的生命體征的設(shè)備，所述設(shè)備包括:用于獲得所述對(duì)象的視頻數(shù)據(jù)的成像單元；用于在所述視頻數(shù)據(jù)中檢測(cè)標(biāo)記的圖像處理單元，其中，所述標(biāo)記被附著到所述對(duì)象的身體，其中，所述標(biāo)記包括圖形樣式；以及分析單元，所述分析單元適于從所述視頻數(shù)據(jù)提取與所述對(duì)象的所述生命體征相關(guān)的生命體征參數(shù)，并且適于根據(jù)所述生命體征參數(shù)來(lái)確定所述生命體征。
[0008]在本發(fā)明的另一方面中，提出了一種用于確定對(duì)象的生命體征的方法，所述包括以下步驟:將標(biāo)記附著到所述對(duì)象的身體，其中，所述標(biāo)記包括圖形樣式；獲得所述對(duì)象的視頻數(shù)據(jù)；在所述視頻數(shù)據(jù)中檢測(cè)所述標(biāo)記；從所述視頻數(shù)據(jù)提取與所述對(duì)象的所述生命體征相關(guān)的生命體征參數(shù)；以及根據(jù)所述生命體征參數(shù)來(lái)確定所述生命體征。
[0009]在本發(fā)明的又一方面中，提供了一種包括程序代碼單元的計(jì)算機(jī)程序，所述程序代碼單元用于當(dāng)在計(jì)算機(jī)上執(zhí)行所述計(jì)算機(jī)程序時(shí)，令計(jì)算機(jī)執(zhí)行用于確定對(duì)象的生命體征的所述方法的所述步驟。
[0010]在從屬權(quán)利要求中限定了本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例。應(yīng)當(dāng)理解，要求保護(hù)的設(shè)備、方法和計(jì)算機(jī)程序具有與要求保護(hù)的系統(tǒng)以及與在從屬權(quán)利要求中限定的相似和/或相同的優(yōu)選實(shí)施例。
[0011]本文中使用的術(shù)語(yǔ)“生命體征”指對(duì)象的生理參數(shù)。具體地，術(shù)語(yǔ)“生命體征”包括心率(HR)、呼吸率(RR)、體溫、血壓、血液和/或組織中的物質(zhì)的濃度(例如氧飽和度或血糖水平)。
[0012]現(xiàn)有技術(shù)系統(tǒng)可以被分組成沒(méi)有有源照明的無(wú)源系統(tǒng)和具有用于樣式投影的有源照明源的有源系統(tǒng)(例如EP 2380493A1)。
[0013]發(fā)明人已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)無(wú)源系統(tǒng)不能夠產(chǎn)生可靠的生命體征測(cè)量結(jié)果。具體地，所述患者的自主運(yùn)動(dòng)，即與生命體征無(wú)關(guān)的運(yùn)動(dòng)，引起場(chǎng)景的圖像的變化，所述變化可能被錯(cuò)誤地解釋為所述患者的病理狀況。此外，現(xiàn)有技術(shù)的系統(tǒng)在低圖像對(duì)比度時(shí)，即在單色覆蓋層之下或在低光水平測(cè)量患者時(shí)，示出有限的測(cè)量性能。
[0014]另外，無(wú)源現(xiàn)有技術(shù)系統(tǒng)僅在二維圖像或視頻流中評(píng)估動(dòng)作。因此，主要沿垂直于圖像平面的運(yùn)動(dòng)方向發(fā)生的具有明顯幅度的呼吸運(yùn)動(dòng)可能被錯(cuò)誤地解釋為淺呼吸。換言之，只有在所述圖像平面中的運(yùn)動(dòng)方向產(chǎn)生具有明顯幅度的可靠測(cè)量數(shù)據(jù)。
[0015]根據(jù)本發(fā)明的所述標(biāo)記包括圖形樣式。該圖形樣式使得所述系統(tǒng)能夠確定所述標(biāo)記的取向和/或位置。該取向可以被用來(lái)將二維視頻數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成所述標(biāo)記的三維運(yùn)動(dòng)。因此，所述圖像平面中的低幅度可以被重建為在所述患者的三維空間中它的實(shí)際幅度。這顯著改進(jìn)了測(cè)量性能，并且減少了警告醫(yī)生的錯(cuò)誤呼吸警報(bào)的量。
[0016]根據(jù)本發(fā)明的所述標(biāo)記可以被直接或間接地用于生命體征測(cè)量中。首先，所述標(biāo)記直接限定待測(cè)量的所述感興趣區(qū)域。對(duì)于呼吸測(cè)量，可以直接評(píng)估所述標(biāo)記自身的運(yùn)動(dòng)。例如，所述標(biāo)記被放置在患者的胸上。直接跟蹤所述胸(和標(biāo)記)的呼吸運(yùn)動(dòng)以確定所述呼吸率。備選地，對(duì)于心率測(cè)量，評(píng)估在所述標(biāo)記處的皮膚隨時(shí)間的顏色變化。
[0017]其次，所述標(biāo)記可以被間接地用作指示待評(píng)估的感興趣區(qū)域(ROI)的指示物。例如，所述標(biāo)記被挨著胸放置在所述患者的上臂上。在該范例中，所述標(biāo)記基本上不動(dòng)。然而，所述ROI相對(duì)于所述標(biāo)記被定位在已知位置處。因此，所述標(biāo)記的取向和位置指示必須要評(píng)估所述圖像中的哪個(gè)區(qū)域以用于對(duì)生命體征的確定。再另外，可以估計(jì)所述ROI的取向和位置，以便于將所述二維圖像平面中的生命體征相關(guān)運(yùn)動(dòng)的測(cè)得的幅度投影到三維空間中。關(guān)于所述生命體征的實(shí)際運(yùn)動(dòng)方向和實(shí)際運(yùn)動(dòng)幅度的這種知識(shí)還允許確定測(cè)得的生命體征的可靠性度量。
[0018]有源系統(tǒng)(例如EP 2380493A1)能夠產(chǎn)生可靠的測(cè)量結(jié)果，然而，額外的代價(jià)是用于樣式投影的有源照明單元。根據(jù)本發(fā)明的系統(tǒng)是較廉價(jià)的無(wú)源系統(tǒng)，這是因?yàn)樗恍枰性凑彰鲉卧Ａ硗?，減少了系統(tǒng)復(fù)雜度，這有利于維護(hù)。
[0019]所述標(biāo)記包括所述視頻數(shù)據(jù)中的圖形樣式，所述圖形樣式適于能由所述圖像處理單元來(lái)檢測(cè)。優(yōu)選地，所述標(biāo)記是具有高圖像對(duì)比度的圖形樣式，例如黑白樣式。備選地，所述圖形樣式包括可以被清楚地區(qū)分的不同顏色。有利地，所述圖形樣式被優(yōu)化為機(jī)器可讀的，例如條形碼、矩陣條形碼、基本字母字符(alphanumerical characters)或者QR碼等。有利地，使用經(jīng)針對(duì)可檢測(cè)性而優(yōu)化的圖形樣式。對(duì)于所述圖像處理單元，檢測(cè)觀察到的場(chǎng)景中的指定的圖形樣式比做出關(guān)于哪個(gè)感興趣區(qū)域是用于所述測(cè)量的最優(yōu)點(diǎn)的智能決策更容易。
[0020]在本發(fā)明的第一實(shí)施例中，所述生命體征參數(shù)是呼吸運(yùn)動(dòng)，并且所確定的生命體征是呼吸率。
[0021]在本發(fā)明的第二實(shí)施例中，所述生命體征參數(shù)是皮膚顏色的時(shí)間變化，并且所確定的生命體征是心率或脈搏。皮膚的顏色包括亮度和光譜。為了確定心率或脈搏，評(píng)估亮度的時(shí)間變化是足夠的。任選地，評(píng)估若干光譜分量的亮度，例如彩色相機(jī)的RGB(紅、綠、藍(lán))通道。待分析的皮膚顏色不限于可見(jiàn)光譜?？梢栽u(píng)估包括紅外的若干光譜分量以確定諸如血氧飽和度或血糖水平的額外值。一般而言，光譜評(píng)估使得能夠?qū)ρ汉?或組織中物質(zhì)的濃度進(jìn)行遠(yuǎn)程測(cè)量。
[0022]根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例，所述標(biāo)記還包括用于指示所述標(biāo)記的取向的取向指示物。所述取向指示物可以是所述圖形樣式的部分，或者是所述標(biāo)記上的單獨(dú)元素。在醫(yī)院中，所述標(biāo)記典型地被護(hù)士或其他醫(yī)務(wù)人員附著到所述患者的身體。在一個(gè)范例中，所述取向指示物指示所述標(biāo)記應(yīng)如何被附著到所述對(duì)象的身體。這是重要的，因?yàn)榻又梢允顾龀上駟卧m于測(cè)量相對(duì)于所述患者和/或標(biāo)記沿特定方向的運(yùn)動(dòng)。
[0023]呼吸運(yùn)動(dòng)理想地被垂直于胸表面測(cè)量。所述取向指示物例如可以被實(shí)現(xiàn)為象形圖或箭頭。備選地，可以根據(jù)所述圖形樣式來(lái)確定所述標(biāo)記的取向和/或位置，例如通過(guò)提供允許所述圖像處理單元在所述視頻數(shù)據(jù)中確定所述標(biāo)記的位置和/或取向的機(jī)器可讀樣式來(lái)確定。
[0024]在本發(fā)明的又一實(shí)施例中，所述標(biāo)記被包括在基本為平面的表面中。具體地，所述標(biāo)記基本是二維物體。例如，具有所述圖形樣式和取向指示物的所述標(biāo)記可以被印刷在一類“鼠標(biāo)墊”上，所述鼠標(biāo)墊可以被放置在患者的胸上。備選地，所述標(biāo)記可以被印刷在一張紙上。薄的基本上是二維的標(biāo)記當(dāng)然可以適應(yīng)于它被放置在其上的物體的形狀。例如，所述標(biāo)記可以沿著所述患者的胸的彎度。這允許具有非常低的成本的患者特異性標(biāo)記。
[0025]根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例，所述標(biāo)記被布置在適于接觸所述對(duì)象的織物上或適于接觸所述對(duì)象的物品，優(yōu)選為醫(yī)用物品上。所述標(biāo)記可以被印刷到毯子、床單、T恤衫、連身衣或衣服或類似物品上，或者被紡織到毯子、床單、T恤衫、連身衣或衣服或類似物品中。對(duì)印刷在毯子上的標(biāo)記的跟蹤允許在臥床的同時(shí)對(duì)所述對(duì)象的靠近的連續(xù)監(jiān)測(cè)。
[0026]備選地，所述標(biāo)記被布置在適于接觸所述對(duì)象的物品上。大體上，可以使用具有相對(duì)于待評(píng)估的所述對(duì)象的感興趣區(qū)域固定或至少相對(duì)固定的位置的任何物品。范例包括但不限于由所述患者穿戴的任何類型的夾具、床、石膏或醫(yī)學(xué)測(cè)量裝置。所述圖形樣式也可以被手動(dòng)繪制、橡膠戳印或印刷在包括所述患者的皮膚的感興趣表面上。
[0027]為了提高工作流效率，可以將包括圖形樣式的所述標(biāo)記添加到已經(jīng)在對(duì)所述患者的處置中使用的其他物品，例如病號(hào)服或血壓袖帶。
[0028]在本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例中，所述標(biāo)記至少部分覆蓋適合導(dǎo)出所述生命體征的所述對(duì)象的身體的感興趣區(qū)域。作為范例，所述標(biāo)記被放置在所述患者的胸上。因此，所述標(biāo)記覆蓋在呼吸循環(huán)期間上下運(yùn)動(dòng)的身體區(qū)域。作為進(jìn)一步的范例，所述標(biāo)記被放置在所述患者的前額上以根據(jù)所述標(biāo)記處的皮膚的顏色變化來(lái)確定心率。至少部分透明的標(biāo)記或具有開(kāi)口的標(biāo)記可以被用來(lái)對(duì)所述標(biāo)記之下的裸露皮膚進(jìn)行成像。還可以將所述視頻數(shù)據(jù)中的被評(píng)估區(qū)域選擇為比所述標(biāo)記的尺寸更大或更小。
[0029]根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例，所述標(biāo)記被定位在所述對(duì)象的胸上或者被定位為鄰近所述對(duì)象的胸。當(dāng)被直接定位在所述對(duì)象的胸上時(shí)，可以直接評(píng)估所述標(biāo)記的運(yùn)動(dòng)。備選地，所述標(biāo)記被定位為鄰近胸，例如被定位在血壓袖帶或承載所述標(biāo)記的其他物品上。在這種情況下，在所述視頻數(shù)據(jù)中檢測(cè)所述標(biāo)記以確定承載所述標(biāo)記的物品的位置。接著相對(duì)于所述標(biāo)記的位置選擇用于提取生命體征參數(shù)的所述感興趣區(qū)域(ROI)。
[0030]根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例，使用被附著到所述對(duì)象的身體的所述標(biāo)記的位置和/或取向來(lái)校準(zhǔn)所述分析單元。由所述成像單元獲得的視頻數(shù)據(jù)是一系列二維圖像。由該成像單元對(duì)包括圖形樣式的所述標(biāo)記進(jìn)行成像。換言之，所述圖形樣式是被投影到所述圖像平面上的已知二維元素。現(xiàn)在所述分析單元可以基于所述標(biāo)記的所述已知圖形樣式和經(jīng)投影的圖像來(lái)在三維物體空間中——即在所述相機(jī)前方的空間中——確定所述標(biāo)記的取向和/或位置。例如，所述成像單元被取向?yàn)橄鄬?duì)于所述患者的呼吸動(dòng)作的方向呈45°角。呼吸的方向被限定為在吸氣或呼氣期間發(fā)生的、基本上垂直于所述患者的胸的運(yùn)動(dòng)方向。所述分析單元可以根據(jù)所述圖像視頻數(shù)據(jù)中所述標(biāo)記的投影來(lái)確定該角度。因此，具有45°角的4cm的經(jīng)投影的胸運(yùn)動(dòng)與沿呼吸的方向的5.6cm的實(shí)際運(yùn)動(dòng)相對(duì)應(yīng)。大體上，特定的具體圖像特征可以具有方向特性，例如，它們可以針對(duì)沿特定空間方向的運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生最大的信號(hào)幅度，可以根據(jù)主要?jiǎng)幼鞣至縼?lái)選擇所述特定的空間方向。還可以使所述分析單元適于校正所述標(biāo)記的變形，例如當(dāng)柔性標(biāo)記被放置在患者的胸上時(shí)的彎度。備選地使用剛性標(biāo)記。
[0031]所述標(biāo)記的所述取向和/或位置還可以幫助確定用于生命體征測(cè)量的待評(píng)估的相對(duì)位置。所述標(biāo)記的取向和/或位置可以被用來(lái)確定在所述視頻數(shù)據(jù)中是否可以預(yù)期所述生命體征參數(shù)。在第一范例中，所述標(biāo)記被放置在被附著到所述患者手臂的血壓袖帶上。在血壓測(cè)量期間，所述患者的手臂典型地被挨著胸部定位。所述圖像處理單元在所述視頻數(shù)據(jù)中檢測(cè)所述標(biāo)記，并且將胸(作為對(duì)生命體征的評(píng)估的感興趣區(qū)域)確定為相對(duì)于所述標(biāo)記的所述位置和取向的位置。接著根據(jù)所述ROI的呼吸運(yùn)動(dòng)來(lái)確定呼吸率。備選地，可以根據(jù)所述血壓袖帶上的所述標(biāo)記的所述位置和/或取向來(lái)估計(jì)所述患者的面部的位置?？梢栽u(píng)估面部的皮膚顏色的時(shí)間變化以確定所述患者的心率。
[0032]在本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例中，所述圖像處理單元適于確定測(cè)量質(zhì)量度量。所述系統(tǒng)為護(hù)士提供關(guān)于標(biāo)記和相機(jī)被定位得如何的反饋。具體地，所述標(biāo)記相對(duì)于所述成像單元的所述取向和/或位置可以被用作對(duì)所述護(hù)士的反饋以針對(duì)最優(yōu)測(cè)量信號(hào)質(zhì)量來(lái)調(diào)節(jié)所述成像單元的位置。例如，呼吸運(yùn)動(dòng)的方向應(yīng)至少包括至垂直于所述圖像平面的活動(dòng)分量。
[0033]根據(jù)本發(fā)明又一實(shí)施例，所述標(biāo)記還包括編碼數(shù)據(jù)。對(duì)于非接觸測(cè)量，在所述測(cè)量系統(tǒng)與被監(jiān)控的所述對(duì)象之間沒(méi)有物理鏈接。然而，對(duì)于監(jiān)測(cè)系統(tǒng)關(guān)鍵的是確保由所述測(cè)量系統(tǒng)采集的信息被正確地分配到被監(jiān)測(cè)對(duì)象。因此編碼數(shù)據(jù)可以包括患者相關(guān)數(shù)據(jù)，例如所述患者的姓名、醫(yī)院病房、患者標(biāo)識(shí)符?；谠撔畔ⅲ_定的生命體征可以被直接且自動(dòng)地分配到所述患者的健康記錄。另外，對(duì)所述生命體征和對(duì)所述患者標(biāo)識(shí)符的平行測(cè)量提供了固有安全的系統(tǒng)，所述系統(tǒng)確保測(cè)量值被正確地分配到正確的患者。這也簡(jiǎn)化了工作流。在實(shí)施例中，多個(gè)標(biāo)記被附著到患者，以便于從不同的身體部分獲得多個(gè)生成體征測(cè)量結(jié)果。例如在前額和在兩手處測(cè)量血氧飽和度。
[0034]具有編碼數(shù)據(jù)的標(biāo)記也可以被用來(lái)識(shí)別多個(gè)對(duì)象或在所述對(duì)象的身體處的多個(gè)期望的測(cè)量點(diǎn)。所述編碼數(shù)據(jù)可以是允許圖像處理單元自動(dòng)地從若干標(biāo)記中挑出特定標(biāo)記的唯一的識(shí)別代碼。例如可以同時(shí)監(jiān)測(cè)每個(gè)都穿著具有獨(dú)特標(biāo)記的T恤衫的若干患者。另夕卜，當(dāng)患者在醫(yī)院中四處移動(dòng)時(shí)可以被自動(dòng)認(rèn)出，例如被從一個(gè)房間轉(zhuǎn)移到另一個(gè)房間時(shí)。再另外，所述編碼數(shù)據(jù)可以是患者特異的，例如體重、身高等，所述編碼數(shù)據(jù)可以幫助對(duì)患者的識(shí)別，或備選地幫助確定用于提取生命體征參數(shù)的適當(dāng)?shù)母信d趣區(qū)域。
[0035]具有編碼數(shù)據(jù)的標(biāo)記也可以提供用于支持所述生命體征測(cè)量的信息，例如校準(zhǔn)數(shù)據(jù)。校準(zhǔn)數(shù)據(jù)包括取決于所述對(duì)象的校準(zhǔn)調(diào)節(jié)，或者針對(duì)一個(gè)對(duì)象取決于從其中取得所述測(cè)量結(jié)果的身體部分的校準(zhǔn)調(diào)節(jié)。所述校準(zhǔn)數(shù)據(jù)可以包括在確定所述生命體征中使用的數(shù)學(xué)校準(zhǔn)函數(shù)，和/或由校準(zhǔn)函數(shù)使用的系數(shù)。備選地，所述校準(zhǔn)數(shù)據(jù)包括放置信息，例如放置在前額、手臂、腿、臉頰上，并且所述系統(tǒng)查詢數(shù)據(jù)庫(kù)以獲得所述校準(zhǔn)信息從而配置所述系統(tǒng)用于在由所述放置信息指示的位置處測(cè)量生命體征。另外，所述校準(zhǔn)數(shù)據(jù)包括用于控制光源以照亮所述對(duì)象的信息。例如基于所述校準(zhǔn)數(shù)據(jù)來(lái)開(kāi)啟紅外光源，或具有經(jīng)限定的發(fā)射光譜的光源，或者調(diào)節(jié)強(qiáng)度。
[0036]在該實(shí)施例的另一方面中，所述標(biāo)記還包括用于配置所述系統(tǒng)的測(cè)量準(zhǔn)確度的編碼數(shù)據(jù)。取決于應(yīng)用場(chǎng)景，存在對(duì)于所述測(cè)量準(zhǔn)確度的不同要求。例如，對(duì)于被通氣的新生兒的氧飽和度測(cè)量，重要的是在90-100%范圍內(nèi)準(zhǔn)確地確定氧飽和度，而在普通病房場(chǎng)景中，在95-100%的健康氧飽和度與60-85%的低氧飽和度之間進(jìn)行區(qū)分可以是足夠的。另夕卜，對(duì)于一些應(yīng)用，沒(méi)有任何關(guān)于絕對(duì)測(cè)量值的要求的趨勢(shì)測(cè)量是足夠的。將要求的準(zhǔn)確度和/或應(yīng)用編碼到所述標(biāo)記中可以被用來(lái)自動(dòng)地選擇不同的閾值以用于發(fā)出警告或通知，并由此避免不必要的警報(bào)。
[0037]如果用于確定所述對(duì)象的生命體征的系統(tǒng)是獨(dú)立式系統(tǒng)，則在所述標(biāo)記上編碼數(shù)據(jù)特別有利。例如，患者標(biāo)識(shí)符、校準(zhǔn)數(shù)據(jù)或要求的準(zhǔn)確度可以被提供給所述系統(tǒng)，而不連接到諸如醫(yī)學(xué)信息系統(tǒng)或電子健康記錄的外部實(shí)體。
[0038]包括所述編碼數(shù)據(jù)的所述圖形樣式可以是任何類型的機(jī)器可讀代碼，例如，QR碼、條形碼、機(jī)器可讀基本字母字符或序列、象形圖或幾何樣式，包括所述標(biāo)記的尺寸和/或形狀、所述標(biāo)記中的開(kāi)口的布置、黑白的或具有單一或不同顏色的。
[0039]另外，可以使用誤差校正代碼或用于患者隱私的加密。所述編碼數(shù)據(jù)還可以被用來(lái)驗(yàn)證來(lái)自原始裝置制造商的標(biāo)記。
[0040]作為協(xié)同作用，所述編碼數(shù)據(jù)可以被用來(lái)確定測(cè)量質(zhì)量度量。可以使用誤差檢測(cè)或誤差校正代碼來(lái)編碼所述編碼數(shù)據(jù)?；谠跈z測(cè)期間誤差的數(shù)量，可以建立測(cè)量質(zhì)量度量。換言之，被編碼的信息也可以被用來(lái)確定所述生命體征測(cè)量的可靠性、置信度或質(zhì)量。
[0041]在另一個(gè)實(shí)施例中，根據(jù)本發(fā)明的系統(tǒng)還包括用于獲得所述對(duì)象的第二視頻數(shù)據(jù)的第二成像單元和用于在所述第二視頻數(shù)據(jù)中檢測(cè)所述標(biāo)記的第二圖像處理單元。第二成像單元的優(yōu)勢(shì)是可以改進(jìn)對(duì)所述對(duì)象的生命體征的確定的可靠性。所述第二圖像處理單元在所述第二視頻數(shù)據(jù)中檢測(cè)所述標(biāo)記，并且由此使得所述視頻數(shù)據(jù)中包括的圖像能夠與對(duì)所述第二視頻數(shù)據(jù)中包括的第二圖像對(duì)齊。所述標(biāo)記幫助在兩個(gè)視頻流中評(píng)估相同的感興趣區(qū)域。任選地，所述成像單元被安裝在相對(duì)于所述對(duì)象的不同位置處，以提供來(lái)自不同視角的測(cè)量結(jié)果。任選地，可以使用多于兩個(gè)的成像單元和圖像處理單元。另外，兩個(gè)或更多個(gè)獨(dú)立圖像處理單元的功能可以被實(shí)現(xiàn)為一個(gè)圖像處理單元。
[0042]在所述系統(tǒng)的又一實(shí)施例中，所述成像單元包括用于選擇性地透過(guò)具有第一波長(zhǎng)的光的濾波器，并且所述第二成像單元包括用于選擇性地透過(guò)具有第二波長(zhǎng)的光的第二濾波器。例如，所述第一成像單元是具有針對(duì)紅色波長(zhǎng)的濾波器的視頻相機(jī)，并且所述第二成像單元是具有針對(duì)紅外波長(zhǎng)的第二濾波器的第二視頻相機(jī)。具有不同波長(zhǎng)的測(cè)量使得能夠測(cè)量血液和/或組織中的物質(zhì)的濃度，例如用于遠(yuǎn)程確定血氧飽和度的測(cè)量。可以利用具有適當(dāng)?shù)臑V波器的另外的成像單元來(lái)評(píng)估額外的波長(zhǎng)。
[0043]本文中使用的術(shù)語(yǔ)“波長(zhǎng)”還指波長(zhǎng)帶或波長(zhǎng)范圍。例如，術(shù)語(yǔ)波長(zhǎng)指光源的發(fā)射譜，而不只包括中心波長(zhǎng)。因此，對(duì)于光學(xué)濾波器，術(shù)語(yǔ)波長(zhǎng)指所述濾波器的通頻帶。因此，術(shù)語(yǔ)波長(zhǎng)不限于一個(gè)單一波長(zhǎng)，而也被用于波長(zhǎng)范圍，例如在中心波長(zhǎng)周圍的幾納米或幾十納米的波長(zhǎng)范圍。
[0044]在根據(jù)本發(fā)明的系統(tǒng)的又一實(shí)施例中，所述標(biāo)記的所述圖形樣式對(duì)于所述對(duì)象是不可見(jiàn)的。例如，所述標(biāo)記僅可以被紅外相機(jī)檢測(cè)到。備選地，所述標(biāo)記包括可見(jiàn)特征與不可見(jiàn)特征的組合。例如，將不可見(jiàn)圖形樣式與可見(jiàn)取向指示物組合。所述可見(jiàn)取向指示物指導(dǎo)護(hù)士如何放置所述標(biāo)記，而可以使用紅外相機(jī)來(lái)監(jiān)測(cè)所述不可見(jiàn)圖形樣式，即使所述患者睡著了。可以應(yīng)用可見(jiàn)光源和/或紅外光源來(lái)確保足夠的照明和圖像對(duì)比度。

【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0045]參考下文描述的實(shí)施例，本發(fā)明的這些和其他方面將是顯而易見(jiàn)的，并且將參考下文描述的實(shí)施例對(duì)本發(fā)明的這些和其他方面進(jìn)行說(shuō)明。在以下附圖中:
[0046]圖1示出了根據(jù)本發(fā)明的用于確定對(duì)象的生命體征的系統(tǒng)的示范性實(shí)施例；
[0047]圖2示出了具有圖形樣式的標(biāo)記的第一范例；
[0048]圖3示出了具有圖形樣式的標(biāo)記的第二范例；
[0049]圖4示出了根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的測(cè)量場(chǎng)景；
[0050]圖5示出了根據(jù)本發(fā)明的測(cè)量場(chǎng)景；
[0051 ] 圖6示出了對(duì)象的運(yùn)動(dòng)的范例圖；
[0052]圖7示出了本發(fā)明的備選實(shí)施例，其中，所述標(biāo)記被集成到血壓袖帶中；
[0053]圖8示出了具有第二成像單元的本發(fā)明的又一實(shí)施例；并且
[0054]圖9示出了利用根據(jù)本發(fā)明的系統(tǒng)來(lái)測(cè)量生命體征的過(guò)程流。

【具體實(shí)施方式】
[0055]圖1示出了根據(jù)本發(fā)明的用于確定對(duì)象100的生命體征的系統(tǒng)I的示范性實(shí)施例。對(duì)象100躺在床101上，其中，對(duì)象100的頭被定位在枕頭102上，并且對(duì)象100覆蓋有毯子103。系統(tǒng)I包括用于獲得對(duì)象100的視頻數(shù)據(jù)的成像單元2和附著到對(duì)象100的身體的標(biāo)記10。標(biāo)記10包括圖形樣式11。圖像處理單元3適于在視頻數(shù)據(jù)中檢測(cè)所述標(biāo)記10。分析單元4適于從視頻數(shù)據(jù)提取與對(duì)象100的生命體征相關(guān)的生命體征參數(shù)，并且適于根據(jù)生命體征參數(shù)來(lái)確定生命體征。在該范例中，生命體征參數(shù)是呼吸運(yùn)動(dòng)，并且生命體征是呼吸率。
[0056]通過(guò)將標(biāo)記10放置在對(duì)象100的胸上，標(biāo)記10被直接附著到對(duì)象100的身體。在該范例中，標(biāo)記10被印刷到毪子103上。
[0057]成像單元2被安裝在遠(yuǎn)距離處，例如，在床101被定位在其中的房間的天花板或墻壁處。可以存在燈5以照亮場(chǎng)面并且確保足夠的圖像對(duì)比度。在一個(gè)實(shí)施例中，成像單元2可以是紅外相機(jī)，并且光源5可以是紅外光源。
[0058]根據(jù)標(biāo)記10上的圖形樣式11的取向自動(dòng)地確定患者100相對(duì)于成像單元2的取向。
[0059]圖2示出了包括圖形樣式11和用于指示標(biāo)記的取向的取向指示物12的標(biāo)記10的第一實(shí)施例。在該范例中，圖形樣式11是所謂的QR碼17。所述QR碼以三個(gè)結(jié)構(gòu)要素13、14、15為特征，結(jié)構(gòu)要素13、14、15允許對(duì)樣式11的取向和/或位置的機(jī)器可讀確定。為了便于將標(biāo)記10正確放置在對(duì)象100的身體上，可以將額外的取向指示物12伴隨圖形樣式11 一起植入。在該范例中，所述取向指示物是示出了放置標(biāo)記10的位置16的人的象形圖。
[0060]標(biāo)記10可以由紙、布、橡膠或類似材料制成。作為范例，可以設(shè)想具有防止滑動(dòng)的橡膠狀底表面的計(jì)算機(jī)鼠標(biāo)墊。接著圖形樣式11將被印刷在所述“鼠標(biāo)墊”的頂表面上。標(biāo)記10也可以具有限定的重量以確保它密切地跟隨呼吸動(dòng)作。
[0061]圖形樣式11可以通過(guò)計(jì)算機(jī)程序來(lái)生成，并且可以被印刷在材料上。在QR碼的情況下，可以將患者特異性數(shù)據(jù)與對(duì)所述數(shù)據(jù)的誤差保護(hù)或加密一起編碼。備選地，可以采用其他類型的機(jī)器可讀圖形樣式。
[0062]圖3示出了具有條形碼21形式的圖形樣式的標(biāo)記20的備選實(shí)施例。另外，標(biāo)記20包括具有箭頭23和面部的象形圖22的取向指示物，所述指示物必須被對(duì)齊從而指向?qū)ο?00的面部。數(shù)據(jù)被編碼在條形碼21中并被印刷為文本18。
[0063]圖4示出了根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的測(cè)量場(chǎng)景。對(duì)象100在床101中睡眠的同時(shí)被監(jiān)測(cè)。對(duì)象100被白色毯子103覆蓋。分析該場(chǎng)面的視頻序列以確定患者100的呼吸率。對(duì)整個(gè)圖像的分析也包括與呼吸運(yùn)動(dòng)無(wú)關(guān)并且造成測(cè)量誤差的所述患者的運(yùn)動(dòng)。
[0064]在另一個(gè)已知的范例中，護(hù)士人工地選擇與對(duì)象100的胸104相對(duì)應(yīng)的視頻中的區(qū)域。接著針對(duì)與對(duì)象100的呼吸率相對(duì)應(yīng)的周期性運(yùn)動(dòng)來(lái)分析感興趣區(qū)域(ROI)。該流程耗時(shí)且容易出現(xiàn)誤差。
[0065]圖5示出了使用根據(jù)本發(fā)明的用于確定對(duì)象100的生命體征的系統(tǒng)的測(cè)量場(chǎng)景。與圖4相對(duì)，圖5不出了被放置在對(duì)象100的胸104上的標(biāo)記10。標(biāo)記10包括可以被根據(jù)本發(fā)明的圖像處理單元3容易且自動(dòng)地檢測(cè)到的機(jī)器可讀圖形樣式11。代碼樣式11還可以包括向所述系統(tǒng)給出關(guān)于如何選擇感興趣區(qū)域的指令以用于確定生命體征的編碼數(shù)據(jù)。例如，感興趣區(qū)域(ROI) 30可以被選擇為像標(biāo)記10自身一樣大。備選地，編碼數(shù)據(jù)可以提供指令以在標(biāo)記10的一個(gè)維度或兩個(gè)維度中設(shè)定比標(biāo)記10自身更小或更大的尺寸。備選地，可以使具有不同尺寸的標(biāo)記是可用的。替代在計(jì)算機(jī)上選擇ROI的尺寸，可以將具有適當(dāng)尺寸的標(biāo)記10放置在患者100的胸上。例如，對(duì)于成人使用較大的標(biāo)記10，而對(duì)于兒童使用較小的標(biāo)記10。
[0066]標(biāo)記10上的圖形樣式11允許對(duì)標(biāo)記10的取向和位置進(jìn)行自動(dòng)確定。圖形樣式11被固定在從成像單元2獲得的所述視頻數(shù)據(jù)中，并且不隨圖像而改變。因此，可以容易地跟蹤該標(biāo)記的運(yùn)動(dòng)。成像單元2指產(chǎn)生多個(gè)圖像或圖像的流的任何類型的圖像源，例如相機(jī)。
[0067]在優(yōu)選的實(shí)施例中，標(biāo)記10的運(yùn)動(dòng)包括垂直于成像單元2的至少一個(gè)運(yùn)動(dòng)分量。這允許容易的動(dòng)作跟蹤。在備選的實(shí)施例中，標(biāo)記10也可以被用來(lái)估計(jì)相機(jī)2與標(biāo)記10之間的距離。該信息可以被用作對(duì)護(hù)士的反饋以針對(duì)最優(yōu)測(cè)量信號(hào)質(zhì)量來(lái)調(diào)節(jié)相機(jī)的位置?？梢栽谥甘拘盘?hào)強(qiáng)度的顯示器上提供反饋。備選地提供聲學(xué)反饋，以使得護(hù)士可以在仍面向患者100的同時(shí)調(diào)節(jié)標(biāo)記10。
[0068]圖6示出了與現(xiàn)有技術(shù)(圖4)相比、可以利用根據(jù)本發(fā)明的設(shè)備1(圖5)來(lái)實(shí)現(xiàn)的測(cè)量數(shù)據(jù)中的改進(jìn)。這里，為了在根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的測(cè)量結(jié)果曲線31與根據(jù)本發(fā)明的測(cè)量結(jié)果曲線32之間進(jìn)行公平對(duì)比，機(jī)械人體模型被用來(lái)模擬所述呼吸運(yùn)動(dòng)。針對(duì)床單31上的感興趣區(qū)域并且針對(duì)具有基于QR樣式的標(biāo)記32的感興趣區(qū)域示出了特征檢測(cè)器的響應(yīng)。根據(jù)本發(fā)明的設(shè)備產(chǎn)生經(jīng)很大程度的改進(jìn)的信號(hào)，所述信號(hào)清楚地顯示呼吸循環(huán)，并且改進(jìn)了接下來(lái)的呼吸率估計(jì)。另外，在生命體征參數(shù)的提取中可以考慮標(biāo)記的取向和位置。例如，可以通過(guò)調(diào)節(jié)圖形的幅度來(lái)校正標(biāo)記相對(duì)于圖像平面傾斜的投影。因此，根據(jù)本發(fā)明的系統(tǒng)給出了呼吸運(yùn)動(dòng)的絕對(duì)幅度。
[0069]圖7示出了在普通病房中的標(biāo)準(zhǔn)抽查流程期間的本發(fā)明的備選實(shí)施例。在該流程中，護(hù)士對(duì)患者的手臂中的一只應(yīng)用血壓袖帶。在血壓測(cè)量期間，大體上指令患者100安靜并且不動(dòng)。這些是對(duì)于使用相機(jī)的呼吸率的同時(shí)測(cè)量的理想條件。袖帶40上的標(biāo)記10將幫助相機(jī)自動(dòng)地在患者的胸104上找到針對(duì)所述呼吸率測(cè)量的正確ROI 30。
[0070]更具體地，在血壓測(cè)量開(kāi)始時(shí)，給出相機(jī)大致指向患者100并且它覆蓋足夠?qū)挼囊晥?chǎng)，則可以在相機(jī)圖像中自動(dòng)地找到袖帶40上的樣式。由于袖帶40 —直在上臂中的一個(gè)上，因而袖帶40的位置和樣式11立即指示患者的胸104的相對(duì)位置。換言之，感興趣區(qū)域被定位在挨著血壓袖帶40幾厘米的距離處。因此可以容易地、魯棒地，并且以完全自動(dòng)的方式找到胸104。呼吸率測(cè)量可以與血壓測(cè)量一起不受干擾地開(kāi)始，而不需要任何額外要求的人類干預(yù)或行為。這可以顯著提高護(hù)士的工作流效率，并且改進(jìn)呼吸率測(cè)量的質(zhì)量。
[0071]對(duì)呼吸率的常規(guī)確定是通過(guò)對(duì)呼吸進(jìn)行人工計(jì)數(shù)來(lái)完成的。這非常容易出現(xiàn)誤差，并且在實(shí)踐中通常被醫(yī)學(xué)人員完全規(guī)避。研究表明，在實(shí)踐中非常常見(jiàn)的是由護(hù)士默認(rèn)報(bào)告為“18”次呼吸每分鐘的正常呼吸率，而沒(méi)有任何真實(shí)測(cè)量，這是因?yàn)檫@樣的人工計(jì)數(shù)測(cè)量耗時(shí)且費(fèi)力。
[0072]另外，患者100沒(méi)有特別意識(shí)到呼吸率測(cè)量。因此，患者100有意識(shí)或無(wú)意識(shí)地影響他的呼吸的危險(xiǎn)大大降低。換言之，自動(dòng)測(cè)得的呼吸率的質(zhì)量提高了。
[0073]在備選實(shí)施例中，生命體征參數(shù)是皮膚顏色的時(shí)間變化，并且生命體征是心率。圖7將患者的面部示為第二感興趣區(qū)域33。再者，由圖像處理單元在標(biāo)記10上自動(dòng)地檢測(cè)圖形樣式。標(biāo)記10形成血壓袖帶40的部分。在該范例中，被編碼在圖形樣式11中的數(shù)據(jù)指導(dǎo)用于確定生命體征的系統(tǒng)I，第二感興趣區(qū)域33被定位在離標(biāo)記10的特定距離和取向處。另外，指定了第二感興趣區(qū)域33的尺寸。接著分析單元從視頻數(shù)據(jù)提取ROI 33的皮膚顏色的時(shí)間變化，并且確定心率。
[0074]如果所述患者在測(cè)量期間運(yùn)動(dòng)，則圖像處理單元可以檢測(cè)到患者100的該運(yùn)動(dòng)，并相應(yīng)地調(diào)節(jié)感興趣區(qū)域30、33。另外，可以執(zhí)行頻域分析和濾波以將來(lái)自生命體征參數(shù)的信號(hào)與無(wú)關(guān)生命體征的整個(gè)身體運(yùn)動(dòng)分開(kāi)。可以應(yīng)用根據(jù)信號(hào)處理已知的備選處理步驟。
[0075]圖8示出了根據(jù)本發(fā)明的用于確定對(duì)象100的生命體征的系統(tǒng)I’的進(jìn)一步的示范性實(shí)施例。系統(tǒng)I’包括用于獲得對(duì)象100的視頻數(shù)據(jù)的成像單元2、用于獲得對(duì)象100的視頻數(shù)據(jù)的第二成像單元2’、附著到對(duì)象100的前額104的標(biāo)記60、以及附著到對(duì)象100的左手的第二標(biāo)記61。第一成像單元2是具有用于選擇性地透過(guò)紅色波長(zhǎng)的濾波器6的視頻相機(jī)，并且第二成像單元2’是具有用于選擇性地通過(guò)紅外波長(zhǎng)的第二濾波器6’的第二視頻相機(jī)。
[0076]被連接到成像單元2的圖像處理單元3適于在利用成像單元2獲得的視頻數(shù)據(jù)中檢測(cè)所述標(biāo)記60、61。被連接到第二成像單元2’的第二圖像處理單元3’適于在利用第二成像單元2’獲得的視頻數(shù)據(jù)中檢測(cè)所述標(biāo)記60、61。圖像處理單元2和第二圖像處理單元2’被連接到分析單元4。分析單元4適于從利用成像單元2和第二成像單元2’獲得的視頻數(shù)據(jù)提取與對(duì)象100的生命體征相關(guān)的生命體征參數(shù)，并且適于根據(jù)所述生命體征參數(shù)來(lái)確定生命體征。利用從紫外到紅外并且包括紅外的光譜范圍中的環(huán)境光來(lái)照亮場(chǎng)面。
[0077]該范例中的標(biāo)記60被應(yīng)用到對(duì)象100的前額104。標(biāo)記60的形狀是在一側(cè)處具有三角形的矩形，所述三角形指向前額104的中心部分并且由此指示用于確定對(duì)象100的生命體征的感興趣區(qū)域34。標(biāo)記60的圖形樣式不限于標(biāo)記60的形狀，而是任選地還包括存儲(chǔ)系統(tǒng)I’的校準(zhǔn)信息的機(jī)器可讀QR碼。
[0078]該范例中的標(biāo)記61被應(yīng)用到患者100的左手。所述標(biāo)記包括挨著機(jī)器可讀圖形樣式的透明區(qū)域62。可以通過(guò)標(biāo)記的該透明區(qū)域62利用成像單元2和成像單元2’來(lái)對(duì)患者100的皮膚進(jìn)行成像。
[0079]在該范例中，生命體征是患者的血氧飽和度?？梢酝ㄟ^(guò)對(duì)具有紅色波長(zhǎng)的光與具有紅外波長(zhǎng)的光的時(shí)間變化進(jìn)行評(píng)價(jià)和比較來(lái)確定血氧飽和度。由于紅色濾波器6，所以成像單元2僅接收具有紅色波長(zhǎng)的光。由于紅外第二濾波器6’，所以第二成像單元2’僅接收具有紅外波長(zhǎng)的光。備選地，使用其他波長(zhǎng)。在成像單元2的視頻數(shù)據(jù)中檢測(cè)標(biāo)記60，并且在成像單元2’的視頻數(shù)據(jù)中檢測(cè)標(biāo)記61?？梢曰跈z測(cè)到的標(biāo)記來(lái)將兩個(gè)成像單元2和2’的視頻數(shù)據(jù)對(duì)齊。這確保了以兩個(gè)波長(zhǎng)來(lái)測(cè)量相同的感興趣區(qū)域。
[0080]標(biāo)記60和標(biāo)記61的機(jī)器可讀樣式還包括校準(zhǔn)信息。例如，前額104上的皮膚的吸收特性和手上的皮膚的吸收特性是不同的?？梢詫⒂脕?lái)考慮并校正這種差異的校準(zhǔn)曲線編碼在標(biāo)記的圖形樣式中。
[0081]圖9示出了根據(jù)本發(fā)明的、用于確定對(duì)象100的生命體征的過(guò)程流50。左手側(cè)的過(guò)程步驟示出了必須由護(hù)士人工執(zhí)行的步驟。圖的右手側(cè)示出了由根據(jù)本發(fā)明的系統(tǒng)執(zhí)行的自動(dòng)過(guò)程步驟。首先，護(hù)士將患者定位51在椅子上或床中，并指導(dǎo)患者不要?jiǎng)印＝酉聛?lái)，根據(jù)本發(fā)明的標(biāo)記被直接附著52到感興趣區(qū)域，或者被間接地附著到例如附著到患者的手臂的血壓袖帶上。在接下來(lái)的步驟53中，大致調(diào)節(jié)53成像單元，以使得患者在成像單元的視場(chǎng)內(nèi)。備選地，可以使用具有廣角鏡片的成像單元，以使得不必進(jìn)行調(diào)節(jié)。
[0082]根據(jù)本發(fā)明的系統(tǒng)經(jīng)由圖形樣式自動(dòng)地檢測(cè)54標(biāo)記。標(biāo)記的取向和位置被用來(lái)確定55感興趣區(qū)域。接下來(lái)，從由成像單元獲得的視頻數(shù)據(jù)提取與對(duì)象的生命體征相關(guān)的生命體征參數(shù)(例如呼吸運(yùn)動(dòng))。接著可以分析對(duì)象的運(yùn)動(dòng)以根據(jù)該運(yùn)動(dòng)數(shù)據(jù)來(lái)確定生命體征(例如呼吸率)。除了提取與生命體征相關(guān)的對(duì)象的周期性運(yùn)動(dòng)，還可以針對(duì)整體患者運(yùn)動(dòng)來(lái)校正視頻數(shù)據(jù)。例如，在感興趣區(qū)域外面的患者的整體運(yùn)動(dòng)可以被跟蹤，并被用來(lái)將患者的該整體運(yùn)動(dòng)從感興趣區(qū)域中檢測(cè)到的運(yùn)動(dòng)中減去。因此，只留下與諸如呼吸率的生命體征相關(guān)的運(yùn)動(dòng)或信號(hào)變化。
[0083]最后的步驟58時(shí)，護(hù)士?jī)H需要去除標(biāo)記。應(yīng)當(dāng)注意，標(biāo)記可以再被用于不同的患者。
[0084]測(cè)得的生命體征信息可以被自動(dòng)地提供給醫(yī)生或醫(yī)院計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。
[0085]用于確定對(duì)象的生命體征的系統(tǒng)旨在于醫(yī)院中使用、在診所處使用、在醫(yī)生處使用，或用于在家監(jiān)測(cè)患者。
[0086]盡管已經(jīng)在附圖和前文的描述中詳細(xì)說(shuō)明并描述了本發(fā)明，但這種說(shuō)明和描述被視為說(shuō)明性或示范性的，而非限制性的；本發(fā)明不限于所公開(kāi)的實(shí)施例。本領(lǐng)域技術(shù)人員通過(guò)研究附圖、公開(kāi)內(nèi)容以及權(quán)利要求書(shū)，在實(shí)踐要求保護(hù)的本發(fā)明時(shí)，能夠理解并實(shí)現(xiàn)對(duì)所公開(kāi)的實(shí)施例的其他變型。
[0087]在權(quán)利要求書(shū)中，詞語(yǔ)“包括”不排除其他元件或步驟，并且詞語(yǔ)“一”或“一個(gè)”不排除多個(gè)。單個(gè)元件或其他單元可以滿足權(quán)利要求中記載的若干項(xiàng)目的功能。盡管在互不相同的從屬權(quán)利要求中記載了特定措施，但是這并不指示不能有利地使用這些措施的組口 ο
[0088]計(jì)算機(jī)程序可以被存儲(chǔ)/分布在適合的介質(zhì)上，例如與其他硬件一起提供或作為其他硬件的部分提供的光學(xué)存儲(chǔ)介質(zhì)或固態(tài)介質(zhì)，但是也可以以其他形式分布，例如經(jīng)由因特網(wǎng)或其他的有線或無(wú)線的電信系統(tǒng)分布。
[0089]權(quán)利要求書(shū)中的任何附圖標(biāo)記均不應(yīng)被解釋為對(duì)范圍的限制。
【權(quán)利要求】
1.一種用于確定對(duì)象(100)的生命體征的系統(tǒng)(1、1’)，包括: -成像單元(2)，其用于獲得所述對(duì)象(100)的視頻數(shù)據(jù)， -標(biāo)記(10、20、60、61)，其能附著到所述對(duì)象的身體，其中，所述標(biāo)記(10、20、60、61)包括圖形樣式(11、21)， -圖像處理單元(3)，其用于在所述視頻數(shù)據(jù)中檢測(cè)所述標(biāo)記(10、20、60、61)，以及-分析單元(4)，其適于從所述視頻數(shù)據(jù)提取與所述對(duì)象的所述生命體征相關(guān)的生命體征參數(shù),并且適于根據(jù)所述生命體征參數(shù)來(lái)確定所述生命體征。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)， 其中，所述生命體征參數(shù)是所述對(duì)象(10)的呼吸運(yùn)動(dòng)，并且其中，所述生命體征是所述對(duì)象(100)的呼吸率。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)， 其中，所述生命體征參數(shù)是所述對(duì)象(100)的皮膚顏色的時(shí)間變化，并且其中，所述生命體征是所述對(duì)象(100)的心率和/或血液和/或組織中物質(zhì)的濃度。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，所述標(biāo)記(10、20)還包括: -取向指示物(12、13、14、15、22、23)，其用于指示所述標(biāo)記(10,20)的取向。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)， 其中，所述標(biāo)記(10、20)被布置在適于接觸所述對(duì)象(100)的織物(103)或適于接觸所述對(duì)象(100)的醫(yī)學(xué)物品(40、101)上。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)， 其中，所述標(biāo)記(10、20、60、61)適于至少部分地覆蓋適合于導(dǎo)出所述生命體征的所述對(duì)象(100)的所述身體的感興趣區(qū)域(30、33、34)。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)， 其中，所述標(biāo)記(10、20)適于被定位在所述對(duì)象(100)的胸(104)上或者被定位為鄰近所述對(duì)象(100)的胸(104)。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)， 其中，所述分析單元(4)被使用所述標(biāo)記(10、20、60、61)的位置和/或取向來(lái)校準(zhǔn)。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中，所述圖像處理單元(3、3’)適于確定測(cè)量質(zhì)量度量。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，所述標(biāo)記(10、20、60、61)還包括編碼數(shù)據(jù)(16、17)。
11.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，還包括: -第二成像單元(2’)，其用于獲得所述對(duì)象(100)的第二視頻數(shù)據(jù)， -第二圖像處理單元(3’)，其用于在所述第二視頻數(shù)據(jù)中檢測(cè)所述標(biāo)記(10、20、60、61)。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的系統(tǒng)， 其中，所述成像單元(2)包括用于選擇性地透過(guò)具有第一波長(zhǎng)的光的濾波器￠)，并且其中，所述第二成像單元(2’ )包括用于選擇性地透過(guò)具有第二波長(zhǎng)的光的第二濾波器(6，)。
13.—種用于確定對(duì)象(100)的生命體征的設(shè)備,包括: -成像單元(2)，其用于獲得所述對(duì)象的視頻數(shù)據(jù)， -圖像處理單元(3)，其用于在所述視頻數(shù)據(jù)中檢測(cè)標(biāo)記(10、20、60、61)，其中，所述標(biāo)記(10、20、60、61)能附著到所述對(duì)象(100)的身體，其中，所述標(biāo)記(10、20、60、61)包括圖形樣式(11、21)，以及 -分析單元(4)，其適于從所述視頻數(shù)據(jù)提取與所述對(duì)象(100)的所述生命體征相關(guān)的生命體征參數(shù),并且適于根據(jù)所述生命體征參數(shù)來(lái)確定所述生命體征。
14.一種用于確定對(duì)象(100)的生命體征的方法，包括以下步驟: -步驟1，將標(biāo)記(10、20、60、61)附著到所述對(duì)象(100)的身體，其中，所述標(biāo)記(10、20、60、61)包括圖形樣式(11、21)， -步驟2，獲得所述對(duì)象(100)的視頻數(shù)據(jù)， -步驟3，在所述視頻數(shù)據(jù)中檢測(cè)所述標(biāo)記(10、20、60、61)， -步驟4，從所述視頻數(shù)據(jù)提取與所述對(duì)象(100)的所述生命體征相關(guān)的生命體征參數(shù)，并且 -步驟5，根據(jù)所述生命體征參數(shù)來(lái)確定所述生命體征。
15.一種包括程序代碼單元的計(jì)算機(jī)程序，所述程序代碼單元用于當(dāng)在計(jì)算機(jī)上執(zhí)行所述計(jì)算機(jī)程序時(shí)，令所述計(jì)算機(jī)執(zhí)行根據(jù)權(quán)利要求14所述的方法中的所述步驟2-5。
【文檔編號(hào)】A61B5/024GK104363831SQ201380031109
【公開(kāi)日】2015年2月18日 申請(qǐng)日期:2013年6月11日 優(yōu)先權(quán)日:2012年6月12日
【發(fā)明者】E·布雷施, J·米爾施泰夫, T·蒂格斯, A·杜比爾欽克, C·善 申請(qǐng)人:皇家飛利浦有限公司