动脉血氧测量制造技术

根据一方面，提供一种用于确定针对对象的动脉血氧SpO2测量结果的计算机实现的方法。所述方法包括接收(101)针对所述对象的第一和第二光电容积描记PPG信号。使用光的第一波长获得所述第一PPG信号，并且使用光的第二波长获得所述第二PPG信号，并且所述第一PPG信号和第二PPG信号包括与所述对象中随着时间的血液体积改变相关的脉搏分量。所述方法还包括确定(103)与在测量所述第一PPG信号和第二PPG信号期间发生的所述对象的脉搏速率相对应的基础频率，并且处理(105)高于所述基础频率的频率处的所述第一PPG信号和第二PPG信号的所述脉搏分量的一个或多个较高谐波，以确定针对所述对象的SpO2测量结果，排除所述脉搏分量的所述基础频率。基础频率。基础频率。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】动脉血氧测量


[0001]本公开涉及动脉血氧测量，并且更具体地，涉及一种用于根据光电容积描记PPG信号确定动脉血氧测量结果的计算机实现的方法、计算机程序产品和装置。

技术介绍

[0002]US 20020007114A涉及根据生理电信号检测期望的生理参数，并且更具体地涉及从生理信号中去除伪影以便更加精确地检测期望参数。
[0003]US 7139599B2公开了倒谱域脉搏血氧测定。
[0004]文献YOUSEFI RASOUL ET AL:"A Motion
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Tolerant Adaptive Algorithm for Wearable Photoplethysmographic Biosensors",IEEE JOURNAL OF BIOMEDICAL AND HEALTH INFORMATICS,IEEE,PISCATAWAY,NJ,USA,vol.18,no.2,1March 2014(2014
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03
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01),pages 670
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681也公开了
技术介绍
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[0005]脉搏血氧测定是用于测量人们的动脉血氧(SpO2)的广泛使用的非侵入式方法。最常使用的血氧仪被放置在指尖、脚趾或者耳垂上，并且经常用于在医院中进行患者监测。当需要集中(即，外周血管变窄)测量SpO2时，前额或者鼻子是优选位置。位于上面提及的位置处的传感器对于患者具有缺点，因为它们会妨碍使用手部，会由于施加的压力变得不舒服，或者患者会具有美学异议。最近，已经引入了使用相机的SpO2远程测量。基于相机的监测不具有上面提及的缺点并且甚至可以用于具有敏感皮肤的人们，例如早产儿。然而，对于基于相机的监测，对象需要在相机的视野中。
[0006]可以开发被穿戴在身体上以在相对长的时间段内测量对象的各种不同生理特性的传感器或者传感器单元。这样的传感器或者传感器单元的一种合适的位置是胸部。然而，位于胸部上的脉搏血氧测定具有挑战：1)胸部由于呼吸作用而持续处于运动中，引发运动伪影；2)组织和骨骼的组成会取决于胸部上的位置而不同；3)测量的血液灌注低(可能是由于使用反射型传感器而非能够用于诸如指尖、脚趾、耳垂、前额等外围身体部分上的透射型传感器)。志愿者研究的结果表明SpO2值在具有胸部穿戴的脉搏血氧测定传感器的对象上具有大的方差，而从指尖穿戴的脉搏血氧测定传感器采集的SpO2值的方差小得多。

技术实现思路

[0007]因此需要改善对对象的动脉血氧(SpO2)的测量结果。本专利技术由独立权利要求限定。从属权利要求限定有利实施例。
[0008]本文描述的技术提供了用于位于对象的身体上的位置处的脉搏血氧测定的解决方案，其中，测量的脉动分量(即，测量的血流)受物理噪声或者运动伪影(例如，呼吸(呼气吸气))干扰。这样的位置可以包括胸部，例如在中钙线的第二肋间，在上胸部的左侧。在这样的位置，使用传统算法方法的SpO2测量结果不可靠。
[0009]传统的脉搏血氧测定基于“比值的比值”的方法确定SpO2。能够根据时域或者频域上两个不同的波长(例如，红光和红外光)的PPG信号推导光学密度比。PPG信号包括由于脉
搏/血液体积改变的信号分量(这里被称为PPG信号的“脉搏分量”)，以及由于噪声和/或运动伪影(包括由于呼吸的运动)的信号分量。PPG信号的脉搏分量是PPG信号中的谐波系列，脉搏速率作为谐波系列的基础频率(第一谐波)。因而，脉搏分量包括脉搏速率处的信号分量以及较高谐波(即，在高于脉搏速率的频率处)处的信号分量。本文描述的技术基于根据多色(不同波长)PPG信号中的脉搏分量的较高谐波能够确定SpO2的洞察。用于确定SpO2的传统谱域法总是考虑PPG信号的脉搏分量的基础频率(第一谐波)。不考虑脉搏分量的基础频率提供对SpO2测量结果可靠性的改善。
[0010]根据第一具体方面，提供一种用于确定针对对象的SpO2测量结果的计算机实现的方法。所述方法包括：接收针对所述对象的第一PPG信号和第二PPG信号，其中，使用光的第一波长获得所述第一PPG信号，并且使用光的第二波长获得所述第二PPG信号，其中，所述第一PPG信号和第二PPG信号包括与所述对象中随着时间的血液体积改变相关的脉搏分量；确定与在测量所述第一PPG信号和第二PPG信号期间发生的所述对象的脉搏速率相对应的基础频率；并且，处理高于所述基础频率的频率处的所述第一PPG信号和第二PPG信号的所述脉搏分量的一个或多个较高谐波，以基于所述第一PPG信号和第二PPG信号的所述脉搏分量的经处理的一个或多个较高谐波来确定针对所述对象的SpO2测量结果，排除所述脉搏分量的所述基础频率。因而，在确定SpO2测量结果时，不考虑所述脉搏分量的基础频率，这改善了SpO2测量结果的可靠性。
[0011]在一些实施例中，处理的步骤包括在时域或者频域中处理所述第一PPG信号和第二PPG信号的脉搏分量的所述一个或多个较高谐波以确定所述SpO2测量结果。因而，所述第一方面不局限于通过处理特定域中的PPG信号来确定SpO2。
[0012]在一些实施例中，处理的步骤包括：向所述一个或多个较高谐波应用相应的加权；并且，处理经加权的较高谐波以确定所述SpO2测量结果。这些实施例意识到某些较高谐波更有用于确定可靠的SpO2测量结果，并且因此加权能够增加那个/那些较高谐波对SpO2测量结果的贡献。在这些实施例中，相应的加权可以基于以下中的一个或多个：所述对象的呼吸速率、所述对象的脉搏速率、PPG传感器在所述对象上或者相对所述对象的位置以及对所述对象的移动和/或姿势的测量结果。
[0013]在可选实施例中，处理的步骤包括：选择所述第一PPG信号和第二PPG信号的所述脉搏分量的一个或多个较高谐波；并且，处理所选择的一个或多个较高谐波以确定所述SpO2测量结果。这些实施例意识到某些较高谐波会比其他更有用于确定可靠的SpO2测量结果，并且因此仅那个/那些较高谐波用于确定SpO2测量结果。在这些实施例中，选择一个或多个较高谐波的步骤可以包括基于以下中的一个或多个来选择一个或多个较高谐波：所述对象的呼吸速率、所述对象的脉搏速率、PPG传感器在所述对象上或者相对所述对象的位置以及对所述对象的移动和/或姿势的测量结果。
[0014]在可选实施例中，处理的步骤包括：以高于所述基础频率的截止频率对所述第一PPG信号和第二PPG信号进行高通滤波；并且，处理经高通滤波的第一PPG信号和第二PPG信号以确定所述SpO2测量结果。在这些实施例中，经高通滤波的第一PPG信号和第二PPG信号可以在时域中被处理以确定SpO2测量结果。在这些实施例中，所述截止频率可以基于以下中的一个或多个进行选择：所述对象的呼吸速率、所述对象的脉搏速率、PPG传感器在所述对象上或者相对所述对象的位置以及对所述对象的移动和/或姿势的测量结果。
[0015]在一些实施例中，处理一个或多个较高谐波的步骤包括：根据由所述第一PPG信号和第二PPG信号的所述一个或多个较高谐本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种用于确定针对对象的动脉血氧SpO2测量结果的计算机实现的方法，所述方法包括：接收(101)针对所述对象的第一光电容积描记PPG信号和第二光电容积描记PPG信号，其中，使用光的第一波长获得所述第一PPG信号，并且使用光的第二波长获得所述第二PPG信号，其中，所述第一PPG信号和所述第二PPG信号包括与所述对象中随着时间的血液体积改变相关的脉搏分量；并且确定(103)与在测量所述第一PPG信号和所述第二PPG信号期间发生的所述对象的脉搏速率相对应的基础频率；并且其特征在于，处理(105)高于所述基础频率的频率处的所述第一PPG信号和所述第二PPG信号的所述脉搏分量的一个或多个较高谐波，以基于所述第一PPG信号和所述第二PPG信号的所述脉搏分量的经处理的一个或多个较高谐波来确定针对所述对象的SpO2测量结果，排除所述脉搏分量的所述基础频率。2.根据权利要求1所述的方法，其中，处理(105)的步骤包括向所述一个或多个较高谐波应用相应的加权；并且处理经加权的较高谐波以确定所述SpO2测量结果。3.根据权利要求1所述的方法，其中，处理(105)的步骤包括：选择所述第一PPG信号和所述第二PPG信号的所述脉搏分量的一个或多个较高谐波；并且处理所选择的一个或多个较高谐波以确定所述SpO2测量结果。4.根据权利要求1所述的方法，其中，处理(105)的步骤包括：以高于所述基础频率的截止频率对所述第一PPG信号和所述第二PPG信号进行高通滤波；并且处理经高通滤波的第一PPG信号和第二PPG信号以确定所述SpO2测量结果。5.根据权利要求2、3或者4所述的方法，其中，相应的加权基于以下中的一个或多个：所述对象的呼吸速率、所述对象的脉搏速率、PPG传感器在所述对象上或者相对所述对象的位置以及对所述对象的移动和/或姿势的测量结果。6.根据权利要求1
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5中的任一项所述的方法，其中，处理(105)一个或多个较高谐波的步骤包括：根据由所述第一PPG信号和所述第二PPG信号的所述一个或多个较高谐波推导的光学密度比来确定所述SpO2测量结果。7.根据权利要求1
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5中的任一项所述的方法，其中，处理(105)一个或多个较高谐波的步骤包括：根据所述一个或多个较高谐波的幅度确定所述SpO2测量结果。8.一种包括计算机可读介质的计算机程序产品，所述计算机可读介质具有体现在其中的计算机可读代码，所述计算机可读代码被配置为使得在由合适的计算机或者处理器执行时引起所述计算机或者处理器执行根据权利要求1
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7中的任一项所述的方法。9.一种用于确定针对对...

【专利技术属性】
技术研发人员：C，
申请(专利权)人：皇家飞利浦有限公司，
类型：发明
国别省市：