用于处理光电体积描记信号的方法和装置制造方法及图纸

本公开涉及用于处理光电体积描记信号，以支持临床情境下分析光电体积描记信号的方法和装置的领域。计算在一定时间段内采集的光电体积描记信号的导数。分析并在x-y图解中显示作为所采集的光电体积描记信号的函数的所采集的光电体积描记信号对时间的导数，或反之进行。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及用于处理光电体积描记信号以支持临床情境下分析光电体积描记信号的方法和装置。
技术介绍
除了心电图(ECG)之外，光电体积描记(PPG)信号也是在诸如麻醉或重症监护的临床情境下最常采集的信号之一。可以从受检者，即患者的手指、耳朵或前额连续舒适地测量PPG信号。往往采用对皮肤进行照射并测量光吸收变化的脉搏血氧计获得PPG。常规的脉搏血氧计监测血液对皮肤的真皮和皮下组织的灌注。 通常由PPG信号估计患者的心率和Sp02。然而，在对PPG信号的分析中，并未用到PPG波形及其形态中含有的所有信息。例如，所述PPG波形提供了有关受检者的心血管状态的额外信息，可以随着时间的推移跟踪该信息，以辅助对受检者的心血管响应或变化进行早期检测。然而，在临床实践中，医生并不能在监测期内通过容易和直观的方式跟踪和比较特定患者的PPG波形及其形态。缺乏的是ー种简单的，对医生而言，直观的原理从而以ー种容易的方式解释与诸如药物响应和疾病发展的临床背景相关的PPG脉冲波形。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供ー种用于对PPG信号进行容易、直观的分析的方法和装置，其更具鲁棒性，并且辅助医生对PPG信号做出解释，并使得能够建立PPG波形与相关临床背景的相关，例如与患者的心血管状态的相关。就所述方法而言，通过ー种处理从受检者取回的光电体积描记信号的方法实现这一目的，所述方法包括的步骤有-在一定时间段内米集光电体积描记信号；-计算所采集的光电体积描记信号的导数；以及-分析作为所采集的光电体积描记信号的函数的所采集的光电体积描记信号对时间的导数，或反之进行。通过根据本专利技术的方法，提供了ー种容易、直观的方式来分析PPG波形及形态，在监测期或诊断程序内，其结果可以呈现在，例如，患者监测器上。作为所述PPG信号本身的函数的PPG信号对时间的导数，或反之的，作为PPG信号对时间的导数的函数的PPG信号，提供了ー种额外的改进方式来识别并指示特定PPG波形或者PPG波形的部分。对这ー函数的分析不管是通过χ-y曲线图以可视的方式完成的还是由处理器自动完成的，都能进ー步辅助医生解释PPG信号，并使医生能够将PPG信号与具体的临床背景相关。对这ー函数的分析提供了对PPG波形随着时间推移的变化，例如，PPG幅度和幅度变化、心脏收缩和心脏舒张斜率、振荡的容易的解释。对这ー函数的分析还提供了对，例如，降中峡的更加快速、更具鲁棒性的识别，以及对收缩期和舒张期内的PPG波形变化的更具鲁棒性的区分。对这ー函数的分析減少了对PPG信号曲解的可能性，因为这ー函数提供了，例如，由受检者的不同姿势采集到的PPG信号之间的改进的区分，由此确保了只对在受检者的相同姿势下采集到的PPG信号进行比较。此外，因为实现了对作为PPG信号的函数的PPG信号的导数的更具鲁棒性的分析，因而还实现了对患者危急状态，例如由于血管扩张和/或血管收缩的更早的检测，并降低了对PPG信号曲解的可能性。如果在所述分析中额外采用常规PPG波形，即，作为时间的函数的PPG信号，那么对PPG信号的分析将变得更具鲁棒性。此外，可以通过一个或多个參数，例如降中峡来表征这ー函数的特定特征或其一部分。通过输出这些參数作为所述分析的结果，本专利技术还能够由此进ー步辅助医生通过所述PPG信号对患者进行分析和监测。在实施例中，所提出的方法能够适用于特定的应用情景。具体而言，所述方法能够(例如)利用PPG信号的一阶或更高阶导数和/或PPG信号的不同预处理步骤，例如，振幅归一化、伪影排除和/或高通和低通滤波而适用于特定应用。还可以通过ー种光电体积描记测量装置实现这一目的，所述装置包括用于采集对 应于受检者组织中的血液特性的光电体积描记信号的传感器以及连接至所述传感器并适于接收和处理来自所述传感器的光电体积描记信号的处理器。所述处理器适于计算从所述传感器接收的光电体积描记信号对时间的导数，以及分析作为光电体积描记信号的函数的光电体积描记信号的导数或反之进行。还通过包括根据本专利技术的光电体积描记测量装置的患者监测系统实现这ー目的。还通过用于命令计算机执行根据本专利技术的方法的计算机程序实现这一目的。还通过一种诸如存储设备的计算机可读介质实现这一目的，例如，所述存储设备为软盘、CD、DVD、蓝光光盘或随机存取存储器(RAM)，其含有使计算机执行根据本专利技术的方法的ー组指令。通过从属权利要求界定了有利的实施例。附图说明參考下文描述的实施例，本专利技术的这些和其他方面将变得显而易见并得到阐释。在附图中图la、lb和Ic示出了直立倾斜试验(HUTT)过程中采集的PPG信号；图2是示出了在一系列姿势变化过程中从受检者采集的PPG信号的图表；图3a、3b和3c描绘了根据本专利技术的方面的PPG信号的χ-y图解；图4a和4b描绘了根据本专利技术的方面的PPG信号的另ー χ-y图解；图5示出了根据本专利技术的方面对患者的不同状态进行比较的PPG信号的x-y图解；图6描绘了采用最新的光电体积描记测量装置在受检者改变姿势时根据本专利技术的方面的PPG信号的x-y图解；图7描绘了在考虑受检者的姿势时根据本专利技术的另一方面的PPG信号的另ー x-y图解；图8示出了根据本专利技术的光电体积描记测量装置的实施例的示意图；图9示出了根据本专利技术的光电体积描记测量装置的另ー实施例的示意图10示出了根据本专利技术的光电体积描记测量装置的另ー实施例的示意图；以及图11示出了根据本专利技术的方面的基础PPG的PPG信号的χ-y图解。具体实施例方式光电体积描记(PPG)是通过光学方式获得的对器官的体积测量的体积描记。可以通过对皮肤进行照射并测量光吸收变化的脉搏血氧计获得PPG。常规的脉搏血氧计监测血液对皮肤的真皮和皮下组织的灌注。除了 ECG之外，PPG信号也是临床中，尤其是麻酔或重症监护情况下最常采集的信号之一。典型地，从手指、耳朵或前额测量PPG。可以由这一PPG信号估计心率和患者的Sp02。然而，尽管当前按照常规由PPG信号仅估计心率和患者 的Sp02，但是PPG波形还提供了有关受检者的心血管状态的额外信息，例如，其可用于检测介入过程中受检者的心血管响应。例如，图I中上方的图解a)示出了 PPG形态在直立倾斜试验(HUTT)过程中的变化。这ー试验涉及使患者在一定时间段内在保持直立的情况下以不同的角度发生傾斜。图I中上方的图解a)示出了作为时间的函数的PPG信号22，块状曲线21使患者发生倾斜时的情况可视化。图I中左下方的图解b)示出了硝酸甘油给药之前PPG信号22的放大图以及形状，图I中右下方的图解c)示出了硝酸甘油给药之后PPG信号22的放大图以及形状。在这种情况下，可以清晰地看到PPG脉冲幅度的增加以及PPG脉冲波中最大PPG峰和次峰的相对高度的变化，其又被称为降中峡，这表明由于所施予的硝酸甘油的扩张效应患者的心血管状态发生了显著变化。然而，医生不容易由这ー图解解释PPG波形，因而并不能使PGG信号22简单、直接地与适当的临床背景相关，其使得作为时间的函数的PPG信号22的这ー图解，并不适合临床的日常例行分析。这也是临床医生仍然不接受PPG形态或波形的分析的原因之一。在临床实践中，医生无法在监测期内对特定患者的PPG形态和波形进行容易、直观的跟踪、分析和比较。由于下述原因，通常不采用PPG波形中含本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2009.12.21 EP 09180067.21.一种处理从受检者取回的光电体积描记信号的方法，所述方法包括如下步骤 -在一定时间段内采集所述光电体积描记信号； -计算所采集的光电体积描记信号对时间的导数；以及 -分析作为所采集的光电体积描记信号的函数的所采集的光电体积描记信号的所述导数或反之进行。2.根据权利要求I所述的方法，其中，所述光电体积描记信号的所述导数是所采集的光电体积描记信号对时间的ー阶导数。3.根据权利要求I或2所述的方法，其中，所述分析的步骤包括将作为所采集的光电体积描记信号的函数的所采集的光电体积描记信号的所述导数与作为第二光电体积描记信号的函数的第二光电体积描记信号的导数进行比较的步骤，所述第二光电体积描记信号表示特定的生理状況。4.根据权利要求I或2所述的方法，其中，在χ-y图解中显示所采集的光电体积描记信号，其中，所述χ-y图解的第一轴表示所采集的光电体积描记信号的所述导数，所述χ-y图解的第二轴表示所采集的光电体积描记信号。5.根据权利要求4所述的方法，其中，在ー个x-y图解中显示在不同时间段期间采集的光电体积描记信号。6.根据权利要求4或5中的一项所述的方法，其中，在所述x-y图解中显示在不同时间段采集到的至少两个光电体积描记信号，其中所述至少两个光电体积描记信号在所述第一轴上相对于彼此存在偏移。7.根据权利要求6所述的方法，还包括监测所述受检者的姿势的步骤，并且其中，所述偏移是由所述受检者的所述姿势变化引起的。8.一种光电体积描记测量装置(100，200，300)，包括 -传感器(I)，其用于在一定时间段内米集对应于受检者组织内的血液特性的光电体积描记信号，以及 -...

【专利技术属性】
技术研发人员：J·米尔施特夫，
申请(专利权)人：皇家飞利浦电子股份有限公司，
类型：发明
国别省市：