[发明专利]识别受试者的运动的系统和方法

说明书

相关申请的交叉引用

本申请要求于2014年12月8日提交的未决美国临时申请第62/089,130号以及于2015年4月24日提交的美国临时申请第62/152,519号的权益。前述申请均通过整体引用并入本文。

技术领域

本申请主要涉及识别受试者身体的一部分运动以及相关联的方法和系统。特别地，若干个实施例涉及跟踪受试者身体的运动以用于识别睡眠呼吸暂停的方法，尽管这些实施例或者类似的实施例也可以在识别慢性阻塞性肺病(COPD)、监测婴儿呼吸和/或检测受试者的其它活动中使用。

背景技术

睡眠呼吸暂停是在睡眠期间呼吸中断时发生的常见医学病症。据估计，每20名美国成年人就有近1名受到睡眠呼吸暂停的影响，睡眠呼吸暂停与注意力缺陷/多动症、高血压、糖尿病、心脏病发作、中风和机动车辆事故增加有关。睡眠呼吸暂停通常在开展多导睡眠描记法测试的专门睡眠诊所进行诊断。在多导睡眠描记法测试中，经过培训的技术人员在受试者一整晚的睡眠期间在受试者身上附接并监测传感器。然而，多导睡眠描记法测试可能非常昂贵、耗时且耗费人力，而且由于等待名单太长，受试者可能不得不等待数周来接受多导睡眠描记法测试。另选地，使用便携式记录系统可以在受试者的家中进行家庭睡眠呼吸暂停测试(HSAT)，这通常在一整晚的睡眠期间进行。在HSAT期间，受试者通常仍需佩戴多个连接到便携式记录系统的测量仪器。这种家庭测试也可能存在问题。例如，一个或多个测量仪器附接不当就可能会影响家庭睡眠测试的准确性。

附图说明

图1是根据本技术的实施例配置的位于人类受试者旁边的设备的示意图。

图2是根据本技术的实施例配置的系统的框图。

图3是根据本技术的实施例配置的过程的流程图。

图4A是描绘了根据本技术的实施例获取的运动波形的曲线图。

图4B是描绘了根据本技术的实施例的在运动波形中检测到的峰值的曲线图。

图5A是描绘了现有技术中获取数据的方法的曲线图。

图5B是描绘了根据本技术的实施例的获取数据的方法的曲线图。

图6是根据本技术的实施例配置的过程的流程图。

图7是根据本技术的实施例配置的过程的流程图。

图8A至图8C是示出了根据本技术的实施例的呼吸暂停和呼吸不足事件的示例的曲线图。

具体实施方式

本申请主要涉及识别受试者身体的一部分的运动以及相关联的方法和系统。在本技术的一个实施例中，例如，一种识别受试者中睡眠呼吸暂停事件的方法包括使用第一换能器(例如，扬声器)向受试者发送声能，并且使用第二换能器(例如，麦克风)从受试者接收对应于所发送的声能的回波。使用与回波相对应的电信号产生波形，并且可以在该波形中检测到多个峰值。波形中的单个峰值可以具有指示受试者的呼吸运动的对应幅度。可以针对波形中的连续单个峰值之间的一段时间超出预定阈值时间的每次出现，输出睡眠呼吸暂停事件的指示。在一些方面，发送声能包括从第一换能器发射多个音频啁啾，其在预定持续时间(例如，大约5ms和大约15ms之间，大约10.75ms)内从第一频率(例如，大约18kHz)线性扫频到更高的第二频率(例如，大约20kHz或更高)。

在本技术的另一个实施例中，一种操作电子设备以监测接近该电子设备的受试者的活动的方法包括从可操作地耦合到电子设备的扬声器向受试者发射多个音频扫频信号。单个音频扫频信号在预定持续时间(例如，大约5ms和大约15ms之间，大约10.75ms)内从小于20kHz(例如，大约18kHz)的第一频率线性扫频到更高的第二频率(例如，大约20kHz或更高)。该方法进一步包括在可操作地耦合到电子设备的麦克风处获取音频数据。音频数据可以包括对应于由受试者向麦克风反向散射的单个音频扫频信号的回波信号。处理所获取的音频数据以生成运动波形。在运动波形中检测到的一个或多个峰值指示受试者的活动。该方法还包括基于所检测到的峰值中的一个或多个，输出对受试者的活动(例如，受试者胸部或腹部运动)的指示。在一些方面，例如，多个音频扫频信号的至少一部分包括调频连续波声音信号。在一些方面，该方法还包括计算在持续了单个音频扫频信号的预定持续时间(例如，10.75ms)的预定倍数(例如，10倍)的时间段内计算回波信号的多个频域表示。在一些方面，该方法可以包括确定在单个频域表示中相对于第一频率的频移。