[发明专利]用于确定对象的呼吸速率的方法和装置

说明书

根据一方面，提供了一种确定对象的呼吸速率的方法，所述方法包括：从所述对象佩戴或携带的传感器获得信号；分析所述信号以确定呼吸相关的特征的多个值；根据所述呼吸相关的特征的所述多个值来形成直方图，所述直方图包括多个组，其中，每个组具有相关联的计数，所述相关联的计数是对应于所述组的所述呼吸相关的特征的一个或多个值的出现的次数；将加权应用于与每个组相关联的所述计数以形成加权的计数；并且根据具有所述加权的计数的所述直方图的平均值来确定所述呼吸速率。

技术领域

本发明涉及用于确定对象的呼吸速率的方法和装置。

背景技术

在各种情况下，知晓对象的呼吸速率是有用的。用于呼吸测量的所谓的‘黄金参考’是由经训练的临床医师的手动计数。临床医师视觉地检查对象的(例如，儿童的)胸部和腹部的呼吸运动。理想地，所述计数应当持续整整一分钟。吸气和呼吸组成一次呼吸。在一分钟期间计数的呼吸的次数给出以每分钟呼吸次数(RPM)为单位的呼吸速率。

可获得使得能够确定对象的呼吸速率(呼吸速率)的各种设备。一些设备使用加速度计(也被称为3D加速度计)，所述加速度计被佩戴在对象的胸部或腹部上，并且所述加速度计关于三个维度上的加速度来测量胸部或腹部的运动。能够处理3D加速度计信号，例如，使得通过分析信号的(在空间中的2D平面上表示的)角度变化来推测所述呼吸速率。这样的设备是微创的，消耗极少的能量，并且易于应用或者由对象佩戴。

其他设备根据对象的其他生命体征或对象的运动的其他特性来测量呼吸速率。例如，一些设备能够根据血氧水平(SpO2)的变化、心率的变化、来自视频信号的呼吸运动、来自麦克风的呼吸声音、通过鼻子的空气流量、围绕胸部的测量肺部的体积变化的束带等来测量呼吸速率。

现有的设备趋向于提供对成人的呼吸速率的满意检测，但是不提供对儿童的呼吸速率的可靠检测。这会是由于儿童比成人更频繁地并且更快地呼吸、比成人更不规律、儿童具有相似的吸气/呼吸持续时间段、并且儿童在测量期间移动太多。

US 6162183描述了一种呼吸反馈监测系统。

因此，存在对于用于确定对象(特别是儿童)的呼吸速率的经改进的方法和装置的需要。

发明内容

根据第一方面，提供了一种确定对象的呼吸速率的方法，所述方法包括：从所述对象佩戴或携带的传感器获得信号；分析所述信号以确定呼吸相关的特征的多个值；根据所述呼吸相关的特征的所述多个值来形成直方图；并且根据所述直方图的加权平均中心来确定所述呼吸速率。

在一些实施例中，所述呼吸相关的特征的每个值是候选呼吸速率，并且其中，分析的步骤包括分析所述信号以确定多个候选呼吸时段(period)，其中，每个候选呼吸时段对应于所述对象的每个候选呼吸之间的时间；并且根据多个候选呼吸时段来确定多个候选呼吸速率。

在备选实施例中，所述呼吸相关的特征的每个值是候选呼吸时段，其中，每个候选呼吸时段对应于所述对象的每个候选呼吸之间的时间，并且其中，确定所述呼吸速率的步骤包括根据直方图的加权平均中心来确定估计的呼吸时段；并且根据估计的呼吸时段来确定呼吸速率。

在一些实施例中，形成直方图的步骤包括基于所述呼吸相关的特征的值将所述呼吸相关的特征的值分成多个组。

在一些实施例中，形成直方图的步骤还包括从所述直方图中舍弃所述组中的具有少于阈值数量的值的任何组。

在一些实施例中，确定所述呼吸速率的步骤包括：对所述组的每个组中的值的数量使用非线性压缩以给出所述组的每个组中的值的增强数量；并且根据使用所述组的每个组中的值的增强数量而形成的直方图的加权平均中心来确定呼吸速率。

在一些实施例中，所述方法还包括舍弃呼吸相关的特征的不满足质量标准的任何值的步骤。