[发明专利]用于基于活动测量结果产生增强生理信号的方法

说明书

根据一个方面，一种用于确定增强生命体征诸如心率或心率变异性的方法包括当患者处于活动和不活动两种情况时从该患者获得信号。根据第一信号来生成活动信号，并且根据第二信号来生成生理信号。根据该活动信号来计算活动权重因子，并且根据该生理信号来计算生命体征信号。从该活动信号到该生命体征的映射帮助确定整个运动时段中的该生命体征。该增强生命体征是第一值和第二值的组合的结果，该组合包括该活动权重因子与活动导出的生命体征的乘积以及该生命体征信号与小于一的该活动权重因子的乘积。

技术领域

本公开涉及一种用于基于活动的测量结果来产生增强或强化生理信号的方法。该方法可用于增强或强化生理信号，诸如心率、心率变异性、呼吸率、潮气量、分钟通气量、血压、氧饱和度、灌注指数和早期预警评分等。可预测心率和心率变异性以供患者使用，其中心率的估计值在患者活动时段期间被增强。

背景技术

心率变异性(HRV)度量已显示出与患者的疾病状态或压力的良好相关性。在健康个体中，HRV应在放松活动期间增加并且在压力期间降低。当心脏缓慢跳动时，HRV倾向于较高，而当心脏快速跳动时(例如，在锻炼时、在压力下)，HRV倾向于较低。尽管HRV水平可基于活动水平和/或压力水平每天自然地波动，但是当个体在疾病状态或在压力下时，低HRV可持续存在。

通过监测HRV，可以识别处于心律失常或死亡的风险升高的患者。例如，HRV已经用于检测新生儿的败血症和败血症的发作，以及其它病症，诸如脑病和疼痛的识别。

光电容积脉搏(PPG)传感器用于监测HRV。PPG使用光来测量动脉体积。当由监视器发射的光进入患者的皮肤时，大部分光被身体组织吸收，但一些光被反射。所反射的光的量取决于若干个因素，一个因素是用户皮肤表面附近的动脉的体积。动脉中的血液比周围身体组织更好地吸收光，因此在动脉响应于搏动血压而收缩和膨胀时，所反射的光的强度上升和下降。PPG装置检测所反射的光的这种变化并且使用该变化来估计心率(HR)。

当存在运动干扰时，可能难以准确地估计HR和HRV。运动干扰可能导致信号降级，这进而导致从诸如HR或HRV的信号导出的生理参数的退化。通常，运动干扰和心率信号重叠，使得难以分离这两个信号。为了减少不正确生理读数(诸如心率或心率变异性)的机会，例如，常见策略是在检测到高水平的运动干扰时停止记录。不幸的是，这意味着在活动增加时段期间，可能无法记录任何数据。

因此，需要确定比常规测量技术更准确的解释患者活动的所测量的心率和所测量的心率变异性的表示。

发明内容

根据一个实施方案，一种确定增强心率的方法包括以下步骤：从患者监测装置获得视频信号；以及使用该视频信号来生成活动信号并且生成视频PPG。该方法还包括以下步骤：根据该活动信号来计算活动权重因子并且根据该视频PPG来计算视频PPG心率；根据该活动权重因子与活动心率的乘积来计算第一值；根据该视频PPG心率与一和该活动权重因子之间的差值的乘积来计算第二值；以及通过组合该第一值和该第二值来计算该增强心率。

根据另一个实施方案，一种确定增强心率的方法，该方法包括以下步骤：从患者获得第一信号和第二信号；根据该第一信号来生成活动信号；以及根据该第二信号来生成视频PPG。该方法还包括以下步骤：根据该活动信号来计算活动权重因子；根据该视频PPG来计算视频PPG心率；根据该活动权重因子与活动心率的乘积来计算第一值；根据该视频PPG心率与一和该活动权重因子之间的差值的乘积来计算第二值；以及通过组合该第一值和该第二值来计算该增强心率。

根据另一个实施方案，一种确定增强心率变异性的方法包括以下步骤：从患者监测装置获得第一信号和第二信号；根据该第一信号来生成活动信号；以及根据该第二信号来生成视频PPG；以及根据该活动信号来计算活动权重因子。该方法还包括以下步骤：根据该视频PPG来计算视频PPG心率变异性；根据该活动权重因子与活动心率变异性的乘积来计算第一值；根据该视频PPG心率变异性与一和该活动权重因子之间的差值的乘积来计算第二值；以及通过组合该第一值和该第二值来计算该增强心率变异性。