Устройство и способ для измерения основных показателей состояния организма человека

Изобретения относятся к медицине. Способ измерения основных показателей состояния организма человека, расположенного в области освещения, осуществляют с помощью устройства для измерения основных показателей состояния организма человека. При этом представляют визуальную тему вблизи или в области освещения с помощью средства представления. Световые эффекты визуальной темы подвергаются изменению в соответствии с требуемой окружающей средой. Освещают область освещения с условиями освещения для измерений основных показателей состояния организма с помощью осветительного средства. Осуществляют оптическое детектирование сигналов из области освещения с помощью оптического средства измерения. Оценивают сигналы оптического детектирования и получают информацию об основных показателях состояния организма из оцененных сигналов с помощью средства оценки. Управляют с помощью средства управления в ответ на обратную связь от по меньшей мере одного из этапов оптического детектирования и оценки этапом освещения, чтобы гарантировать условия минимального освещения, чтобы позволить детектирование сигналов, из которых может быть получена требуемая точность информации об основных показателях состояния организма. Управляют этапом представления для избежания изменений световых эффектов визуальной темы, которые (i) вмешиваются в скорость изменения основных показателей состояния организма в получаемой информации и (ii) уменьшают точность измерения получаемой информации. Достигается повышение точности и надежности детектирования основных показателей состояния организма человека за счет объединения средства представления визуальной темы и средства измерения. 3 н. и 11 з.п. ф-лы, 1 ил.

 

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ, К КОТОРОЙ ОТНОСИТСЯ ИЗОБРЕТЕНИЕ

Настоящее изобретение относится к устройству и соответствующему способу для измерения основных показателей состояния организма человека.

УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ, К КОТОРОМУ ОТНОСИТСЯ ИЗОБРЕТЕНИЕ

В настоящее время имеется возможность удаленно измерять основные показатели состояния организма, такие как частота сердечных сокращений и частота дыхания. Дистанционная фотоплетизмография (RPPG) измеряет малые изменения яркости кожи с использованием отраженного окружающего света. Измерения дыхания основаны на детектировании движения и различиях между двумя кадрами изображения.

В лечебных средах с использованием окружающей среды (Ambient healing Environments)(AHE) пациенту представляют аудиовизуальную тему, способствующую релаксации, например до или в течение проведения МРТ или ПЭТ-КТ-сканирования. Дистанционный (на основе видеокамеры) контроль основных показателей состояния организма чувствителен к изменениям в окружающей среде, в особенности условиям окружающего освещения. В лечебных средах с использованием окружающей среды состояние среды полностью контролируется, демонстрируя успокаивающую тему (визуальную или аудиовизуальную) с использованием видеопроекций, световых эффектов и/или звуков.

В публикации WO 2009/153700 Al раскрыт способ контроля жизненно важного параметра состояния пациента путем измерения затухания света, излученного на ткань пациента. В частности, представлена схема модуляции для устранения помех от окружающего света.

В US 2009/0299675 Al раскрыты система и способ управления светоизлучающим устройством для оптического датчика на основе требований к качеству сигнала и/или потреблению энергии. Питающим током и/или временем интегрирования управляют в зависимости от детектированного окружающего света или качества сигнала. При снижении качества сигнала управляющий ток или время интегрирования могут регулироваться для обеспечения более пригодного сигнала. Этот способ, в частности, использован в пальцевом прищепочном датчике.

Однако в настоящее время отсутствует оборудование для дистанционного измерения основных показателей состояния организма в AHE, а также не существует связи между устройствами для дистанционного измерения основных показателей состояния организма и оборудованием с использованием окружающей среды.

СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Задача настоящего изобретения заключается в обеспечении устройства и соответствующего способа для измерения основных показателей состояния организма человека, позволяющих точно и надежно детектировать основные показатели состояния организма человека.

В первом аспекте настоящего изобретения представлено устройство для измерения основных показателей состояния организма человека, содержащее

- средство представления для представления человеку визуальной темы,

- осветительное средство для освещения области освещения, в которой располагается упомянутый человек, основные показатели состояния организма которого должны быть измерены,

- оптическое средство измерения для оптического детектирования сигналов оптического детектирования упомянутой области освещения,

- средство оценки для оценки упомянутых сигналов оптического детектирования и получения из них информации об основных показателях состояния организма,

- средство управления для управления упомянутым осветительным средством для освещения упомянутой области освещения, позволяющей детектирование сигнала оптического детектирования, из которого может быть получена информация об основных показателях состояния организма независимо от изменений визуальной темы.

В дополнительном аспекте настоящего изобретения представлен соответствующий способ.

В еще одном аспекте настоящего изобретения представлена компьютерная программа, содержащая средство программного кода для выполнения компьютером этапов оценки сигналов оптического детектирования и получения из них информации об основных показателях состояния организма, а также управляющая упомянутым этапом освещения для освещения упомянутой области освещения, обеспечивающей детектирование сигналов оптического детектирования, из которых может быть получена информация об основных показателях состояния организма независимо от изменений визуальной темы, когда компьютерная программа выполняется на компьютере.

Предпочтительные варианты осуществления определены в зависимых пунктах формулы изобретения. Следует понимать, что заявленный способ и заявленная компьютерная программа имеют схожие и/или идентичные предпочтительные варианты осуществления, соответствующие заявленному устройству и соответствующим зависимым пунктам формулы изобретения.

Настоящее изобретение основано на идее объединения средства представления, например AHE, и средства измерения основных показателей состояния организма, а также управления упомянутой областью освещения так, чтобы гарантировать условия минимального освещения для измерений основных показателей состояния организма, даже если представление человеку визуальной темы изменяется. В этом смысле «условия освещения» можно понимать как условия в отношении излучения света средством освещения, включающие в себя условия в отношении цвета, текстуры, яркости, угла падения световых лучей и т.д. Одним или более параметрами, относящимися к управлению этими условиями, управляют согласно настоящему изобретению средством управления, например реализованным в контроллере или программируемом процессоре, входящим в состав предлагаемого устройства.

В одном варианте осуществления упомянутое средство управления выполнено с возможностью управления упомянутым средством представления для обеспечения визуальной темы так, чтобы не препятствовать детектированию сигналов оптического детектирования, позволяющих получить из них информацию об основных показателях состояния организма, в частности для обеспечения визуальной темы, изменения которой происходят со скоростью за пределами диапазона детектирования сигналов оптического детектирования. Это, в частности, позволит избежать ситуации, при которой изменения световых эффектов визуальной темы вмешиваются в скорость изменения основных показателей состояния организма, таких как частота сердечных сокращений или частота дыхания, что привело бы к снижению точности измерений.

В другом варианте осуществления упомянутое средство управления выполнено с возможностью управления упомянутым осветительным средством и/или упомянутым средством представления на основе обратной связи от упомянутого средства оценки. Таким образом, на основе обратной связи можно соответствующим образом влиять на освещение и/или представление визуальной темы, например, в случае снижения точности измерения повторно увеличить точность путем обеспечения улучшенных условий освещения для требуемых измерений основных показателей состояния организма.

Предпочтительно упомянутое средство управления выполнено с возможностью управления упомянутым осветительным средством и/или упомянутым средством представления на основе индикатора качества, показывающего качество информации об основных показателях состояния организма, и/или получения упомянутой информации об основных показателях состояния организма из упомянутых сигналов оптического детектирования.

В одном варианте осуществления предложенное устройство содержит устройство дистанционной фотоплетизмографии (RPPG), включающее в себя упомянутое средство оптического детектирования и упомянутое средство оценки, при этом упомянутое средство оценки выполнено с возможностью получения сигнала PPG (фотоплетизмографии) в качестве упомянутой информации об основных показателях состояния организма из упомянутых сигналов оптического детектирования. Использование RPPG, в общем, известно. Такой способ замеров изменений цвета кожи описан в работе Wim Verkruysse, Lars O.Svaasand, J. Stuart Nelson, «Remote plethysmographic imaging using ambient light», Optics Express, Vol. 16, No. 26, December 2008. Он основан на представлениях о том, что временные изменения объема крови в коже приводят к изменениям поглощения света кожей. Такие изменения могут регистрироваться видеокамерой, получающей изображения некоторой области кожи, например лица, при этом выполняется расчет среднего количества пикселей на выбираемом вручную участке (обычно части щеки в данной системе). Анализируя периодические изменения данного усредненного сигнала, можно извлечь информацию о частоте сердечных сокращений и частоте дыхания. Такое RPPG-устройство может использоваться в устройстве по настоящему изобретению для измерения основных показателей состояния организма.

Обнаружено, что амплитуда RPPG-сигналов имеет наибольшую величину в зеленом и инфракрасном диапазонах длин волн. В этой связи в другом варианте осуществления предложено использовать второй цветовой канал в качестве опорного сигнала, где отсутствует влияние со стороны PPG (длин волн голубой и красной частей спектра). Средство освещения далее предпочтительно выполнено с возможностью обеспечения того, чтобы область освещения постоянно освещалась соответствующим набором длин волн. Помимо этого, световые эффекты не должны изменяться в ритме сердечных сокращений.

Амплитуда RPPG обычно определяется спектром поглощения (ди)оксигемоглобина. Оптимальные длины волн известны, например, из результатов измерений пальцевого прищепочного датчика.

В то время как в одном варианте осуществления область освещения освещается постоянно, в другом варианте осуществления упомянутое средство управления выполнено с возможностью управления упомянутым осветительным средством и упомянутым средством представления для переменного освещения упомянутой области освещения и представления упомянутой визуальной темы, а также управления упомянутым средством оптического детектирования для детектирования сигналов оптического детектирования, только когда упомянутая область освещения освещена. Таким образом, можно оптимизировать освещение для детектирования сигнала оптического детектирования для оптимального измерения основных показателей состояния организма.

Кроме того, упомянутое средство управления предпочтительно выполнено с возможностью управления процентным отношением времени, в течение которого осветительное средство освещает упомянутую область освещения, а упомянутое средство оптического детектирования детектирует сигналы оптического детектирования. Это особо предпочтительно, если свет освещения и визуальная тема «конфликтуют», например, приводя к плохому визуальному восприятию для пользователя, при этом интервал времени, в течение которого осветительное средство освещает область освещения, минимизируется.

Упомянутое средство управления предпочтительно выполнено с возможностью управления упомянутым осветительным средством для компенсации изменений освещения представлением визуальной темы, в частности изменений яркости и/или цвета. Таким образом, освещение, в частности яркость и цвет, могут изменяться так, что, несмотря на потенциально отрицательные изменения яркости и цвета визуальной темы, измерение основных показателей состояния организма по-прежнему возможно с достаточной точностью.

В другом варианте осуществления упомянутое средство оценки выполнено с возможностью получения частоты дыхания и/или глубины дыхания упомянутого человека из упомянутых сигналов оптического детектирования.

Дыхание обычно детектируется с использованием малых покадровых изменений в последовательности видеокадров. Для детектирования таких малых изменений объект должен обладать некоторым поверхностным контрастом. Таким образом, предлагается, чтобы осветительное средство обеспечивало существование достаточного контраста. Контраст может создаваться, например, путем регулировки угла падения света. Даже на равномерно окрашенной поверхности (например, покрывале) появятся легкие тени, если точечный источник освещает поверхность под углом.

В еще одном варианте осуществления предложенное устройство дополнительно содержит средство коррекции для коррекции упомянутых сигналов оптического детектирования с целью внесения поправки на изменения визуальной темы, в частности по всей области освещения или ее подобластям. Таким образом, в частности, изменения цвета и/или яркости визуальной темы корректируются по всему изображению, областям изображения или даже по пикселям. Кроме того, предпочтительно корректируется прямой свет (например, от визуальной темы) и непрямой свет (от окружающей среды или отражений визуальной темы).

Упомянутое средство представления предпочтительно включает в себя лечебное оборудование с использованием окружающей среды для представления человеку аудиовизуальных тем. Такое лечебное оборудование с использованием окружающей среды, например, используемое в лечебных средах с использованием окружающей среды (AHE), в общем, известно и, например, описано в работе «Ambient Experience helps soothe patients for successful scans», FieldStrength, опубликованной заявителем в выпуске 42 в декабре 2010 г. Такое лечебное оборудование с использованием окружающей среды, например, может содержать осветительные элементы и/или дисплеи, способные создавать у пациента различные зрительные ощущения, например, полностью окрашивая одну или несколько стен помещения и/или путем воспроизведения картин или текстур на одной или нескольких стенах или экранах.

Осветительное средство может включать в себя точечный источник света, в частности СИД, для излучения света видимого или инфракрасного диапазона. В сравнении с использованием источника рассеянного света это позволяет обеспечивать резко очерченные тени для повышения точности измерений частоты дыхания и/или глубины дыхания, о чем говорилось выше. Когда человек совершает дыхательные движения, любые тени и текстура поверхности на принимаемых изображениях изменяются, т.е. представляют собой сигналы оптического детектирования. Эти изменения далее используются для измерения основных показателей состояния организма.

В одном варианте осуществления упомянутое осветительное средство включает в себя, по меньшей мере, два источника света для раздельного освещения подобластей освещения упомянутой области освещения, при этом упомянутое средство управления выполнено с возможностью индивидуального управления упомянутыми, по меньшей мере, двумя источниками света, при этом управление источником света осуществляется только тогда, когда человек присутствует в соответствующей подобласти освещения. Для этого могут использоваться RPPG-сигнал, сигнал дыхания и/или любой другой сигнал детектирования, например детектирования движения с применением известного детектора движения (например, датчика перемещений).

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ

Эти и другие аспекты изобретения станут понятны из описанных ниже вариантов осуществления. На Фиг.1 показана блок-схема одного варианта осуществления с различными вариантами устройства по настоящему изобретению.

ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

На Фиг.1 показана блок-схема одного варианта осуществления предложенного устройства 1 для измерения основных показателей состояния организма человека 2 согласно настоящему изобретению. На Фиг.1 конкретно показан вариант осуществления с принципиально важными элементами, но также отражены дополнительные варианты с различными возможными элементами, как будет показано ниже. Неотъемлемые и дополнительные элементы, в общем, могут произвольным образом комбинироваться в ряде различных вариантов осуществления.

Устройство 1 содержит средство 10 представления для представления человеку 2 визуальной или аудиовизуальной темы 20. Средство 10 представления может быть частью лечебных сред с использованием окружающей среды (AHE), для представления людям визуальных или аудиовизуальных тем 20 и может, например, включать в себя аппаратуру для видеопроекции или проецирования изображений, телевизор либо мультимедийный проектор.

Кроме того, устройство 1 содержит осветительное средство 11 для освещения области 3 освещения, в которой находится упомянутый человек 2, основные показатели состояния организма которого измеряются, т.е. для направления осветительного сигнала 21 (например, видимого света и инфракрасного света) к человеку 2. Осветительное средство 11 может включать в себя, например, один или более управляемых осветительных блоков, например один или более СИД или блоков СИД.

Для оптического детектирования сигналов 23 оптического детектирования из упомянутой области 3 освещения устройство 1 содержит оптическое средство 12 измерения, включающее в себя, например, один или более фотодиодов, датчик изображений, видеокамеру, для измерения светового излучения 22 из упомянутой области 3 освещения, из которого генерируются сигналы 23 оптического детектирования.

Детектированные сигналы 23 оптического детектирования оцениваются средством 13 оценки, из которого получают требуемую информацию 24 об основных показателях состояния организма. Средство 13 оценки может включать в себя, например, блок оценки, обычно предусмотренный в RPPG-устройстве, с помощью которого сигналы сердцебиения человека могут быть получены из сигналов оптического детектирования, в частности видеоизображений кожи (например, щек) человека.

Для управления упомянутым осветительным средством 11 посредством линии 30 управления для освещения упомянутой области 3 освещения, позволяющей детектировать сигналы 23 оптического детектирования, из которых можно получить требуемую информацию 24 об основных показателях состояния организма независимо от изменений визуальной темы 20, предусмотрено средство 14 управления. Упомянутое средство 14 управления может быть реализовано с помощью специализированного контроллера или процессора, запрограммированного соответствующим образом. Кроме того, средство 13 оценки также может быть реализовано с помощью запрограммированного процессора, либо отдельного, либо встроенного в средство 14 управления.

В одном варианте осуществления упомянутое осветительное средство 11 обеспечивает постоянное освещение области 3 освещения (называемой также областью измерения), например стола для пациента, вне зависимости от установки темы. Постоянный свет осветительного средства 11 может находиться в инфракрасном диапазоне длин волн, так что оно не создает помех зрительным стимулам.

В качестве альтернативы, свет, по меньшей мере, в области 3 освещения быстро изменяется (например, с частотой 100 Гц) между установкой, оптимизированной для измерений, и дополнительной установкой, добавляющей цвета темы. Например, если для измерения требуется только свет зеленой части спектра, а тема требует использование ахроматического света, световое излучение будет изменяться между зеленым и пурпурным. Зрительно человек не почувствует или почти не почувствует разницы. Однако измерительная система (т.е. средство оптического детектирования), синхронизированная со световым излучением, легко различит эти установки.

В случае если между измерением и условиями темы возникают противоречия, визуальное воздействие можно минимизировать путем проведения измерений лишь в течение малого процентного отношения времени (например, 10% рабочего цикла), т.е. средство 10 представления и осветительное средство 11 будут соответствующим образом управляться средством 14 управления.

Устройство 1 может циклически проходить через множество установок для измерений (например, одно - для частоты сердечных сокращений, второе - для частоты дыхания (SpO2)) вдобавок к визуальным темам.

В одном варианте осуществления сигналы 23 оптического детектирования, например видеоизображение, представленное в средство 13 оценки, т.е. детектирования основных показателей состояния организма, компенсируются с учетом изменений освещения от средства 10 представления. Яркость и цвет видеоизображения корректируются с учетом прямого и/или непрямого освещения (отражений) от окружающей темы, предпочтительно как прямого, так и непрямого освещения. Это может быть реализовано, например, в средстве 130 коррекции (дополнительном), которое предпочтительно входит в состав средства 13 оценки.

Может выполняться единая коррекция для всего изображения либо коррекция по области изображения и даже по пикселю. Коэффициенты коррекции могут быть предварительно вычислены при установке AHE-системы посредством так называемой «калибровки в темной комнате», при которой вклад каждого источника света измеряется индивидуально.

Если тема состоит из заданного содержимого, световые эффекты могут быть записаны, а затем воспроизведены синхронно с темой.

В одном варианте осуществления предпочтительно (аудио)визуальные темы выполнены с возможностью изменения (предпочтительно в режиме офлайн) со скоростью, лежащей за пределами диапазона измерений основных показателей состояния организма, предпочтительно значительно медленнее. Это позволяет средству 13 оценки отфильтровывать любые изменения, связанные с содержимым тем.

Источник рассеянного света, используемый в качестве средства 11 освещения, может обеспечивать недостаточный контраст (тени) для измерения параметров дыхания. Следовательно, в одном варианте осуществления в устройстве 1 используется точечный источник освещения для обеспечения четко обозначенных теней. Точечный источник предпочтительно представляет собой СИД, работающий в инфракрасном диапазоне.

В определенных помещениях в больнице (например, в помещении для проведения ПЭТ и больничной палате) пациентов накрывают покрывалом, чтобы поддерживать постоянную температуру тела. Однако покрывало может мешать измерению параметров дыхания. Чтобы помочь провести измерения, можно использовать покрывала, имеющие видимый контур, способствующий измерению параметров дыхания. В сочетании с измерительной видеокамерой, работающей в инфракрасном диапазоне, контур можно детектировать только в инфракрасной области спектра.

В одном варианте осуществления (аудио)визуальная тема адаптирована с использованием обратной связи по результатам измерений основных показателей состояния организма человека, т.е. в качестве опции имеется контур 31 обратной связи между средством 13 оценки и средством 14 управления, который соответствующим образом управляет средством 10 представления посредством дополнительной линии 32 управления, так что тема не создает помех измерениям. Например, изменения световых эффектов можно ускорить или замедлить до скорости, не совпадающей с частотой сердечных сокращений и частотой дыхания соответственно.

Кроме того, показатели качества измерений, такие как соотношение «сигнал-шум», сформированные средством 12 измерения или средством 13 оценки и поступающие на средство 14 управления по контуру 31 обратной связи или контуру 33 обратной связи, могут использоваться средством 14 управления через линию 32 управления для изменения темы, например, приглушая свет лишь до уровня, при котором качество измерений будет достаточно высоким. Это позволяет избежать проблем измерения, например для темнокожих пациентов, у которых амплитуда RPPG-сигнала низка.

В одном варианте осуществления предпочтительно осветительное средство 11 включает в себя множество (по меньшей мере, два) источников 110, 111 света, обеспечивающих постоянный или переменный свет (как описано выше) в нескольких подобластях 3a, 3b освещения. Однако установка света в подобластях 3a, 3b освещения адаптируются только тогда, когда человек (т.е. основной показатель состояния организма) присутствует в этой подобласти 3a, 3b освещения. Детектирование человека в подобласти 3a, 3b освещения может основываться на упорядоченном запросе информации 24 об основных показателях состояния организма, например RPPG-сигнала или сигнала дыхания (например, один раз в минуту), и/или выполняться с помощью другого (дополнительного) средства 15 детектирования, такого как средство детектирования движений.

В одном варианте осуществления устройство 1 содержит сигнальный блок 16 для подачи визуального и/или звукового сигнала предупреждения медицинскому персоналу, если присутствие в области 3 освещения обнаружено, но в течение заданного интервала времени не удается измерить основные показатели состояния организма. Это указывает либо на проблему измерительного характера (например, отсутствует визуальный доступ к коже, что приводит к отсутствию RPPG-сигнала), либо на проблему, связанную с состоянием пациента (например, возникновение апноэ или остановку сердца).

Настоящее изобретение может быть реализовано в различных устройствах и способах, включая, в частности, лечебные среды с использованием окружающей среды (например, для проведения МРТ или ПЭТ/КТ), внешние среды для релаксации в домашних условиях, контроль состояния пациента, измерения основных показателей состояния организма (например, при проведении гимнастики), системы обеспечения безопасности (например, связанные со светом) и т.д.

Хотя изобретение подробно проиллюстрировано и описано на чертежах и в приведенном выше описании, такие иллюстрации и описание следует рассматривать как приведенные в качестве примера и не носящие ограничительного характера; изобретение не ограничено раскрытыми вариантами осуществления. В дополнение к раскрытым вариантам осуществления специалисты в данной области техники смогут предложить другие варианты на основе изучения чертежей, описания и прилагаемой формулы изобретения.

В формуле изобретения термин «содержащий» не исключает наличия других элементов или этапов, а термин в единственном числе не исключает множественного числа. Один элемент или другой блок могут выполнять функции нескольких объектов, приведенных в формуле изобретения. Тот факт, что определенные мероприятия изложены во взаимно отличных зависимых пунктах формулы изобретения, не указывает на то, что сочетание этих мероприятий не может быть использовано с выгодой.

Компьютерная программа может храниться/распространяться на соответствующем носителе для постоянного хранения данных, таком как оптический носитель информации и/или твердотельный носитель, поставляемом совместно с аппаратным обеспечением или в качестве его части, но может также распределяться в других формах, например через Интернет или посредством других проводных или беспроводных телекоммуникационных систем.

1. Устройство для измерения основных показателей состояния организма человека, расположенного в области освещения, содержащее:

- средство представления для представления визуальной темы вблизи или в области освещения, причем световые эффекты визуальной темы подвергаются изменению в соответствии с требуемой окружающей средой,

- осветительное средство для освещения области освещения с условиями освещения для измерений основных показателей состояния организма,

- оптическое средство измерения для оптического детектирования сигналов оптического детектирования из упомянутой области освещения,

- средство оценки для оценки упомянутых сигналов оптического детектирования и получения информации об основных показателях состояния организма из оцененных сигналов оптического детектирования, и

- средство управления, в ответ на обратную связь от по меньшей мере одного из упомянутого оптического средства измерения и упомянутого средства оценки, для управления упомянутым осветительным средством для освещения упомянутой области освещения, чтобы гарантировать по меньшей мере условия минимального освещения, чтобы позволить детектирование сигналов оптического детектирования, из которых может быть получена требуемая точность информации об основных показателях состояния организма, и для управления упомянутым средством представления для избежания изменений световых эффектов визуальной темы для требуемой окружающей среды, которые (i) вмешиваются в скорость изменения основных показателей состояния организма в получаемой информации об основных показателях состояния организма и (ii) уменьшают точность измерения получаемой информации об основных показателях состояния организма.

2. Устройство по п. 1,

в котором упомянутое средство управления дополнительно выполнено с возможностью управления упомянутым средством представления для обеспечения визуальной темы так, чтобы не препятствовать детектированию сигналов оптического детектирования, позволяющих получение из них информации об основных показателях состояния организма, причем визуальная тема включает в себя изменения световых эффектов со скоростью за пределами диапазона детектирования сигналов оптического детектирования.

3. Устройство по п. 1,

в котором упомянутое средство управления дополнительно выполнено с возможностью управления одним или более упомянутыми осветительными средствами и упомянутым средством представления на основе индикатора качества, показывающего качество одной или более информации об основных показателях состояния организма, и получения упомянутой информации об основных показателях состояния организма из упомянутых сигналов оптического детектирования.

4. Устройство по п. 1,

в котором упомянутое оптическое средство измерения и упомянутое средство оценки вместе содержат устройство дистанционной фотоплетизмографии (PPG), при этом упомянутое средство оценки выполнено с возможностью получения сигнала PPG в качестве упомянутой информации об основных показателях состояния организма из упомянутых сигналов оптического детектирования.

5. Устройство по п. 1,

в котором упомянутое средство управления выполнено с возможностью (i) управления упомянутым осветительным средством и упомянутым средством представления для переменного освещения упомянутой области освещения упомянутым осветительным средством и представления упомянутой визуальной темы упомянутым средством представления, а также (ii) управления упомянутым оптическим средством измерения для детектирования сигналов оптического детектирования, только когда упомянутая область освещения освещена упомянутым осветительным средством.

6. Устройство по п. 5,

в котором упомянутое средство управления дополнительно выполнено с возможностью управления процентным отношением времени, в течение которого осветительное средство освещает упомянутую область освещения, а упомянутое оптическое средство измерения детектирует сигналы оптического детектирования.

7. Устройство по п. 1,

в котором упомянутое средство управления выполнено с возможностью управления упомянутым осветительным средством для компенсации изменений световых эффектов представлением визуальной темы, причем изменения световых эффектов включают в себя изменения одного или более из яркости и цвета.

8. Устройство по п. 1,

в котором упомянутое средство оценки выполнено с возможностью получения одного или более из частоты дыхания и глубины дыхания упомянутого человека из упомянутых сигналов оптического детектирования.

9. Устройство по п. 1,

дополнительно содержащее средство коррекции для коррекции упомянутых сигналов оптического детектирования для внесения поправки на изменения световых эффектов визуальной темы по всей области освещения или ее подобластям.

10. Устройство по п. 1,

в котором упомянутое средство представления содержит лечебное оборудование с использованием окружающей среды для представления аудиовизуальных тем вблизи или в области освещения.

11. Устройство по п. 1,

в котором упомянутое осветительное средство содержит точечный источник света, причем точечный источник света включает в себя СИД для излучения света видимого или инфракрасного диапазона.

12. Устройство по п. 1,

в котором упомянутое осветительное средство включает в себя по меньшей мере два источника света для раздельного освещения подобластей освещения упомянутой области освещения, и

в котором упомянутое средство управления выполнено с возможностью индивидуального управления упомянутыми по меньшей мере двумя источниками света, при этом источник света из упомянутых по меньшей мере двух источников света включается только в ответ на обнаружение присутствия человека в соответствующей подобласти освещения.

13. Способ измерения основных показателей состояния организма человека, расположенного в области освещения, содержащий этапы:

- представления визуальной темы вблизи или в области освещения, причем световые эффекты визуальной темы подвергаются изменению в соответствии с требуемой окружающей средой,

- освещения области освещения с условиями освещения для измерений основных показателей состояния организма,

- оптического детектирования сигналов оптического детектирования из упомянутой области освещения,

- оценки упомянутых сигналов оптического детектирования и получения информации об основных показателях состояния организма из оцененных сигналов оптического детектирования, и

- управления, в ответ на обратную связь от по меньшей мере одного из этапов оптического детектирования и оценки, упомянутым этапом освещения для освещения упомянутой области освещения, чтобы гарантировать по меньшей мере условия минимального освещения, чтобы позволить детектирование сигналов оптического детектирования, из которых может быть получена требуемая точность информации об основных показателях состояния организма, и управления упомянутым этапом представления для избежания изменений световых эффектов визуальной темы для требуемой окружающей среды, которые (i) вмешиваются в скорость изменения основных показателей состояния организма в получаемой информации об основных показателях состояния организма и (ii) уменьшают точность измерения получаемой информации об основных показателях состояния организма.

14. Считываемый компьютером носитель, содержащий сохраненную на нем компьютерную программу, содержащую средство программного кода для предписания компьютеру выполнять этапы оценки и управления способа по п. 13, когда упомянутая компьютерная программа выполняется на компьютере.



 

Похожие патенты:

Группа изобретений относится к медицине и может быть использована для оценки толерантности сердца к физической нагрузке. Непрерывно регистрируют пульсовые показатели пациента.

Изобретения относятся к медицине. Способ определения частоты сердечных сокращений человека реализуют с помощью переносного устройства, входящего в состав системы для определения частоты сердечных сокращений.

Изобретение относится к области спортивной физиологии и медицины, а именно к функциональной диагностике. Измеряют минутный объем дыхания в исходном состоянии и в конце функциональной нагрузки с нарастающей ингаляционной гиперкапнией при содержании углекислого газа 7.5 об.

Изобретение относится к медицине, а именно к авиационной медицине, и может быть использовано для формирования персонифицированных рекомендаций по сохранению профессионального здоровья летного состава.

Группа изобретений относится к медицинской технике, а именно к средствам обнаружения лихорадки. Устройство содержит блок для обеспечения значения частоты сердечных сокращений, блок для обеспечения физиологического значения, блок для определения характеристик частоты сердечных сокращений по значению частоты сердечных сокращений, блок для определения физиологических характеристик по физиологическому значению, блок для обнаружения лихорадки в зависимости от характеристик частоты сердечных сокращений и физиологических характеристик.

Изобретение относится к медицине, физической культуре и может быть использовано при мониторинге резервов физического здоровья и работоспособности детей, подростков, молодежи и взрослого населения.

Изобретение относится к области спортивной физиологии и медицины, а именно к функциональной диагностике. Выполняют измерение минутного объема дыхания и частоты сердечных сокращений при функциональной нагрузке.

Группа изобретений относится к области медицины. Согласно способу определения оптимальной величины длительной физической нагрузки, безопасной для работы сердечно-сосудистой системы человека, у пациента измеряют в покое число сердечных сокращений за одну минуту, принимают полученное число за один цикл и используют его для расчета кода дополнения, который равен 100 минус число сердечных сокращений пациента в покое, вводят код дополнения в счетчик числа сердечных сокращений.
Изобретение относится к области психологии и психофизиологии и может быть использовано в судопроизводстве, в подборе кадров, проведении скрининговых проверок и корпоративных расследований.

Изобретение относится к медицинской технике, а именно к устройствам для анализа бронхофонограмм. Устройство содержит последовательно соединенные дыхательную маску, микрофон, акустический усилитель, блок электронных фильтров, аналого-цифровой преобразователь и микроконтроллер, подключенный к компьютеру через узел связи с ним, дополнительный микрофон, подключенный через дополнительный аналого-цифровой преобразователь к микроконтроллеру, фильтр акустических сигналов, блок подавления шумов, блок обработки и анализа сигналов, блок поддержки принятия решений, узел локальной беспроводной связи, соединенный с компьютером, клавиатуру буферного накопителя и буферный накопитель, подключенный к микроконтроллеру, подключенные к компьютеру цветной сенсорный экран, внешний носитель данных и узел локальной беспроводной связи, выполненный с возможностью выхода в сеть интернет и локально-вычислительную сеть.

Изобретение относится к области медицины, а именно спортивной медицины, и предназначено для оптимизации дифференцированного преподавания физической культуры студентам с учетом их физической работоспособности и тренированности. Испытуемого тестируют на велоэргометре. После проведения велоэргометрии проводят биоимпедансное исследование композитного состава тела испытуемого, нагрузочные испытания в соответствии с нормой ГТО, проводят спектрофотометрический анализ мочи. Полученным результатам присваивают нативные баллы. После чего рассчитывают количество конечных баллов по математической формуле. В зависимости от полученного результата делают вывод об степени удовлетворительности физической работоспособности. Способ позволяет повысить объективность определения физической работоспособности студента за счет определения степени развития мышечной массы, анализа работоспособности отдельных групп мышц и функциональных резервов организма, которые затрачиваются на выполнение физической нагрузки. 7 табл., 1 пр.

Группа изобретений относится к области медицинской техники, а именно к средствам диагностики состояния сердечной деятельности. Способ регистрации латентной электрической активности всех разделов четырехкамерного сердца состоит в том, что биопотенциалы с ЭКГ-электродов, установленных на теле пациента, усиливают в блоке усилителя электрокардиографических сигналов (ЭКС), затем преобразуют в цифровую форму данных ЭКС блоком аналого-цифрового преобразования ЭКС, к которому подключен блок хранения данных и wi-fi-устройство для беспроводной связи с планшетным персональным компьютером (ППК), при этом массив цифровых данных ЭКС подвергают вейвлет-преобразованию в блоке вейвлет-преобразования ЭКС и затем производят вейвлет-сечение вейвлет-диаграммы ЭКС в блоке вейвлет-сечения вейвлет-диаграммы и выявляют электрическую активность различных сегментов проводящей нервной системы сердца в блоке обработки ЭКС и отображают ее на дисплее ППК. Устройство состоит из системы грудных ЭКГ-электродов, блока усилителя ЭКС, микропроцессорного АЦП, блока хранения данных и дистанционной передачи через wi-fi-устройство на вход блока обработки ЭКС, реализованного на ППК. В устройство дополнительно включены блок вейвлет-сечения вейвлет-диаграммы и блок вейвлет-преобразования ЭКС. Использование изобретений позволяет расширить арсенал средств диагностики состояния сердечной деятельности. 2 н.п. ф-лы, 7 ил.

Изобретения относятся к медицине. Способ мониторинга для мониторинга физиологического сигнала осуществляют с помощью устройства мониторинга физиологического сигнала. При этом обеспечивают периодический физиологический сигнал посредством модуля обеспечения физиологического сигнала. Определяют сегменты сигнала из физиологического сигнала, которые соответствуют периодам физиологического сигнала, посредством модуля сегментации. Классифицируют сегменты сигнала на достоверный класс и недостоверный класс, исходя из характеристик, относящихся к сегментам сигнала, посредством модуля классификации. Модуль классификации дополнительно определяет коэффициент точности, указывающий точность классификации сегмента сигнала на достоверный класс или недостоверный класс, в зависимости от соответствующего сегмента сигнала. Также определяют физиологический параметр в качестве физиологической информации из сегментов сигнала, классифицированных на достоверный класс, и определяют физиологическую особенность в качестве физиологической информации из сегментов сигнала, классифицированных на достоверный класс, и из сегментов сигнала, классифицированных на недостоверный класс. Достигается улучшение качества определения физиологической информации из физиологического сигнала. 3 н. и 10 з.п. ф-лы, 5 ил.

Изобретения относятся к медицине. Устройство для кардиореспираторного анализа содержит корпус с закрепленными на нем блоком управления и инфракрасным пульсоксиметрическим датчиком для измерения частоты пульса и оксигенации крови. Корпус выполнен в виде снабженной рукоятью телескопической трости. Колена трости в местах соединения укреплены пластиковыми муфтами для препятствования произвольному складыванию. На конце трости установлен колесный блок в виде пары колес и взаимодействующего с ними датчика подсчета оборотов колеса. Колеса колесного блока установлены на общей оси. Датчик подсчета оборотов колеса представляет собой цифровой тахометр, включающий закрепленные на колесном блоке геркон и магнит. Блок управления закреплен на одном из колен трости и снабжен выведенными на корпус блока управления жидкокристаллическим дисплеем, тумблером включения/отключения и кнопкой обнуления показаний. Инфракрасный пульсоксиметрический датчик установлен на рукояти трости. Микроконтроллер выполнен с возможностью анализа измеренных показаний, формирования предупреждающего сообщения на экране дисплея и выдачи сигнала на отключение датчиков. Способ оценки кардиореспираторного состояния включает проведение тестирования с использованием для кардиореспираторного анализа. При этом удерживают устройство за рукоять. Располагают большой палец на инфракрасном пульсоксиметрическом датчике. Осуществляют выбор программы тестирования, название которой появляется на жидкокристаллическом дисплее. Выполняют шаги. Данные о пройденном расстоянии и пульсоксиметрии передаются посредством подключения микроконтроллера по USB кабелю на внешний ПК, где происходит их визуализация в виде графиков и сохранение в базе данных. Достигается повышение точности измерений в процессе проведения исследования и оценки динамики изменений параметров сердечно-сосудистой и дыхательной систем при выполнении пробы с функциональной нагрузкой. 2 н. и 7 з.п. ф-лы, 3 ил.

Группа изобретений относится к медицинской технике, а именно к средствам мониторинга. Система для идентификации артефактов движения содержит зонд, выполненный с возможностью измерять физиологический параметр соответствующего пациента, сконфигурированный с возможностью размещения на или вблизи соответствующего пациента и генерирования одного или более физиологических сигналов, указывающих на выявленный физиологический параметр, акселерометр, первый блок обработки физиологических сигналов, поступающих от зонда, для измерения физиологического параметра, и второй блок обработки сигналов ускорения, поступающих от акселерометра, для определения характеристик движения, причем обработка во втором блоке обработки сигналов выполняется параллельно и независимо от обработки в первом блоке обработки сигналов, и блок маркировки измерений физиологического параметра временными соответствующими характеристиками перемещения, исходя из определенных характеристик перемещения. Способ идентификации артефактов движения содержит прием, по меньшей мере, одним процессором одного или более физиологических сигналов обнаруженного физиологического параметра соответствующего пациента от зонда, прием, по меньшей мере, одним процессором одного или более сигналов измерения ускорения от акселерометра, обработку одного или более сигналов, поступающих от зонда, для определения измерений физиологического параметра, обработку одного или более сигналов, поступающих от акселерометра, и маркировку, по меньшей мере, одним процессором измерений физиологического параметра. Способ осуществляется системой, содержащей по меньшей мере, один процессор, включающий маркировку измерений физиологического параметра как проведенных при наличии или при отсутствии перемещения, исходя из порога измеренного ускорения. Группа изобретений позволяет расширить арсенал средств для фотоплетизмографических измерений. 3 н. и 17 з.п. ф-лы, 5 ил.

Изобретение относится к области медицины, в частности к медицинской генетике и сердечно-сосудистой хирургии. Предложен способ прогнозирования риска развития синдрома полиорганной недостаточности у пациентов после коронарного шунтирования. Проводят анализ клинико-анамнестических показателей и молекулярно-генетическое тестирование с определением полиморфизмов генов TLR6 и TREM-1. Каждому прогностическому критерию присваивают оценочный балл. Минимальный риск прогнозируют при сумме баллов от 0 до 2,5. Средний риск - при сумме от 3,0 до 4,0 баллов. Высокий риск - от 4,5 до 5,5 баллов. Изобретение обеспечивает эффективное прогнозирование риска развития синдрома полиорганной недостаточности после коронарного шунтирования путем определения полиморфизмов генов-кандидатов и расчета суммарного риска по оценочной шкале на основании баллового эквивалента. 7 табл., 3 пр.

Изобретение относится к медицине и может быть использовано при лечении и профилактике заболеваний сердечно-сосудистой системы. Способ прерывистой пневмокомпрессии верхних и нижних конечностей заключается в наложении на конечности многосекционных манжет с формированием избыточного давления воздуха в них за счет пневматической распределительной системы и системы управления и измерении параметров сердечно-сосудистой системы пациента. В качестве исполнительного элемента манжеты используют шланги, которые и образуют секции. Количество секций на манжете для верхних конечностей составляет не менее 22, а для нижних конечностей не менее 32. Формируют избыточное давление в манжетах согласно алгоритму, заложенному в программируемый логистический контроллер пневматической распределительной системы, за счет коммутации напряжения питания соответствующей электромагнитной катушки распределителя. После достижения необходимого избыточного давления в манжете подают напряжение на электромагнитную катушку следующего распределителя. Далее с помощью кардиоваскулярного блока осуществляют комплексный мониторинг состояния биомеханики сосудов, в который входит объемная сфигмография, измерение лодыжечно-плечевого индекса и электрокардиограмма. По полученным показателям биомеханики сосудов корректируют необходимое избыточное давление в манжетах и синхронизируют работу пневмосистемы с сердечным ритмом. Технический результат состоит в повышении эффективности и сокращении сроков реабилитации пациентов с заболеваниями сердечно-сосудистой системы. 4 ил.
Изобретение относится к области медицины, а именно к хирургии. Для оценки степени тяжести пациентов с острой кровопотерей при травматических повреждениях печени определяют частоту сердечных сокращений (ЧСС), уровень артериального давления, значения гемоглобина, гематокрита и количество эритроцитов. Дополнительно оценивают уровень сознания и характер травматического повреждения, определяют время, прошедшее от момента получения травмы, и наличие или отсутствие сопутствующих заболеваний. Каждому признаку начисляют баллы. Полученные баллы суммируют. При сумме баллов от 0 до 9 делают вывод о легкой степени тяжести пациента; от 10 до 18 баллов - о средней степени тяжести пациента; от 19 и более баллов - о тяжелой степени тяжести пациента. Способ позволяет производить быстрое определение сроков и объемов предоперационной подготовки и хирургической тактики у пациентов с травматическими повреждениями печени, что обеспечит рациональное ведение послеоперационного периода, уменьшение сроков госпитализации, а также сокращение количества осложнений и летальных исходов у данных пациентов. 1 табл.

Изобретение относится к медицинской технике. Радиоканальная система кардиомониторинга и предупреждения критических ситуаций содержит носимые дисплей, блок звукового оповещения, клавиатуру и радиомодем мегагерцового диапазона, а также носимый телеметрический прибор. С микроконтроллером носимого прибора связаны блок измерения электрокардиограммы (ЭКГ), радиомодем гигагерцового диапазона, блок поддержки стандартной гарнитуры, энергонезависимая память и блок управления и контроля питания от аккумуляторной батареи, а также измеритель подвижности на базе 3D-акселерометра, выход которого подключен к соответствующему входу микроконтроллера. Центр контроля за состоянием пациентов на базе компьютерной сети включает в себя сервер и связанные с ним рабочее место администратора, блоки просмотра ЭКГ, пульты лечащих врачей и радиомодем мегагерцового диапазона. Микроконтроллер носимого прибора выполнен с дополнительными входами и выходами, к которым подключены радиомодем мегагерцового диапазона, дисплей, блок звукового оповещения и клавиатура. В состав центра контроля состояния пациентов введен радиомодем гигагерцового диапазона. Сервер выполнен с дополнительным входом/выходом, который связан с выходом/входом радиомодема гигагерцового диапазона. Дисплей, блок звукового оповещения и клавиатура размещены в корпусе носимого телеметрического прибора. Радиомодемы мегагерцового диапазона выполнены в соответствии с технологиями Frequency Hopping ("прыгания по частотам") и LBT ("прослушивания эфира перед передачей"). Достигается повышение вероятности достоверного и своевременного выявления и предупреждения обострения состояния кардиологического пациента и снижение вероятности ложных тревог при одновременном снижении энергопотребления, увеличивающем срок действия аккумуляторной батареи в носимой части системы. 3 ил.

Изобретение относится к медицине, в частности к способу прогнозирования летальности у пациентов с инфарктом миокарда, который заключается в определении концентрации белковых факторов в плазме крови в первые 24 часа острой коронарной патологии и при плазменной концентрации ассоциированного с беременностью протеина плазмы А более 20 мМЕ/л наблюдается негативный прогноз госпитальной летальности, а снижение уровня инсулиноподобного фактора роста 1 менее 150 нг/мл у пациентов с инфарктом миокарда является неблагоприятным прогностическим фактором полугодовой летальности. Осуществление изобретения позволяет диагностировать острый инфаркт миокарда и прогнозировать исход заболевания. 2 табл., 3 ил.

Изобретения относятся к медицине. Способ измерения основных показателей состояния организма человека, расположенного в области освещения, осуществляют с помощью устройства для измерения основных показателей состояния организма человека. При этом представляют визуальную тему вблизи или в области освещения с помощью средства представления. Световые эффекты визуальной темы подвергаются изменению в соответствии с требуемой окружающей средой. Освещают область освещения с условиями освещения для измерений основных показателей состояния организма с помощью осветительного средства. Осуществляют оптическое детектирование сигналов из области освещения с помощью оптического средства измерения. Оценивают сигналы оптического детектирования и получают информацию об основных показателях состояния организма из оцененных сигналов с помощью средства оценки. Управляют с помощью средства управления в ответ на обратную связь от по меньшей мере одного из этапов оптического детектирования и оценки этапом освещения, чтобы гарантировать условия минимального освещения, чтобы позволить детектирование сигналов, из которых может быть получена требуемая точность информации об основных показателях состояния организма. Управляют этапом представления для избежания изменений световых эффектов визуальной темы, которые вмешиваются в скорость изменения основных показателей состояния организма в получаемой информации и уменьшают точность измерения получаемой информации. Достигается повышение точности и надежности детектирования основных показателей состояния организма человека за счет объединения средства представления визуальной темы и средства измерения. 3 н. и 11 з.п. ф-лы, 1 ил.

Наверх