專(zhuān)利名稱(chēng)：非接觸式心肺活動(dòng)監(jiān)視裝置及其信號(hào)的獲取方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種非接觸式心肺活動(dòng)監(jiān)視裝置及心肺活動(dòng)信號(hào)的獲取方法，尤其涉及一種使用高頻弦波脈沖序列測(cè)量心跳及呼吸信號(hào)的非接觸式心肺活動(dòng)監(jiān)視裝置及心肺活動(dòng)信號(hào)的獲取方法。
背景技術(shù)：
早產(chǎn)兒常發(fā)生呼吸障礙疾病，例如呼吸暫?；蜷g歇性呼吸等。呼吸障礙疾病可引發(fā)兩種癥狀其一主要發(fā)生于早產(chǎn)兒的呼吸暫停，又稱(chēng)未熟性呼吸暫停癥(apnea of prematurity, A0P);另一則為嬰兒粹死癥(sudden infant death syndrome, SIDS)或明顯的致命性事件(apparent life threatening event, ALTE)。未熟性呼吸暫停癥如不予以治療的話(huà)，有這種病癥的早產(chǎn)兒屬于嬰兒猝死癥的高危險(xiǎn)群，在家中發(fā)生意外的可能性較高。呼吸停止后可能會(huì)發(fā)生心跳遲緩，甚至血壓下降等血流動(dòng)力學(xué)上的連鎖反應(yīng)，而這些血流動(dòng)力學(xué)上的變化則可能會(huì)引起重要器官，尤其是腦組織暫時(shí)性的缺血或缺氧，甚至造成永久性傷害。臨床上對(duì)早產(chǎn)兒的照顧經(jīng)常遭遇到嬰兒在其它各方面均已經(jīng)恢復(fù)而達(dá)到可出院回家的狀態(tài)，僅有此類(lèi)偶發(fā)性的呼吸暫停癥使得他們必須留在醫(yī)院里接受持續(xù)觀察。
目前臨床使用的嬰兒監(jiān)視器都以傳統(tǒng)的床邊病人生理監(jiān)視器為基礎(chǔ)，使用上必須以三片電極緊貼在嬰兒胸部皮膚上，獲取因呼吸而產(chǎn)生的胸腔阻抗的變化信號(hào)以及心跳信號(hào)，然后將這兩種信號(hào)以濾波器分離轉(zhuǎn)換計(jì)算為呼吸頻率及心跳頻率。此種監(jiān)測(cè)技術(shù)的最大缺點(diǎn)為電極長(zhǎng)期接觸皮膚易于造成敏感紅腫潰爛等后遺癥。此外，臨床用監(jiān)視器的價(jià)格相當(dāng)昂貴，因而不適于居家護(hù)理用途。
為了解決上述問(wèn)題，美國(guó)專(zhuān)利US 4，738，264揭示一種可放置于床上且與病人分離的振動(dòng)測(cè)量裝置，其工作原理為將呼吸與心跳造成人體體表的微弱振動(dòng)經(jīng)過(guò)床鋪傳送至測(cè)量裝置，再轉(zhuǎn)換為代表嬰兒呼吸與心跳的綜合能量指標(biāo)。此一技術(shù)的缺點(diǎn)為無(wú)法準(zhǔn)確的分辨及測(cè)量嬰兒的呼吸頻率與心跳頻率，因此無(wú)法滿(mǎn)足臨床對(duì)于AOP的檢測(cè)警示閥值的需求(即呼吸率低于20次/分鐘或呼吸中止期間超過(guò)15秒，及心跳率低于80次/分鐘)。
另外，美國(guó)專(zhuān)利US 5，964，720揭示一種分散式振動(dòng)測(cè)量系統(tǒng)，其使用壓電晶體為振動(dòng)感測(cè)元件，并以條狀導(dǎo)電薄膜作為感測(cè)元件的基座。這些條狀導(dǎo)電膜可埋入床墊、椅背或椅墊內(nèi)以便檢測(cè)病人呼吸與心跳所造成的人體體表微弱振動(dòng)。此一技術(shù)的主要缺點(diǎn)在于感測(cè)元件所獲取的信號(hào)為心臟與胸腔振動(dòng)經(jīng)過(guò)人體與床鋪或座椅傳送，易受到環(huán)境振動(dòng)噪音的干擾。發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供一種使用高頻弦波脈沖序列測(cè)量心跳及呼吸信號(hào)的非接觸式心肺活動(dòng)監(jiān)視裝置及心肺活動(dòng)信號(hào)的獲取方法，其可避免常規(guī)技術(shù)使用電極長(zhǎng)期接觸皮膚而易于造成敏感紅腫潰爛等后遺癥。
本發(fā)明的非接觸式心肺活動(dòng)監(jiān)視裝置包含一輸出一探測(cè)高頻弦波脈沖序列及一參考高頻弦波脈沖序列的脈沖序列產(chǎn)生器、一發(fā)射所述探測(cè)高頻弦波脈沖序列至一心肺部的發(fā)射天線(xiàn)、一接收經(jīng)所述心肺部散射的探測(cè)高頻弦波脈沖序列的接收天線(xiàn)、一平衡混波器以及一根據(jù)所述心肺部散射的探測(cè)脈沖序列產(chǎn)生心肺活動(dòng)信號(hào)的信號(hào)處理模塊。所述平衡混波器包含一接收所述參考高頻弦波脈沖序列的第一輸入端以及一電氣連接于所述接收天線(xiàn)的第二輸入端。
本發(fā)明的心肺活動(dòng)信號(hào)的獲取方法可在所述心肺活動(dòng)異常時(shí)發(fā)出一警示信號(hào)，其首先發(fā)射一探測(cè)高頻弦波脈沖序列至一心肺活動(dòng)處(其散射所述探測(cè)高頻弦波脈沖序列而廣生一反射聞?lì)l弦波脈沖序列)，再測(cè)量所述反射聞?lì)l弦波脈沖序列與一參考聞?lì)l弦波脈沖序列之間的相位差。因所述相位差信號(hào)與心肺活動(dòng)成正比例線(xiàn)性關(guān)系而可轉(zhuǎn)換成一代表所述心肺活動(dòng)的模擬信號(hào)，再經(jīng)由所述信號(hào)處理模塊的模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器產(chǎn)生數(shù)字信號(hào)據(jù)以判斷所述心肺活動(dòng)的狀態(tài)并在異常狀態(tài)時(shí)發(fā)出一警示信號(hào)。
本發(fā)明的心肺活動(dòng)信號(hào)的獲取方法還可測(cè)量所述心肺活動(dòng)的頻率，其首先發(fā)射一探測(cè)脈波至一心肺活動(dòng)處(其散射所述探測(cè)脈波而產(chǎn)生一反射脈波)，再測(cè)量所述反射脈波與一參考脈波之間的相位差信號(hào)。之后，將所述相位差信號(hào)轉(zhuǎn)換成一代表所述心肺活動(dòng)的數(shù)字信號(hào)，并根據(jù)所述數(shù)字信號(hào)計(jì)算所述心肺活動(dòng)的頻率。


圖I例示本發(fā)明的非接觸式心肺活動(dòng)監(jiān)視裝置的功能方框圖2例示本發(fā)明的非接觸式心肺活動(dòng)監(jiān)視裝置的系統(tǒng)架構(gòu)圖3例示本發(fā)明的平衡混波器的輸出信號(hào)；
圖4例示本發(fā)明的信號(hào)處理模塊的功能方框圖5例示本發(fā)明第一實(shí)施例的心肺活動(dòng)信號(hào)的獲取方法；
圖6例示本發(fā)明第二實(shí)施例的心肺活動(dòng)信號(hào)的獲取方法；以及
圖7例示本發(fā)明測(cè)量一待測(cè)者的呼吸頻率(心跳頻率)的方法。
具體實(shí)施方式
圖I例示本發(fā)明非接觸式心肺活動(dòng)監(jiān)視裝置10的功能方框圖。所述接觸式心肺活動(dòng)監(jiān)視裝置10包含一輸出一探測(cè)高頻弦波脈沖序列及一參考高頻弦波脈沖序列的脈沖序列產(chǎn)生器12、一發(fā)射所述探測(cè)高頻弦波脈沖序列至一心肺部的發(fā)射天線(xiàn)42、一接收經(jīng)所述心肺部散射的探測(cè)高頻弦波脈沖序列的接收天線(xiàn)44、一包含一第一輸入端46A(用以接收所述參考高頻弦波脈沖序列)以及一第二輸入端46B (電氣連接于所述接收天線(xiàn)44)的平衡混波器46以及一根據(jù)所述心肺部散射的探測(cè)脈沖序列產(chǎn)生心肺活動(dòng)信號(hào)的信號(hào)處理模塊50。所述心肺部散射所述高頻弦波脈沖序列而產(chǎn)生一反射脈波，其包含所述高頻弦波脈沖序列及一代表所述待測(cè)者的呼吸或心跳的低頻模擬信號(hào)。
圖2例示本發(fā)明非接觸式心肺活動(dòng)監(jiān)視裝置10的系統(tǒng)架構(gòu)圖。所述脈沖序列產(chǎn)生器12包含一產(chǎn)生所述高頻弦波脈沖序列的脈波產(chǎn)生器20、一從所述高頻弦波脈沖序列產(chǎn)生所述探測(cè)高頻弦波脈沖序列及所述參考高頻弦波脈沖序列的分割器30。所述脈波產(chǎn)生器20包含一產(chǎn)生一高頻連續(xù)弦波信號(hào)的弦波信號(hào)產(chǎn)生器26、一產(chǎn)生一開(kāi)關(guān)信號(hào)的開(kāi)關(guān)信號(hào)產(chǎn)生器22以及一根據(jù)所述開(kāi)關(guān)信號(hào)導(dǎo)通使得所述高頻連續(xù)弦波信號(hào)通過(guò)而產(chǎn)生所述高頻弦波脈沖序列的開(kāi)關(guān)元件24，其具有一信號(hào)輸入端24A及一信號(hào)輸出端24B。所述開(kāi)關(guān)信號(hào)產(chǎn)生器22包含一產(chǎn)生一時(shí)脈信號(hào)的時(shí)脈產(chǎn)生器22A以及一調(diào)節(jié)所述時(shí)脈信號(hào)的時(shí)距而產(chǎn)生所述開(kāi)關(guān)信號(hào)的波形壓縮器22B。
所述非接觸式心肺活動(dòng)監(jiān)視裝置10可另外包含一電氣耦合于所述脈波產(chǎn)生器20 的輸出端的第一放大器32A、一電氣稱(chēng)合所述第一放大器32A與所述分割器30的第一高頻濾波器34A、一電氣耦合于所述接收天線(xiàn)44的第二高頻濾波器34B以及一電氣耦合所述第二高頻濾器34B與所述平衡混波器46的第二放大器32B。優(yōu)選地，所述第一放大器34A的放大倍率可增強(qiáng)所述微波脈波使得傳送至所述平衡混波器46的信號(hào)強(qiáng)度可達(dá)+7dBm。
圖3例示本發(fā)明的信號(hào)處理模塊50的功能方框圖。所述信號(hào)處理模塊50包含一電氣耦合于所述平衡混波器46的輸出端的低頻濾波器34C、一電氣耦合于所述低頻濾波器 34C的第三放大器32C、一內(nèi)置模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換器54的微處理器52、一電氣稱(chēng)合所述第三放大器32C與所述模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換器54的帶通濾波器56、一警示信號(hào)產(chǎn)生器58、一用以存儲(chǔ)數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)器60以及一無(wú)線(xiàn)傳輸模塊62。
所述低頻濾波器34C從所述平衡混波器46輸出產(chǎn)生代表待測(cè)者的呼吸或心跳的模擬信號(hào)，所述微處理器52內(nèi)置的模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換器54再將模擬信號(hào)予以數(shù)字化。數(shù)字化的信號(hào)可運(yùn)用所述微處理器52的固件將呼吸與心跳信號(hào)分離，并以信號(hào)處理算法予以分別處理及計(jì)算呼吸率或心跳率并由所述警示信號(hào)產(chǎn)生器58在異常時(shí)發(fā)出警示信號(hào)，而處理過(guò)的數(shù)據(jù)也可經(jīng)由所述無(wú)線(xiàn)傳輸模塊62傳送至數(shù)據(jù)終端機(jī)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析、打印與存儲(chǔ)等工作。
圖4例示本發(fā)明的平衡混波器46的輸出信號(hào)。經(jīng)過(guò)所述第一高頻濾波器34A濾波后的高頻弦波脈沖序列再經(jīng)由所述分割器30分為兩等份；其一為探測(cè)高頻弦波脈沖序列經(jīng)由所述發(fā)射天線(xiàn)42向一待測(cè)者的心肺部(例如胸部)輻射，其二為參考高頻弦波脈沖序列則饋入所述平衡混波器46的參考輸入端46A。發(fā)射的探測(cè)高頻弦波脈沖序列經(jīng)待測(cè)者的胸腔與心臟散射而為所述接收天線(xiàn)44獲取后即由所述平衡混波器46與參考高頻弦波脈沖序列混波。所述平衡混波器46的輸出為一低頻序列脈沖，每一個(gè)脈沖的極性與振幅大小則隨著待測(cè)者的胸腔與心臟的振動(dòng)而變動(dòng)。所述低頻濾波器34C將低頻脈沖序列的封包 (即圖4的虛線(xiàn)部分)予以獲取而得到待測(cè)者的呼吸與心跳信號(hào)，而所述第三放大器34C再將其信號(hào)幅度予以增強(qiáng)。
圖5例示本發(fā)明第一實(shí)施例的心肺活動(dòng)的獲取方法，其可在所述心肺活動(dòng)異常時(shí)發(fā)出一警示信號(hào)。首先利用所述非接觸式心肺活動(dòng)監(jiān)視裝置10發(fā)射所述探測(cè)高頻弦波脈沖序列至一心肺活動(dòng)處(其散射所述探測(cè)脈波而產(chǎn)生一反射高頻弦波脈沖序列)，再測(cè)量所述反射高頻弦波脈沖序列與所述參考高頻弦波脈沖序列之間的相位差信號(hào)。之后，利用所述微處理器52內(nèi)置的模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換器54再將所述相位差信號(hào)轉(zhuǎn)換成一代表所述心肺活動(dòng)的數(shù)字信號(hào)，所述信號(hào)處理模塊50的微處理器52再根據(jù)所述數(shù)字信號(hào)判斷所述心肺活動(dòng)的狀態(tài)并于異常狀態(tài)時(shí)發(fā)出一警示信號(hào)。
所述信號(hào)處理模塊50的微處理器52首先利用移動(dòng)平均法(moving average)處理數(shù)字信號(hào)，再以軟件實(shí)現(xiàn)的帶通濾波器將呼吸信號(hào)濾出。之后，比較測(cè)量的數(shù)字信號(hào)的強(qiáng)度是否大于預(yù)設(shè)的信號(hào)強(qiáng)度閾值以判斷是否檢測(cè)到呼吸的波峰，并在一預(yù)定時(shí)間(例如20 秒)內(nèi)沒(méi)有數(shù)字信號(hào)大于所述信號(hào)強(qiáng)度閾值時(shí)產(chǎn)生所述警示信號(hào)，且將所有呼吸參數(shù)值歸零以重新啟動(dòng)計(jì)算流程。此外，本發(fā)明還可選擇性地在移動(dòng)平均法處理數(shù)據(jù)之后，獲取部分?jǐn)?shù)字信號(hào)(例如設(shè)定采樣率為1/5)或舍棄系統(tǒng)啟動(dòng)時(shí)的不穩(wěn)定信號(hào)。再者，所述信號(hào)強(qiáng)度閾值也可根據(jù)使用者的經(jīng)驗(yàn)值或測(cè)量的數(shù)字信號(hào)的強(qiáng)度予以設(shè)定。
圖6例示本發(fā)明第二實(shí)施例的心肺活動(dòng)信號(hào)的獲取方法，其可在心跳異常時(shí)發(fā)出警示信號(hào)。所述非接觸式心肺活動(dòng)監(jiān)視裝置10獲取的數(shù)字信號(hào)可為一心跳信號(hào)，而所述警示信號(hào)為一心跳停止信號(hào)。所述信號(hào)處理模塊50的微處理器52首先利用軟件實(shí)現(xiàn)的帶通濾波器將心跳信號(hào)濾出，并根據(jù)使用者的經(jīng)驗(yàn)值或測(cè)量的數(shù)字信號(hào)的強(qiáng)度設(shè)定一信號(hào)強(qiáng)度閾值，再比較測(cè)量的數(shù)字信號(hào)的強(qiáng)度是否大于所述信號(hào)強(qiáng)度閾值判斷是否檢測(cè)到心跳信號(hào)。如果在一預(yù)定時(shí)間(例如40秒)內(nèi)沒(méi)有數(shù)字信號(hào)大于所述信號(hào)強(qiáng)度閾值，則發(fā)出所述警不信號(hào)。
圖7例示本發(fā)明測(cè)量一待測(cè)者的呼吸頻率(心跳頻率)的方法。首先，利用所述非接觸式心肺活動(dòng)監(jiān)視裝置10發(fā)射所述探測(cè)脈波至待測(cè)者的心肺活動(dòng)處(其散射所述探測(cè)脈波而產(chǎn)生一反射脈波)，再測(cè)量所述反射脈波與所述參考脈波之間的相位差信號(hào)。之后，利用所述微處理器52內(nèi)置的模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換器54再將所述相位差信號(hào)轉(zhuǎn)換成一代表所述心肺活動(dòng)的數(shù)字信號(hào)，而所述信號(hào)處理模塊50的微處理器52再根據(jù)所述數(shù)字信號(hào)計(jì)算所述待測(cè)者的心跳頻率。
所述信號(hào)處理模塊50的微處理器52首先利用移動(dòng)平均法處理原始的數(shù)字信號(hào)， 再以軟件實(shí)現(xiàn)的帶通濾波器將呼吸信號(hào)濾出。之后，比較測(cè)量的數(shù)字信號(hào)的強(qiáng)度是否大于預(yù)設(shè)的信號(hào)強(qiáng)度閾值判斷是否檢測(cè)到心跳信號(hào)的波峰。如果檢測(cè)到心跳信號(hào)的波峰，則計(jì)算此次心跳信號(hào)的波峰與上次心跳信號(hào)的波峰的時(shí)間差并存入存儲(chǔ)器。之后，平均復(fù)數(shù)個(gè)信號(hào)波峰的時(shí)間差以計(jì)算平均周期，并根據(jù)平均周期計(jì)算心跳頻率。此外，本發(fā)明還可選擇性地在移動(dòng)平均法處理數(shù)據(jù)之后，獲取部分?jǐn)?shù)字信號(hào)(例如設(shè)定采樣率為1/5)或舍棄系統(tǒng)啟動(dòng)時(shí)的不穩(wěn)定信號(hào)。再者，所述信號(hào)強(qiáng)度閾值還可根據(jù)測(cè)量的數(shù)字信號(hào)的強(qiáng)度予以設(shè)定。
此外，在完成呼吸頻率(心跳頻率)的計(jì)算后，還可據(jù)以判斷所述待測(cè)者的呼吸頻率(心跳頻率)是否在一預(yù)定范圍內(nèi)。如果計(jì)算的呼吸頻率(心跳頻率)高于所述預(yù)定范圍，則發(fā)出一呼吸頻率(心跳頻率)過(guò)高的警示信號(hào)；反之，如果計(jì)算的呼吸頻率(心跳頻率)低于所述預(yù)定范圍，則發(fā)出一呼吸頻率(心跳頻率)過(guò)低的警示信號(hào)
本發(fā)明的技術(shù)內(nèi)容及技術(shù)特點(diǎn)已揭示如上，然而所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員仍可基于本發(fā)明的教示及揭示而作種種不背離本發(fā)明精神的替換及修改。因此，本發(fā)明的保護(hù)范圍應(yīng)不限于實(shí)施例所揭示的內(nèi)容，而應(yīng)包括各種不背離本發(fā)明的替換及修改，并為所附的權(quán)利要求書(shū)所涵蓋。
權(quán)利要求
1.ー種非接觸式心肺活動(dòng)監(jiān)視裝置，其特征在于包含 ー脈沖序列產(chǎn)生器，其輸出ー探測(cè)脈沖序列及ー參考脈沖序列，所述探測(cè)脈沖序列和參考脈沖序列的頻率介于2. 7^10. OGHz ； ー發(fā)射天線(xiàn)，其發(fā)射所述探測(cè)脈沖序列至一心肺部； 一接收天線(xiàn)，其接收經(jīng)所述心肺部散射的探測(cè)脈沖序列； 一混波器，包含 ー接收所述參考脈沖序列的第一輸入端；以及 一電氣連接于所述接收天線(xiàn)的第二輸入端；以及 一信號(hào)處理模塊，其根據(jù)所述心肺部散射的探測(cè)脈沖序列產(chǎn)生心肺活動(dòng)信號(hào)。
2.如權(quán)利要求I所述的非接觸式心肺活動(dòng)監(jiān)視裝置，其特征在于所述脈沖序列產(chǎn)生器包含 一脈波產(chǎn)生器，其輸出一高頻弦波脈沖序列；以及 一分割器，耦合于所述脈波產(chǎn)生器，其輸出為一探測(cè)高頻弦波脈沖序列及ー參考高頻弦波脈沖序列。
3.如權(quán)利要求2所述的非接觸式心肺活動(dòng)監(jiān)視裝置，其特征在于所述脈波產(chǎn)生器包含 一弦波信號(hào)產(chǎn)生器，用以產(chǎn)生一連續(xù)弦波信號(hào)； ー開(kāi)關(guān)信號(hào)產(chǎn)生器，用以產(chǎn)生ー開(kāi)關(guān)信號(hào)；以及 一開(kāi)關(guān)元件，具有一輸入端及ー輸出端，其根據(jù)所述開(kāi)關(guān)信號(hào)導(dǎo)通使得所述連續(xù)弦波信號(hào)通過(guò)而產(chǎn)生所述高頻弦波脈沖序列。
4.如權(quán)利要求3所述的非接觸式心肺活動(dòng)監(jiān)視裝置，其特征在于所述開(kāi)關(guān)信號(hào)產(chǎn)生器包含 一時(shí)脈產(chǎn)生器，用以產(chǎn)生ー時(shí)脈信號(hào)；以及 一波形壓縮器，用以調(diào)節(jié)所述時(shí)脈信號(hào)的時(shí)距而產(chǎn)生所述開(kāi)關(guān)信號(hào)。
5.如權(quán)利要求2所述的非接觸式心肺活動(dòng)監(jiān)視裝置，其特征在于另外包含 一放大器，電氣I禹合于所述脈波產(chǎn)生器的輸出端；以及 一高頻濾波器，電氣耦合所述放大器與所述分割器。
6.如權(quán)利要求I所述的非接觸式心肺活動(dòng)監(jiān)視裝置，其特征在于另外包含 一高頻濾波器，電氣耦合于所述接收天線(xiàn)的輸出端；以及 一放大器，電氣耦合所述高頻濾波器與所述混波器。
7.如權(quán)利要求I所述的非接觸式心肺活動(dòng)監(jiān)視裝置，其特征在于另外包含 一低頻濾波器，電氣耦合于所述混波器的輸出端；以及 一放大器，電氣稱(chēng)合所述低頻濾波器于的輸出端。
8.如權(quán)利要求I所述的非接觸式心肺活動(dòng)監(jiān)視裝置，其特征在于所述信號(hào)處理模塊包含 一微處理器，具有ー模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換器，用以將所述心肺活動(dòng)信號(hào)轉(zhuǎn)換成一數(shù)字信號(hào)；以及 一帶通濾波器，電氣耦合所述混波器與所述模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換器。
9.如權(quán)利要求8所述的非接觸式心肺活動(dòng)監(jiān)視裝置，其特征在于所述信號(hào)處理模塊另外包含ー警示信號(hào)產(chǎn)生器，電氣耦合于所述微處理器。
10.如權(quán)利要求I所述的非接觸式心肺活動(dòng)監(jiān)視裝置，其特征在于所述混波器為一平衡混波器。
11.ー種心肺活動(dòng)信號(hào)的獲取方法，所述方法不用于診斷疾病，所述方法的特征在于包含: 發(fā)射一高頻弦波脈沖序列至一心肺活動(dòng)處，其散射所述高頻弦波脈沖序列而產(chǎn)生一反射脈波； 測(cè)量所述反射脈波與一參考脈波之間的相位差信號(hào)； 將所述相位差信號(hào)轉(zhuǎn)換成一代表所述心肺活動(dòng)的數(shù)字信號(hào)；以及 根據(jù)所述數(shù)字信號(hào)判斷所述心肺活動(dòng)的狀態(tài)， 其中，所述反射脈波包含所述高頻弦波脈沖序列及一代表待測(cè)者的呼吸或心跳的低頻模擬信號(hào)，且所述相位差信號(hào)為ー低頻脈沖序列。
12.如權(quán)利要求11所述的心肺活動(dòng)信號(hào)的獲取方法，其特征在于根據(jù)所述數(shù)字信號(hào)判斷 所述心肺活動(dòng)狀態(tài)的步驟包含 設(shè)定一信號(hào)強(qiáng)度閾值； 比較所述數(shù)字信號(hào)的強(qiáng)度是否大于所述信號(hào)強(qiáng)度閾值；以及 如果在ー預(yù)定時(shí)間內(nèi)沒(méi)有數(shù)字信號(hào)大于所述信號(hào)強(qiáng)度閾值，則發(fā)出所述警示信號(hào)。
13.如權(quán)利要求11所述的心肺活動(dòng)信號(hào)的獲取方法，其特征在于所述數(shù)字信號(hào)為ー呼吸信號(hào)。
14.如權(quán)利要求13所述的心肺活動(dòng)信號(hào)的獲取方法，其特征在于根據(jù)所述數(shù)字信號(hào)判斷所述心肺活動(dòng)狀態(tài)的步驟包含 設(shè)定一信號(hào)強(qiáng)度閾值； 比較所述數(shù)字信號(hào)的強(qiáng)度是否大于所述信號(hào)強(qiáng)度閾值；以及 如果在ー預(yù)定時(shí)間內(nèi)沒(méi)有數(shù)字信號(hào)大于所述信號(hào)強(qiáng)度閾值，則發(fā)出所述警示信號(hào)。
15.如權(quán)利要求14所述的心肺活動(dòng)信號(hào)的獲取方法，其特征在于所述數(shù)字信號(hào)為一心跳信號(hào)。
16.如權(quán)利要求11所述的心肺活動(dòng)信號(hào)的獲取方法，其特征在于設(shè)定一信號(hào)強(qiáng)度閾值的步驟是根據(jù)測(cè)量的數(shù)字信號(hào)的強(qiáng)度。
17.—種心肺活動(dòng)信號(hào)的獲取方法，所述方法不用于診斷疾病，所述方法的特征在于包含 發(fā)射一高頻弦波脈沖序列至一心肺活動(dòng)處，其散射所述高頻弦波脈沖序列而產(chǎn)生一反射脈波； 測(cè)量所述反射脈波與一參考脈波之間的相位差信號(hào)； 將所述相位差信號(hào)轉(zhuǎn)換成一代表所述心肺活動(dòng)的數(shù)字信號(hào)；以及 根據(jù)所述數(shù)字信號(hào)計(jì)算所述心肺活動(dòng)的頻率， 其中，所述反射脈波包含所述高頻弦波脈沖序列及一代表待測(cè)者的呼吸或心跳的低頻模擬信號(hào)，且所述相位差信號(hào)為ー低頻脈沖序列。
18.如權(quán)利要求17所述的心肺活動(dòng)信號(hào)的獲取方法，其特征在于根據(jù)所述數(shù)字信號(hào)計(jì)算所述心肺活動(dòng)的頻率的步驟包含 設(shè)定一信號(hào)強(qiáng)度閾值； 比較所述數(shù)字信號(hào)的強(qiáng)度是否大于所述信號(hào)強(qiáng)度閾值，并據(jù)以判斷是否測(cè)量到所述心肺活動(dòng)的信號(hào)波峰；以及 計(jì)算復(fù)數(shù)個(gè)信號(hào)波峰的時(shí)間差，并予以平均以產(chǎn)生所述心肺活動(dòng)的頻率。
19.如權(quán)利要求17所述的心肺活動(dòng)信號(hào)的獲取方法，其特征在于所述數(shù)字信號(hào)為ー呼吸信號(hào)。
20.如權(quán)利要求17所述的心肺活動(dòng)信號(hào)的獲取方法，其特征在于另外包含 檢查所述心肺活動(dòng)的頻率是否在ー預(yù)定范圍內(nèi)；以及 如果所述心肺活動(dòng)的頻率超出所述預(yù)定范圍，則發(fā)出ー警示信號(hào)。
21.如權(quán)利要求20所述的心肺活動(dòng)信號(hào)的獲取方法，其特征在于所述數(shù)字信號(hào)為一心跳信號(hào)，而所述警示信號(hào)為一心跳過(guò)高信號(hào)。
22.如權(quán)利要求20所述的心肺活動(dòng)信號(hào)的獲取方法，其特征在于所述數(shù)字信號(hào)為一心跳信號(hào)，而所述警示信號(hào)為一心跳過(guò)低信號(hào)。
23.如權(quán)利要求17所述的心肺活動(dòng)信號(hào)的獲取方法，其特征在于設(shè)定一信號(hào)強(qiáng)度閾值的步驟是根據(jù)測(cè)量的數(shù)字信號(hào)的強(qiáng)度。
全文摘要
本發(fā)明提供一種非接觸式心肺活動(dòng)監(jiān)視裝置，其包含一用以產(chǎn)生一高頻弦波脈沖序列的脈沖產(chǎn)生器、一用以從所述高頻振波脈沖序列產(chǎn)生一探測(cè)高頻弦波脈沖序列及一參考高頻弦波脈沖序列的分割器、一發(fā)射所述探測(cè)高頻弦波脈沖序列至一待測(cè)者的心肺部的發(fā)射天線(xiàn)、一接收經(jīng)所述心肺部散射的探測(cè)高頻弦波脈沖序列的接收天線(xiàn)、一耦合于所述接收天線(xiàn)且產(chǎn)生一心肺活動(dòng)信號(hào)的平衡混波器以及一耦接于所述平衡混波器的信號(hào)處理模塊。所述平衡混波器包含一接收所述參考高頻弦波脈沖序列的第一輸入端以及一電氣連接于所述接收天線(xiàn)的第二輸入端。
文檔編號(hào)A61B5/08GK102973254SQ20121042197
公開(kāi)日2013年3月20日 申請(qǐng)日期2006年12月22日 優(yōu)先權(quán)日2006年12月22日
發(fā)明者陶德和, 胡仕人, 郭蘇珍, 彭家洪 申請(qǐng)人:財(cái)團(tuán)法人工業(yè)技術(shù)研究院