生理數(shù)據(jù)收集系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】一種生理數(shù)據(jù)收集系統(tǒng)，其包括：具有存儲器裝置的記錄器箱體。所述記錄器箱體與多個外部傳感器和多個內(nèi)部傳感器通信。所述生理數(shù)據(jù)收集系統(tǒng)進(jìn)一步包括揚(yáng)聲器和控制器，其均與記錄器箱體通信。控制器被提供為控制記錄器箱體的操作。所述生理數(shù)據(jù)收集系統(tǒng)進(jìn)一步包括一組輔助功能，該輔助功能支持并改進(jìn)所述系統(tǒng)的數(shù)據(jù)完整性、實(shí)用性、成本效益和可靠性。
【專利說明】生理數(shù)據(jù)收集系統(tǒng)
[0001]相關(guān)申請的交叉引用
[0002]本申請要求以下美國臨時申請的權(quán)益:2007年7月16日提交的美國臨時申請N0.60/959，745 ;2007年7月16日提交的美國臨時申請N0.60/959，746 ;2007年7月16日提交的美國臨時申請N0.60/959，747;以及2007年7月16日提交的美國臨時申請N0.60/959，748，所述臨時申請的公開內(nèi)容通過引用結(jié)合于本文中。
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0003]本發(fā)明一般地涉及醫(yī)療診斷系統(tǒng)。更具體地，本發(fā)明涉及生理數(shù)據(jù)收集系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0004]生理數(shù)據(jù)收集系統(tǒng)用于收集和處理關(guān)于在多種類型的診斷過程中患者的生理參數(shù)的數(shù)據(jù)。這些系統(tǒng)使用電子記錄器收集、存儲和產(chǎn)生關(guān)于例如呼吸、運(yùn)動、電生理參數(shù)和類似數(shù)據(jù)等形式的信息?？梢杂蛇@些系統(tǒng)記錄多種類型的數(shù)據(jù)。例如，可以采集關(guān)于身體移動、身體生理和外部事件的信息。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0005]本發(fā)明涉及生理數(shù)據(jù)收集系統(tǒng)。在本發(fā)明的實(shí)施例中，所述生理數(shù)據(jù)收集系統(tǒng)包括存儲器裝置、多個內(nèi)部傳感器和外部傳感器，以及用于控制記錄器箱體的操作的控制器。所述記錄器箱體的操作通過隨使用的增加改善了性能、患者順應(yīng)性、以及數(shù)據(jù)可靠性和一致性的特征和裝置得到進(jìn)一步擴(kuò)展。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0006]圖1是根據(jù)本發(fā)明 的生理數(shù)據(jù)收集系統(tǒng)的示意圖；
[0007]圖2是定位在患者身上的圖1中的系統(tǒng)的示意圖；
[0008]圖3是根據(jù)本發(fā)明的記錄器箱體的正視圖；
[0009]圖4是圖3中的記錄器箱體的后視圖；
[0010]圖5是圖3中的記錄器箱體的側(cè)視圖；
[0011]圖6是圖3中的存儲器裝置和記錄器箱體的分解圖；
[0012]圖7是示出了圖3中的記錄器箱體的存儲器接口的放大的透視圖；
[0013]圖8是根據(jù)本發(fā)明的血氧測量探測器的示意圖；
[0014]圖9是根據(jù)本發(fā)明的用于生理數(shù)據(jù)收集系統(tǒng)的通信鏈路的示意圖；以及
[0015]圖10是根據(jù)本發(fā)明的生理數(shù)據(jù)收集系統(tǒng)的數(shù)據(jù)輸出的示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0016]現(xiàn)在參考附圖，根據(jù)本發(fā)明的生理數(shù)據(jù)收集系統(tǒng)一般表示為參考標(biāo)記10。參考圖1和圖2，生理數(shù)據(jù)收集系統(tǒng)10包括用于記錄生理信號信息的記錄器箱體12。在實(shí)施例中，記錄器箱體12通過多個外部信道與多個外部傳感器通信。所述外部傳感器可以包括例如胸部測量帶(chest effort belt) 14、腹部測量帶16、血氧測量探測器18以及適于監(jiān)控或測量各種身體器官和內(nèi)部器官的功能狀態(tài)或活動的多個其他外部傳感器。用于測量內(nèi)部器官功能的多個傳感器包括用于電監(jiān)控腦部活動的腦電圖(EEG)傳感器20，用于監(jiān)控眼睛移動的眼電圖(EOG)傳感器22(顯示出兩個)，用于監(jiān)控肌肉活動的肌電圖(EMG)傳感器24以及用于監(jiān)控心搏的心電圖(ECG)傳感器26。生理數(shù)據(jù)收集系統(tǒng)10可以進(jìn)一步包括與記錄器箱體12通信的鼻導(dǎo)管28。鼻導(dǎo)管28可以與內(nèi)部壓力傳感器30通信，該內(nèi)部壓力傳感器30用于通過鼻腔中的壓力改變監(jiān)控呼吸。所述外部傳感器被顯示為與記錄器箱體12有線通信?？商鎿Q地，外部傳感器的一些或全部可以與記錄器箱體12無線通信。
[0017]圖2示出了定位在患者身上的生理數(shù)據(jù)收集系統(tǒng)10。EOG傳感器20可以是第一EOG傳感器20a和第二 EOG傳感器20b。例如，第一 EOG傳感器20a可以定位在患者的左眼下并且第二 EOG傳感器20b可以定位在患者的右眼上。EMG傳感器24可以是第一 EMG傳感器24a和第二 EMG傳感器24b，在圖2中顯示在患者的腿上。可替換地，EMG傳感器24可以是應(yīng)用在面部的傳感器，例如單個下顎EMG傳感器。下顎EMG傳感器監(jiān)控與特定面部肌肉移動相關(guān)的信號。ECG傳感器26可以是置于患者胸部上的第一 ECG傳感器26a和第二 ECG傳感器26b。
[0018]參考圖3，生理數(shù)據(jù)收集系統(tǒng)12還可以包括多個內(nèi)部傳感器。在實(shí)施例中，記錄器箱體12可以包括與鼻導(dǎo)管28通信的壓力傳感器30 (在圖2中示出)。所述內(nèi)部傳感器進(jìn)一步包括擴(kuò)音器32、用以測量周圍環(huán)境光線水平的光電檢測器34、空間位置傳感器36和身體移動傳感器38?？臻g位置傳感器36的功能可以集成到身體移動傳感器38中。
[0019]壓力傳感器30通過壓力連接端口 40測量由鼻導(dǎo)管28傳遞的呼吸壓力和/或呼吸流速。在實(shí)施例中，壓力連接端口 40與壓力傳感器30流體通信。 壓力傳感器30還可以監(jiān)控持續(xù)氣道正壓通氣(CPAP)裝置的壓力輸出。壓力連接端口 40可以構(gòu)造為內(nèi)凹端口(female port)或鎖緊套口(Iuer)，例如0.107英寸鎖緊套口連接器，以將導(dǎo)管28流體耦接到記錄器箱體12。導(dǎo)管28可以包括匹配的外凸鎖緊套口(未示出)和成一直線的可棄疏水過濾器42，如圖2所示。
[0020]擴(kuò)音器32在本文中被定義為包括語音記錄電路、支持軟件或算法和擴(kuò)音器元件的語音記錄模塊，所述支持軟件或算法包括模式選擇部分。雖然擴(kuò)音器元件可以被提供為例如駐極體擴(kuò)音器，但是可以使用適合于將聲學(xué)波形轉(zhuǎn)換為電信號的任意其他裝置。擴(kuò)音器32可以操作在兩種操作模式、第一記錄模式和第二記錄模式中。第一記錄模式是患者激勵模式，該模式允許患者記錄例如浴室使用等涉及亂真事件(spurious events)的消息。第二記錄模式是持續(xù)監(jiān)控模式，該模式用于在生理研究環(huán)節(jié)中收集包括例如患者打鼾等周圍環(huán)境噪聲。
[0021]當(dāng)擴(kuò)音器32操作在第一記錄模式中時，患者可以在例如5秒的預(yù)定時間周期的事件中起動語音消息記錄，或者直至患者停止講話為例如2秒的預(yù)定周期才起動語音消息記錄。所述消息連同實(shí)時戳記一起記錄在存儲器介質(zhì)上并且可以使時間與生理數(shù)據(jù)軌跡關(guān)聯(lián)。這種關(guān)聯(lián)信息提供了對研究結(jié)果的解釋器的指示和支持信息，其中記錄在被記錄事件消息的附近時間中的生理信息具有基于所述事件的不規(guī)則或特殊特性。擴(kuò)音器和所涉及的支持軟件可以適配在ECG霍特記錄器(Holter recorder)中，從而允許患者記錄例如“我剛剛不得不追趕公共汽車”等消息。所述消息允許解釋器說明為何在所述消息之后的幾秒鐘明顯出現(xiàn)心跳速率的突然增大。生理數(shù)據(jù)記錄器箱體12的擴(kuò)音器32還可以使用在例如在睡眠研究中使用記錄器期間以警告查看研究的技術(shù)人員患者需要去浴室或者被街中的犬吠喚醒。
[0022]在第二記錄模式中，擴(kuò)音器32可以操作在持續(xù)記錄模式。所述持續(xù)記錄模式可以記錄周圍環(huán)境噪聲，該持續(xù)記錄模式由患者激勵模式中斷。
[0023]生理數(shù)據(jù)記錄器箱體12的擴(kuò)音器32還可以在研究初期用于識別目的?；颊吲c被記錄的數(shù)據(jù)的等同識別幫助確保從特定記錄器或存儲器裝置的存儲器中提取的記錄是特定患者的生理數(shù)據(jù)。這種識別能力最小化對分配站或下載站處混淆(mixed-up)的記錄器的關(guān)注。擴(kuò)音器32因此可以用于使患者以他自己的語音將他的姓名和1.D.(身份)號碼記錄到生理數(shù)據(jù)文件上并且鏈接到生理數(shù)據(jù)，以允許確保每個文件的識別。
[0024]光電檢測器34在生理研究期間感測周圍環(huán)境光線水平。光電檢測器34可以物理地集成到記錄器箱體12中從而使感測到的光線水平被記錄以用于之后的重放和數(shù)據(jù)操控。在本發(fā)明的實(shí)施例中，光電檢測器34可以是單個傳感器或多個各種傳感器，多個各種傳感器感測多種相關(guān)周圍環(huán)境條件或本質(zhì)上可能不是生理信息的其他信息。這些傳感器可以集成在生理數(shù)據(jù)記錄系 統(tǒng)10中。這種周圍環(huán)境傳感器可以包括周圍環(huán)境光線或光譜分布傳感器、相對濕度傳感器、溫度傳感器、噪聲水平傳感器、空氣污染水平傳感器、大氣壓力傳感器、輻射傳感器(在可見光范圍內(nèi)、紅外或UV范圍內(nèi)、微波或任意其他類型的輻射)、力口速度和傾角傳感器、風(fēng)速傳感器或響應(yīng)患者外界的參數(shù)的任意其他傳感器。自這些傳感器接收的信號，例如自光電檢測器34接收的信號還可以將時間與生理傳感器數(shù)據(jù)軌跡關(guān)聯(lián)以提供對研究結(jié)果的解釋器的指示，其中軌跡形式可以由患者在研究期間暴露于其中的這些外部條件影響。
[0025]身體位置傳感器36可以集成在記錄器箱體12內(nèi)側(cè)以在全部三個空間坐標(biāo)軸中檢測患者身體位置?？商鎿Q地，身體位置傳感器36可以是軟件功能，其從身體移動傳感器38的兩個信道輸入端獲取三個空間坐標(biāo)軸中的身體位置。所述身體移動傳感器38利用參考重力的加速計測量的兩個信道來獲取全部三個坐標(biāo)軸中的身體位置。在實(shí)施例中，身體移動傳感器38是內(nèi)部安裝的DC響應(yīng)加速計。二信道加速計被定向并安裝在記錄器箱體12中，從而使在一個信道中的信號輸出與在從前到后(矢狀面)的坐標(biāo)軸上疊加的重力矢量成比例，并且與在另一個信道中從左到右(正面)的坐標(biāo)軸上疊加的重力矢量成比例。加速計方向可以與涉及患者的記錄器的方向相關(guān)，所述記錄器的方向由使用者指令提供。身體的大致方向可以使用這兩個值自三角關(guān)系計算。軟件分析這些信道可以通過利用算法獲取全部三個坐標(biāo)軸方向數(shù)據(jù)以評價和排除身體位置，該身體位置是物理上不可行或不可能實(shí)現(xiàn)的，例如當(dāng)站立時向后彎曲，或者當(dāng)以俯臥姿勢躺著時頭部和軀干從床上抬起。
[0026]在生理數(shù)據(jù)收集系統(tǒng)10的實(shí)施例中，例如在睡眠研究中使用的生理數(shù)據(jù)收集系統(tǒng)10中，記錄器箱體12可以應(yīng)用在患者身體上，如圖2和9所示。這種安裝構(gòu)造消除了將附連到患者的各種傳感器引導(dǎo)到記錄器箱體的電纜的需要各種，所述記錄器箱體被置于床頭柜上或掛在墻壁上。在許多這些應(yīng)用中，通過測量胸腔或腹腔的擴(kuò)張而監(jiān)控或測量的呼吸作用是待記錄的特定參數(shù)。具有綁在患者身體周圍的帶狀形狀的相同的傳感器可以用于監(jiān)控因呼吸作用的胸部或腹部擴(kuò)張并且同時提供機(jī)械附連以將記錄器箱體固定在身體上的需要位置。圖1中所示的胸部測量帶14由彈力材料構(gòu)成，該彈力材料足以在呼吸期間隨著胸腔的擴(kuò)張和收縮而調(diào)節(jié)。帶14同樣足夠堅硬以在患者移動時支持箱體的重量和方向。在這種傳感器的一個實(shí)施例中，帶14包括導(dǎo)電元件44，例如可以不妨礙所述帶的彈性本質(zhì)的另一種方式交織或附連到所述帶中的金屬的、絕緣的或非絕緣的電線。由導(dǎo)電元件44形成的閉環(huán)封閉的區(qū)域隨帶14移動并且因此隨著患者胸部的擴(kuò)張和收縮而改變電感。改變的電感在研究期間提供胸部的擴(kuò)張和收縮的電測量以確定與患者相關(guān)的呼吸作用。
[0027]胸部測量帶14包括多個胸部帶附連點(diǎn)46a、46b、46c和46d。雖然顯示為四個附連點(diǎn)，然而，數(shù)量上可以更多或更少。例如點(diǎn)46a和46b的至少兩個附連點(diǎn)還可以用作與導(dǎo)電元件44電通信的電觸點(diǎn)。附連點(diǎn)46a和46b在胸部帶14和記錄器箱體12之間提供電連通性和機(jī)械附連。進(jìn)一步地，帶14和附連點(diǎn)46a、46b、46c和46d將記錄器箱體12充分地固定到患者，以便內(nèi)部傳感器可以提供準(zhǔn)確數(shù)據(jù)，例如通過符合患者移動和睡眠位置的身體位置傳感器36收集的數(shù)據(jù)。附連點(diǎn)46a-46d被舉例說明為織物咬合型緊固件連接，其中附連點(diǎn)46a和46b還是電導(dǎo)通的。
[0028]如圖4所示，記錄器箱體12具有相應(yīng)匹配的記錄器連接點(diǎn)48a、48b、48c和48d。記錄器附連點(diǎn)48a_d接合和連接到帶附連點(diǎn)46a_d以提供其間的固定和電通信。例如，匹配的點(diǎn)48a和48b可以電連接到記錄器箱體12的內(nèi)部電路以用于其間的通信。相應(yīng)的電帶附連點(diǎn)46a和46b將帶14電耦接到記錄器箱體12和內(nèi)部電路。其余點(diǎn)46c、46d和48c、48d分別相互接合以支持并將記錄器箱體12接合到患者的胸部。雖然帶和記錄器附連點(diǎn)46a-d和48a_d被舉例說明為織物咬合型緊固件，但是可以使用任意適當(dāng)?shù)某惺茇?fù)載和電連接。
[0029]所述生理數(shù)據(jù)收集系統(tǒng)10還可以包括意圖增大其適用性、實(shí)用性和信號可靠性的額外的信號自測試功能。嵌入在記錄器軟件中的可以是程序或算法，該程序或算法可以對來自全部外部應(yīng)用的傳感器和附件的信號執(zhí)行信號質(zhì)量核查。這些核查可以使用三個可行策略中的一個或多個來執(zhí)行。系統(tǒng)10可以執(zhí)行周期核查，例如每十五分鐘執(zhí)行一次，并且停止記錄以分析已記錄在系統(tǒng)存儲器中的短數(shù)據(jù)段。這種分析在需要的情況下提供了決策，該決策關(guān)于被記錄的信號是否示出了有缺陷或錯位的傳感器的標(biāo)記。所述算法還可以通過比較從不同信道中獲取的值而分析信號質(zhì)量。不同的信道通過不同生理途徑的方式提供相同生理參數(shù)的可替換的觀察，例如從光學(xué)體積描記信號和ECG信號獲取心跳速率。
[0030]可替換地，軟件可以停止記錄，但繼續(xù)收集和分析信號以達(dá)到相同決策。因此，僅當(dāng)錯誤出現(xiàn)在測試時間中時，該錯誤才被指示。第三種可能是軟件在將全部信號質(zhì)量測試記錄在存儲器中的同時執(zhí)行所述全部信號質(zhì)量測試。這種策略提供對計算資源增長的錯誤的實(shí)時指示。
[0031]圖1中所示的腹部測量帶16由彈力材料構(gòu)成，該彈力材料足以在呼吸期間隨著患者腹部的擴(kuò)張和收縮而調(diào)節(jié)。在實(shí)施例中，帶16包括腹部導(dǎo)電元件50，例如正弦曲線狀應(yīng)用的電線，該電線可以是與帶16交織或應(yīng)用到該帶16的表面。腹部測量帶16的操作類似于胸部測量帶14。腹部導(dǎo)電元件50終止在第一和第二觸點(diǎn)52和54中。腹部測量帶16進(jìn)一步包括織物連接器，例如可以是鉤和圈(hook-and-loop)連接的織物咬合56和調(diào)節(jié)帶扣58。調(diào)節(jié)帶扣58允許腹部測量帶16的一個尺寸容納一定范圍的患者尺寸。
[0032]現(xiàn)在參考圖1、3和5，舉例說明的多個外部連接點(diǎn)將各種的外部傳感器耦接到記錄器箱體12。雖然舉例說明和描述了特定的連接器類型，但可以使用功能為一個或多個外部傳感器和記錄器箱體12之間通信的任意連接器。在實(shí)施例中，第一連接器60a和第二連接器62a定位在記錄器箱體12的一側(cè)上。記錄器箱體12的相對側(cè)包括第三連接器64a和第四連接器66a。
[0033]在實(shí)施例中，第一連接器60a和第三連接器64a是電話和計算機(jī)通信中常用的內(nèi)凹RJ45型、8引腳/8耦接器連接器并且還通常與類別5型雙絞線布線相關(guān)。連接器60a通過匹配的外凸RJ45型連接器60b的方式將EEG傳感器20、EOG傳感器22a和22b以及下顎EMG傳感器24連接到記錄器箱體12，如圖1所示。在實(shí)施例中，第二連接器62a和第四連接器66a構(gòu)造為三引腳外凸安全連接器。連接器62a包括凹入在內(nèi)凹插座62d中的三個外凸引腳62c。第二連接器62a通過匹配的三引腳連接器62b的方式將ECG傳感器26a和26b連接到睡眠記錄器，如圖1所示。第三和第四連接器64a和66a通過匹配的連接器64b和66b的方式分別將血氧測量探測器18和腹部測量帶16耦接到記錄器箱體12。
[0034]用于多個傳感器的單個連接器的功能為易于使用的“防誤防錯(poka yoke) ”裝置以確保恰當(dāng)連接。所述傳感器可以由各種的傳感器特性分組，所述特性例如為類似的功能、類似的數(shù)據(jù)后處理需求或類似的傳感器類型。例如，EEG傳感器20、EOG傳感器22a和22b和下顎EMG傳感器24可以被一起分組為應(yīng)用在面部的傳感器。無論是單個還是分組的，所述傳感器均提供有相應(yīng)匹配的外凸或內(nèi)凹連接器以耦接到記錄器箱體12。外部傳感器連接還可以被彩色編碼到記錄器箱體12的外部連接點(diǎn)以進(jìn)一步簡化恰當(dāng)識別和患者連接。
[0035]在實(shí)施例中，如圖3所示，無線發(fā)射機(jī)/接收機(jī)(WTR)單元68提供多個通信信道以允許多個傳感器無線地操作。雖然WTR單元68可以提供8個分離的通信信道，但可以提供數(shù)量上更多或更少的通信信道。例如，EEG/E0G/面部EMG組傳感器20、22a、22b和24可以通過WTR單元68與記錄器箱體12通信。可替換地，應(yīng)用到患者腿部的EMG傳感器24a和24b可以無線通信以便利步行。
[0036]仍參考圖3，在生理數(shù)據(jù)收集系統(tǒng)10的記錄器箱體12內(nèi)提供有揚(yáng)聲器70，該揚(yáng)聲器70包括三個輸出模式。揚(yáng)聲器70在本文中定義為語音消息模塊,該語音消息模塊包括語音復(fù)制電路、支持軟件或算 法、音頻放大器和揚(yáng)聲器元件。第一揚(yáng)聲器輸出模式可以是患者介紹和設(shè)置指令模式，該模式提供對生理數(shù)據(jù)收集系統(tǒng)10的不同功能、結(jié)構(gòu)和操作特性的口頭指導(dǎo)。例如，基于啟動，可以為患者提供可聽見的指令以應(yīng)用在特定研究協(xié)議中指定的各種傳感器。第一揚(yáng)聲器輸出模式可以用于例如在患者家中的研究的設(shè)置期間引導(dǎo)不熟練且無人照顧的患者。揚(yáng)聲器70提供音頻消息，該音頻消息還可以用于提供關(guān)于生理數(shù)據(jù)收集系統(tǒng)10及其相關(guān)組件的裝配、安裝和/或使用的信息。這些指令可以被編程以遵從預(yù)編程研究設(shè)置流程圖，該流程圖從根據(jù)所選擇的被指示的信道和研究參數(shù)的個人計算機(jī)中自動上傳。例如，系統(tǒng)10發(fā)出語音提示以引導(dǎo)患者通過預(yù)記錄設(shè)置處理的每個步驟。揚(yáng)聲器70使用來自自核查協(xié)議的輸出以檢驗(yàn)用于激勵和應(yīng)用傳感器的指令恰當(dāng)?shù)馗S。揚(yáng)聲器70可以進(jìn)一步提供消息，該消息警告患者重新調(diào)節(jié)或校正他或她的動作并再次核查，直至所述一個或多個步驟被成功完成。這相應(yīng)于經(jīng)專門訓(xùn)練的技術(shù)人員在設(shè)置所述研究中采取的動作。
[0037]第二揚(yáng)聲器輸出模式可以是口頭警告、音調(diào)警告和振動警告中的一種或任意組合。所述第二輸出模式被提供以用于以信號通知與記錄器箱體12或各種傳感器相關(guān)的條件，該條件為錯誤條件或預(yù)備使用(use-ready)條件。這種第二輸出模式可以結(jié)合傳感器檢驗(yàn)?zāi)Ｊ讲僮?。?dāng)患者起動生理數(shù)據(jù)收集系統(tǒng)10并應(yīng)用所需求的傳感器時，記錄器箱體12執(zhí)行每個傳感器的操作核查。如果所述傳感器未被檢驗(yàn)為恰當(dāng)應(yīng)用或在恰當(dāng)?shù)墓ぷ黜樞蛑?，則以信號通知錯誤條件。記錄器箱體12可以被編程以要求傳感器調(diào)節(jié)或替換，或者記錄器箱體12可以繼續(xù)工作并繞開故障傳感器。
[0038]當(dāng)操作在第二輸出模式時，系統(tǒng)12響應(yīng)來自在研究期間進(jìn)行的傳感器檢查的輸入。如果檢測到傳感器的不規(guī)則，則系統(tǒng)12可以被編程以喚醒患者、停止記錄或繼續(xù)記錄。在選擇了喚醒模式的情況下，語音警告特征可以口頭、音調(diào)、振動或其任意組合輸出喚醒警告以警告患者需要關(guān)注傳感器。如果選擇了停止記錄選項(xiàng)，則系統(tǒng)將基于被編程的響應(yīng)中止記錄受影響的信道或整個研究。所述系統(tǒng)還可以被編程以忽略錯誤消息并繼續(xù)記錄全部傳感器信道。
[0039]所述系統(tǒng)10可以在錯誤校正指令模式中被編程以向患者發(fā)出一個或多個傳感器有問題的口頭警報。所述系統(tǒng)12可以進(jìn)一步識別所述問題并且建議解決方案。所述系統(tǒng)12之后可以核查傳感器信號以確認(rèn)所述問題已被解決并且所述研究可以繼續(xù)，或提供進(jìn)一步的指令，該進(jìn)一步的指令關(guān)于如何改正所述問題或必須采取的任意其他措施。在構(gòu)造為睡眠障礙記錄系統(tǒng)的生理數(shù)據(jù)收集系統(tǒng)10的實(shí)施例中，所述系統(tǒng)可以被編程為在需要時喚醒患者。
[0040]語音警告特征的第三揚(yáng)聲器輸出模式或特殊測試條件指令模式允許醫(yī)師定制生理記錄以在其對患者特別感興趣的一些特定情況下采集數(shù)據(jù)。在這種第三模式中，醫(yī)師可以對所述系統(tǒng)編程以命令患者在所述研究中的預(yù)定時間執(zhí)行特定任務(wù)，或在達(dá)到自各種傳感器測量的特定條件時執(zhí)行特定任務(wù)。作為示例，在睡眠記錄系統(tǒng)的實(shí)施例中，語音消息功能可以用于請求患者移動，例如從俯臥姿勢移動到仰臥姿勢以允許在各種姿勢中的數(shù)據(jù)收集。
[0041]如圖3所示，記 錄器箱體12包括按鈕72和指示器燈74。按鈕72起動多個功能，包括系統(tǒng)上電和斷電功能、事件標(biāo)示器和相關(guān)時戳功能、以及記錄功能。所述記錄功能與事件標(biāo)示器和時戳功能協(xié)調(diào)以幫助隔離由所述事件潛在影響的傳感器數(shù)據(jù)。按鈕72被硬連線并軟件編程以提供各種功能。在記錄器箱體12被供電后將按鈕72保持一段時間進(jìn)入數(shù)據(jù)收集算法的事件標(biāo)示器子程序。指示器燈74提供供電、傳感器狀態(tài)和記錄操作的狀態(tài)指示。指示器燈74可以進(jìn)一步提供協(xié)助以喚醒和警告需要某些行動的患者。指示器燈74可以是任意類型的燈，例如發(fā)光二極管。燈74可以進(jìn)一步提供與不同警告或狀態(tài)指示相關(guān)的多種顏色或閃光次序。
[0042]現(xiàn)在參考圖6和7，記錄器箱體12包括隔間76、隔間外殼78和例如智能卡80的存儲器裝置。然而，可以使用任意存儲器裝置，例如閃存驅(qū)動、多媒體存儲卡或可移除芯片。智能卡80可以包括附連于其上的標(biāo)簽82以用于寫入識別信息和卡移除的目的。所述隔間76收容卡槽84,該卡槽84接收用于與例如微處理器86等控制器通信的智能卡80。所述隔間76可以包括定位在電池終端85b之間的電池85a，所述電池終端85b用于提供電力到記錄器箱體12?？ú?4被進(jìn)一步置于隔間76內(nèi)以提供顯竊啟(tamper evident)功能?？ú?4被定位以使得電池必須首先被移除以便取出智能卡80。移除電池以訪問接合在槽84中的智能卡80導(dǎo)致通過控制器86在智能卡80上的數(shù)據(jù)記錄的中斷。這種顯竊啟特征在不需要保健提供者或數(shù)據(jù)解釋器知識的情況下阻止了智能卡80的移除或防止了智能卡80的替換。
[0043]被選定用于睡眠研究的各種傳感器收集的信息由控制器86采集并且記錄在智能卡80上。智能卡80還包括預(yù)記錄信息，例如患者識別信息、傳感器信道激勵選擇、時鐘設(shè)置信息和與口頭提示和警告相關(guān)的聲音文件。這些聲音文件可以是通用的或?yàn)樘囟ɑ颊叩男枰ㄖ频摹?br>
[0044]參考圖8，血氧測量探測器18包括用于插入例如手指90等患者的身體部分的開口 88，或者該血氧測量探測器18可以應(yīng)用在身體部分中并且使用反射輻射以提供類似的信息。在實(shí)施例中，探測器18具有光電傳感器，其用以將光學(xué)信號轉(zhuǎn)換為原始數(shù)據(jù)，從該原始數(shù)據(jù)可以生成各種的生理值。所述光學(xué)信號的原始數(shù)據(jù)可以是未由后處理活動處理或操控的傳感器生成的信號數(shù)據(jù)。例如，可以生成隨同脈搏速率的關(guān)于在患者血液中的氧飽和度百分比的數(shù)據(jù)。如箭頭92所示，探測器18將不做進(jìn)一步處理的原始數(shù)據(jù)傳遞到記錄器箱體12。在實(shí)施例中，記錄器箱體12可以將原始數(shù)據(jù)存儲在智能卡80上。記錄器箱體12的邊界由虛線94顯示。
[0045]如圖8中的箭頭96所示，生理數(shù)據(jù)收集系統(tǒng)10將原始數(shù)據(jù)傳遞到可選擇的數(shù)據(jù)處理器，例如個人計算機(jī)98。如果需要，數(shù)據(jù)傳輸96可以發(fā)生在所述研究完成之后。計算機(jī)98處理所述原始數(shù)據(jù)以計算最終生理數(shù)據(jù)，例如飽和度和脈搏速率。存儲在數(shù)據(jù)收集系統(tǒng)中的信息可以是來自血氧測量探測器18的原始光學(xué)信號，而不是自原始數(shù)據(jù)計算的轉(zhuǎn)換后的血氧測量值和脈搏速率值，這是工業(yè)常用慣例。常用數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換慣例通常利用記錄器中的特殊硬件和/或軟件模塊。信 號記錄階段從信號分析階段中的這種分離提供了優(yōu)點(diǎn)，所述優(yōu)點(diǎn)包括記錄器箱體12中的較低部件成本、較低電路成本和較低功耗等。此外，計算機(jī)98中改善的處理能力允許分析算法改變以在不改變硬件的情況下確定例如血液參數(shù)。因此，當(dāng)新處理技術(shù)發(fā)展以提供更為準(zhǔn)確的分析時，訪問初始信號是可行的。數(shù)據(jù)獲得和分析階段的這種分離可基于獲取到的生理參數(shù)應(yīng)用于不要求顯示或使用者交互的情況。如圖8中的箭頭100所示，計算機(jī)98將被處理和/或被分析的數(shù)據(jù)傳遞到其他裝置。例如，這種數(shù)據(jù)可以被傳遞到存儲裝置或顯示裝置。
[0046]例如脈搏血氧測量數(shù)據(jù)處理等傳感器數(shù)據(jù)處理可以被分離為兩個階段:(I)未操控的信息的收集和存儲，以及(2)之后分析所述信息。因此，不實(shí)時查看被分析的信息。取而代之地，通過計算機(jī)98查看原始信息，所述計算機(jī)可以例如為產(chǎn)生上述優(yōu)點(diǎn)的遠(yuǎn)程、離線計算機(jī)。
[0047]應(yīng)該理解的是本發(fā)明不限于睡眠應(yīng)用。例如，本發(fā)明可以用于監(jiān)控ECG或測量脈搏傳遞時間的霍特裝置中，該霍特裝置存儲未進(jìn)行任何濾波的ECG和光學(xué)脈搏波形信號并且在后處理中執(zhí)行全部計算。另一個示例是使用外圍動脈張力(PAT)信號。
[0048]參考圖9，記錄器箱體12與一個或多個傳感器通信，所述傳感器例如胸部測量帶14和腹部測量帶16。所述傳感器附連到經(jīng)歷所述研究的患者，該研究在患者家中或診所環(huán)境中進(jìn)行。所述生理數(shù)據(jù)收集系統(tǒng)10進(jìn)一步包括自動數(shù)據(jù)分析器和警報發(fā)射機(jī)102以及警報接收機(jī)104。在實(shí)施例中，警報接收機(jī)104具有用于可視警告的顯示裝置。在另一個實(shí)施例中，警報接收機(jī)104具有用于音頻警告的發(fā)聲裝置。在另一個實(shí)施例中，警報接收機(jī)104具有顯示器和發(fā)聲裝置。警報接收機(jī)104可以定位為遠(yuǎn)離靠近侍者的患者以最小化睡眠干擾。例如，警報接收機(jī)104可以定位在靠近例如護(hù)士等侍者的護(hù)士站中。
[0049]如圖9中的箭頭106所示，記錄器箱體12可以將信號傳遞到數(shù)據(jù)分析器和警報發(fā)射機(jī)102。如圖9中的箭頭108所示，數(shù)據(jù)分析器和警報發(fā)射機(jī)102可以將信號傳遞到警報接收機(jī)104。
[0050]在實(shí)施例中，對來自置于患者身上的一個或多個傳感器的輸入信號的實(shí)時分析將在記錄器箱體12中以規(guī)則的間隔或連續(xù)地以電子方式進(jìn)行。當(dāng)傳感器信號質(zhì)量衰退時，信號可以通過數(shù)據(jù)分析器和警報發(fā)射機(jī)102傳遞到警報接收機(jī)104?；谒鲂盘柕氖諚l，警報接收機(jī)104可以將可視和/或音頻警告提供到關(guān)注傳感器狀態(tài)的侍者。
[0051]具有數(shù)據(jù)分析器和警報發(fā)射機(jī)102以及警報接收機(jī)104的記錄器箱體12的優(yōu)點(diǎn)包括效率高，這是因?yàn)槭陶呔哂型瑫r監(jiān)控多于一個患者的能力，包括較低的成本，這是由于自動確定信號故障，以及包括最小化患者干擾，這是由將警報接收機(jī)104定位在遠(yuǎn)離一個或多個患者的位置中而獲得的。
[0052]參考圖10，記錄器箱體12可以如圖110所示地記錄信息。例如，所述信息可以包括生理信號軌跡112、傳感器活動點(diǎn)114，其中振幅反映信號質(zhì)量、傳感器中斷116、周圍環(huán)境噪聲118、周圍環(huán)境光線120和被記錄的消息指示器122。所述信息還可以包括例如周圍環(huán)境溫度、氣壓、相對濕度、振動、氣味和其他人的存在。在實(shí)施例中，軸線124表不時間。
[0053]雖然參考特定實(shí)施例對本發(fā)明進(jìn)行了描述，但應(yīng)該理解可以在不背離本發(fā)明的實(shí)質(zhì)范圍的情況下進(jìn)行各種改變并且可以將元件替換為其等價物。此外，可以進(jìn)行多種修改以在不背離本發(fā)明的實(shí)質(zhì)范圍的情況下使特定情況或材料適于本發(fā)明的教示。因此，本發(fā)明不意圖由特定實(shí)施例限 制，而是應(yīng)該包括落入權(quán)利要求范圍內(nèi)的全部實(shí)施例。
【權(quán)利要求】
1.一種生理數(shù)據(jù)收集系統(tǒng)，其包括: 具有存儲器裝置的記錄器箱體； 與所述記錄器箱體通信的多個外部傳感器； 與所述記錄器箱體通信的多個內(nèi)部傳感器； 與所述記錄器箱體通信的揚(yáng)聲器；以及 與所述記錄器箱體通信以控制所述記錄器箱體的操作的控制器。
2.如權(quán)利要求1所述的生理數(shù)據(jù)收集系統(tǒng)，其中所述記錄器箱體包括無線發(fā)射機(jī)/接收機(jī)信道。
3.如權(quán)利要求1所述的生理數(shù)據(jù)收集系統(tǒng)，其中所述存儲器裝置是智能卡。
4.如權(quán)利要求3所述的生理數(shù)據(jù)收集系統(tǒng)，其中所述記錄器箱體包括與所述智能卡通信的槽，所述槽定位在所述記錄器箱體中以阻礙所述智能卡的移除。
5.如權(quán)利要求1所述的生理數(shù)據(jù)收集系統(tǒng)，其中所述多個外部傳感器選自包括以下裝置的組:胸部測量帶、腹部測量帶、腦電圖(EEG)傳感器、眼電圖(EOG)傳感器、肌電圖(EMG)傳感器、心電圖(ECG)傳感器、血氧測量探測器和鼻導(dǎo)管。
6.如權(quán)利要求5所述的生理數(shù)據(jù)收集系統(tǒng)，其中所述胸部測量帶包括用于將所述胸部測量帶附連到所述記錄器箱體的緊固件，該緊固件與所述記錄器箱體電通信。
7.如權(quán)利要求5所述的生理數(shù)據(jù)收集系統(tǒng)，其中所述腦電圖(EEG)傳感器、眼電圖(EOG)傳感器和肌電圖(EMG )傳感器是具有公共連接器的應(yīng)用在面部的傳感器，所述公共連接器接合單個外部通信端口以便與所述記錄器箱體通信。
8.如權(quán)利要求7所述的生理數(shù)據(jù)收集系統(tǒng)，其中所述單個外部通信端口是內(nèi)凹電話端口并且所述公共連接器是外凸電話連接器。
9.如權(quán)利要求1所述的生理數(shù)據(jù)收集系統(tǒng)，其中所述多個內(nèi)部傳感器選自包括以下裝置的組:擴(kuò)音器、身體移動傳感器、身體位置傳感器、壓力流量傳感器和多個周圍環(huán)境條件傳感器。
10.如權(quán)利要求9所述的生理數(shù)據(jù)收集系統(tǒng)，其中所述擴(kuò)音器包括患者激勵記錄模式和持續(xù)監(jiān)控模式，所述患者激勵記錄模式用于記錄患者消息并且同步所述患者消息的時戳，所述持續(xù)監(jiān)控模式用于記錄周圍環(huán)境聲音。
11.如權(quán)利要求9所述的生理數(shù)據(jù)收集系統(tǒng)，其中所述身體移動傳感器是DC響應(yīng)加速計，所述身體移動傳感器具有能夠在三個坐標(biāo)軸中確定身體位置的身體位置功能。
12.如權(quán)利要求1所述的生理數(shù)據(jù)收集系統(tǒng)，其中所述揚(yáng)聲器包含在所述記錄器箱體內(nèi)，所述揚(yáng)聲器具有患者介紹和設(shè)置指令模式、錯誤校正指令模式和特殊測試條件指令模式中的一個或多個，所述揚(yáng)聲器進(jìn)一步提供口頭警告模式、音調(diào)警報模式和振動模式中的一種模式的輸出。
13.如權(quán)利要求1所述的生理數(shù)據(jù)收集系統(tǒng)，其中所述控制器包括用于核查傳感器信號質(zhì)量的自動信號質(zhì)量評估處理，并且所述控制器處理傳感器狀態(tài)的檢測和記錄，所述控制器進(jìn)一步確定輸出功能，該輸出功能包括警告信號、喚醒信號和持續(xù)記錄指令中的一個。
14.如權(quán)利要求1所述的生理數(shù)據(jù)收集系統(tǒng)，其中所述控制器包括聽覺指令引導(dǎo)，該聽覺指令引導(dǎo)指引患者通過錯誤檢測處理、錯誤校正處理和重新起動處理，如果傳感器信號輸出質(zhì)量降至低于預(yù)定水平，則所述控制器進(jìn)一步將輸出提供到包括警報信號的所述揚(yáng)聲器。
15.如權(quán)利要求1所述的生理數(shù)據(jù)收集系統(tǒng)，其中所述控制器將生理傳感器生成的信號數(shù)據(jù)記錄到所述存儲器裝 置上。
【文檔編號】A61B5/00GK103442630SQ200880024784
【公開日】2013年12月11日 申請日期:2008年7月16日 優(yōu)先權(quán)日:2007年7月16日
【發(fā)明者】N·哈達(dá)斯, M·B·科尼佩爾 申請人:梅特羅斯里普公司